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Das Prinzip des Holzvergaserkessels

« So funktioniert die Gasheizung mit Feststoffbefeuerung »

Heizungsanlagen werden heute immer leistungsfähiger, sparsamer und umweltfreundlicher. Damit tragen die Hersteller den Wünschen nach einem geringeren Brennstoffverbrauch und somit auch geringeren Kosten auf der einen Seite Rechnung, berücksichtigen dagegen aber auch die stetig steigenden Anforderungen des Umweltschutzes an emissionsarme Systeme mit möglichst geringen wie unschädlichen Verbrennungsprodukten. Hier kommt der Holzvergaserkessel ins Spiel, den wir etwas näher betrachten.

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Kombinierte Heizungssysteme im Blickpunkt

Die Entwicklung und Optimierung dieser Heizsysteme veranlasst die Hersteller in zunehmendem Maße, die klassische Einordnung in bekannte Heizungstypen, wie etwa Ölheizungen, Gasheizungen und Holzheizungen, zu verlassen und in Form von Kombinationen oder Hybridlösungen die positiven Eigenschaften unterschiedlicher Bau- und Funktionsweisen miteinander zu kombinieren.

Ein solches System sind Holzvergaserkessel. Was die älteren Generationen wohl in allererster Linie als Notlösung für den Antrieb von Kraftfahrzeugen in Zeiten der Treibstoffknappheit kennen, ist heute als Heizkessel eine echte Alternative mit zahlreichen Vorteilen gegenüber klassischen Systemen.

Funktionsweise eines Holzvergaserkessels

Um die Vorteile eines Holzvergasers zu verstehen, muss man zunächst die Wirkweise der Holzvergaserkessel und damit auch die Unterschiede zu einer klassischen Holz- oder auch Gasheizung kennen. Ist die Funktionsweise bekannt, erschließen sich die offensichtlichen Vorzüge nahezu von selbst.

Der Verbrennungsprozess: warum der Holzvergaser mehr als „nur“ eine Gasheizung mit Festbrennstoff ist

Im originären Sinne handelt es sich beim Holzvergaserkessel um eine klassische Holzheizung. Das bedeutet, der Brennstoffkessel nutzt Brennholz, um daraus Wärmeenergie zur Warmwasserbereitung und zur Beheizung von Räumen zu gewinnen. Die Eigenheit der Holzvergaser besteht jedoch aus der Art und Weise, die das Holz im System verbrannt wird. Entgegen einer anderen Heizung besteht der Holzvergaser nicht nur aus einen, sondern aus zwei Brennkammern zur Umsetzung des Brennstoffes Holz in Wärme. Die erste Kammer dient der Vergasung von Brennholz, während die zweite der Verfeuerung des Gases dient.

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Doch schauen wir uns die Funktionsweise dieses Zweikammersytems im Holzvergaserkessel einmal genauer an: Die erste Brennkammer, die den Holzkessel im eigentlichen Sinne darstellt, wird mit Stückholz beladen. In dieser Kammer erfolgen dann zwei Vorgänge: Einerseits findet hier die Vergasung des Brennstoffs Stückholz statt. Im Rahmen eines Schwelprozesses wird der Brennstoff Scheitholz in einen gasförmigen Brennstoff umgesetzt. Obwohl es sich bei diesem Schwelprozess nicht um einen vollwertigen Verbrennungsprozess handelt, „verbrennt“ zugleich das Holz mitsamt den leichten Bestandteilen des entstandenen Holzgases. Somit findet neben der Gasbildung auch die Verfeuerung von Holz und leichtem Gas statt. Die schweren, weniger leicht zu verbrennenden Gasbestandteile dagegen werden in die zweite, darunter liegende Brennkammer geleitet und dort im Rahmen eines zweiten Verbrennungsprozesses ebenfalls der Wärmegewinnung zugeführt. Da für die Verbrennung dieser schwereren Gasbestandteile weitaus höhere Temperaturen mit bis zu 1000° C erforderlich sind, kann man hier in der Gesamtbetrachtung gut von einer zweistufigen Verbrennung sprechen.

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Die Vorteile der Holzvergasung kurz und knapp zusammengefasst

Die Vorzüge dieser Verbrennungsmethode für Scheitholz liegen auf der Hand. Bei jedem herkömmlichen Verbrennungsprozess, der nicht völlig sauber abläuft, entstehen Gase, die jedoch ungenutzt entweichen. Beim Holzvergaserkessel dagegen nutzt man diesen Prozess und optimiert ihn zu einem eigenen System einer Heizung, die sowohl den Ursprungsstoff verbrennt, als auch die ansonsten als Nebenprodukt ungenutzten Gasbestandteile. Als Endergebnis ist diese Art Heizung weit effektiver als ein gewöhnlicher Holzkessel. Darüber hinaus weist diese Heizung deutlich weniger schädliche Emissionen auf, da große Bestandteile der sonstigen Abgase ja in der zweiten Brennkammer ebenfalls in Wärme umgesetzt werden. Kurzum: Der Mehraufwand für ein zweistufiges System äußert sich in einem höheren Wirkungsgrad und niedrigeren Emissionen.

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Der Aufbau des Kessels im Überblick

Damit ein Holzvergaserkessel effektiv funktionieren kann, sind einige Komponenten erforderlich, die eine andere, sonstige Heizung nicht oder zumindest nicht in dieser Form beinhaltet:

Die Brennkammern

Zunächst sind hier natürlich die zwei nacheinander geschalteten Brennkammern zu benennen. Während die erste Kammer mit Stückholz beschickt wird und daher in Dimension und Zugänglichkeit einem normalen Holzkessel gleicht, ähnelt die zweite eher der einer Gasheizung.

Das Gebläse

Da sich die Brenngase ohne weiteres Zutun in der oberen Brennkammer sammeln würden, ist ein Gebläse erforderlich, welches das schwerere Brenngas aus der oberen in die untere Kammer leitet. Technisch wird dies entweder mit einem normalen Druckgebläse umgesetzt oder in Form von Saugzuggebläsen realisiert.

Die Luftzufuhr

Wo sonstige Heizungen eine einfache Luftzufuhr zur Brennkammer besitzen, ist beim Holzvergaserkessel eine zweistufige Umsetzung vorhanden. Die Primärluftzufuhr versorgt die erste Kammer mit Luft für den Schwel- und Verbrennungsprozess des Holzes. Die Sekundärluftversorgung versorgt die untere Kammer mit Luft zur Verbrennung der schweren Holzgasbestanteile.

Der Pufferspeicher

Wie andere Feststoffkessel auch, verfügt der Holzvergaserkessel über einen Pufferspeicher, um die entstehende Wärme bis zu ihrer Verwendung zu speichern. Da die Effizienz diese Heizung über der einer „normalen“ Holzheizung liegt, ist auch ein entsprechend größerer Pufferspeicher in Relation zur Heizungsgröße erforderlich. Sind Heizkessel und Pufferspeicher gut aufeinander abgestimmt, kann die Heizung nach kompletter Füllung vollständig abbrennen und die entstehende Wärme vollständig und ohne Verluste in den Speicher überführen.

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Holz, Pellets, Hackschnitzel – diese Varianten der Holzvergaser gibt es

Neben dem klassischen Stückholzkessel zur Holzvergasung bietet der Markt heute Kombinationskessel, die analog zu „normalen“ Holzheizungen nicht nur Stückholz, sondern darüber hinaus auch Holzpellets und Hackschnitzel verfeuern können. So bietet der Holzvergaserkessel die Flexibilität, möglicherweise vorhandenes Stückholz aus eigenen Waldbeständen zu verwenden, bei Bedarf aber auch auf zugekaufte und in der Handhabung meist weniger arbeitsintensive Brennstoffe umzustellen.

Fazit: So kombiniert der Holzvergaserkessel den die Holzheizung mit einer Gasheizung

Ökologisch vorteilhaftere Brennstoffe verwenden und zugleich die Abgaswerte moderner Gasheizungen nahezu zu erreichen, diese Anforderung gelingt mit kaum einer Heizung so gut wie mit dem Holzvergaserkessel. Durch ein zweistufiges Brennsystem wird sowohl der Festbrennstoff, als auch das entstehende Gas für eine effiziente Wärmeerzeugung herangezogen. Obwohl diese Systeme in der Anschaffung etwas höherpreisig ausfallen, zahlen Sie sich in der Regel recht schnell über den hohen Wirkungsgrad und die damit verbundenen niedrigen Brennstoffkosten aus. So trägt der Die Holzvergaserheizung sowohl zu aktivem Umweltschutz, als auch zum Schutz Ihres Portemonnaies sinnvoll bei.