Seit ein paar Monaten haben wir einen mit Stückholz beheizten Kachelofen. Durch die Glasscheibe dem Holz beim Lodern zusehen, am besten vom Sofa aus – herrlich. Nicht ganz so herrlich ist das regelmäßige Nachlegen, besonders, wenn ich gerade am Schreibtisch sitze und mitten im Arbeitfluss bin. In solchen Momenten frage ich mich schon, wie es wohl wäre, eine Pelletheizung zu betreiben. Kein Nachlegen, kein Schüren und kontinuierliche Wärme … toll!

Bei der Recherche zum Thema Pellets stellte ich fest: Auch in der Welt der Pellets herrscht nicht nur eitel Sonnenschein. Dieser Blogpost gibt Ihnen einen Einblick in das Thema Pellets, deren Geschichte und aktuelle Problemstellungen, da wir uns in Zukunft ja immer mehr mit der Wärmewende als Ganzes beschäftigen wollen. Dazu gehören natürlich auch Pellets und Holzheizungen.

Was ist eigentlich ein Pellet?

Ein gutes Pellet ist nicht zu groß. Denn dann ist es ein Brikett.

  • Pellet <= 4 cm
  • Maxipellet < 16-20 mm
  • Brikett > 4 cm und/oder eckig

Maxipellets finden nur im Zusammenhang mit Biomasse Verwendung, als Kompromiss zwischen Schüttdichte und Energieaufwand.

Grundsätzliche Vorteile der Pelletierung

  • Die Schüttdichte erhöht sich – Durch das Pressen und Pelletieren des Materials kann man mehr Material pro Kubikmeter transportieren. Am Zielort angekommen lassen sich Pellets via Luftstrom schnell in das Silo oder den Lagerbehälter einblasen.
  • Im Vergleich zu losen Holzspänen: Weniger Staubentwicklung und geringere Gefahr einer Staubexplosion.
  • Verschieden große und unterschiedlich dichte Holzstücke brennen unterschiedlich ab – Pellets bieten verbesserte Dosierbarkeit durch gleichbleibende Portionsgröße.
  • Pelletierung verhindert das Ausfällen aus heterogenenen Gemischen, die sogenannte Entmischung. Zusatzstoffe, aber auch Füllmittel, bleiben im Pellet fest gebunden.

Geschichte der Pellet-Heizungen

Nach ihrer Erfindung in den USA verbreiteten sich Pellet-Heizungen zuerst in Skandinavien und Österreich. Noch heute gehört Österreich zu den Ländern mit dem höchsten pro Kopf-Verbrauch an Pellets. Von 1000 Österreichern heizten 2013 12,5 mit Holzpellets. Allerdings wurde Österreich in Sachen pro Kopf-Verbrauch kürzlich überholt. Von Estland.

In Deutschland wurden Holzpellets erst 1997 als Heizmaterial freigegeben. Trotzdem gehört Deutschland inzwischen zu den umsatzstärksten Märkten (Quelle: Wikipedia). Beschwingt durch die öffentliche Förderung von Pelletheizungen stieg der Verbrauch seit 1997 stark an. Z Anfang war es Pelletproduzenten noch ein Leichtes, an ungenutzte Sägespäne zu kommen. Im Jahr 2006 traten erstmals Lieferschwierigkeiten auf. Viele deutsche Lieferanten hofften, das Problem durch Zukäufe in den Griff zu bekommen. Mehr zu den Quellen solcher Zukäufe im Artikel von Cornelia Daniel-Gruber.

Seither machen sich immer wieder Betreiber von Pelletheizungen in Online-Foren Luft, beschweren sich beim Lieferanten und lassen die Pellets teilweise auch wieder abholen. Die beschuldigten Lieferanten wiederum sehen das Problem in inkompatiblen und falsch eingestellten Pelletbrennern (Beispiel für eine solche Diskussion auf Haustechnikdialog).

Schlackebildung

Eines der größten Probleme für Pelletheizungs-Besitzer ist Schlackebildung. Schlacke (auch: Steinasche) bildet sich, wenn zwei Faktoren aufeinandertreffen: Mineralstoffe im Holz und dazu passende Temperaturen im Brennraum.

Bei der Schlackebildung agiert der Pelletbrenner wie der Brennofen im Töpferkurs. Das Gemisch aus Asche und Mineralstoffen sintert. Während sich der Töpfer nach dem Sintern über wasserfeste Keramik freuen kann, hat der Pelletofenbetreiber ernsthafte Probleme. Im minder schweren Fall bleibt das gesinterte Material als auskehrbarer Klumpen liegen. Manchmal verklebt die Schlacke auch Sonden, sodass die Brennerregelung ausfällt. Oder die Absaugvorrichtung muss mit Hammer und Meißel befreit werden.

Mineralische Verbindungen mit Stoffen wie Kalium, Magnesium und Silizium setzen den Ascheerweichungspunkt herab – die Asche verglast schneller (vgl. Schlacke als Verbrennungsrückstand bei Wikipedia ). Durch Beimengen von Kalzium (z.B. dolomitischer Kalk) und Kaolin als alkalienbindendem Hilfsstoff kann dieser Effekt bekämpft werden, denn diese Stoffe erhöhen den Ascheerweichungspunkt um bis zu 100° (Quelle: Energie aus Biomasse: Grundlagen, Techniken und Verfahren, herausgegeben von Martin Kaltschmitt, Hans Hartman und Hermann Hofbauer).

Zu viele Fremdstoffe können ein Grund für übermäßige Verglasung sein. Genauso relevant ist jedoch der Standort der verwendeten Bäume und Pflanzen. Von Natur aus mineralstoffhaltige und gedüngte Böden erhöhen den Mineralstoffgehalt der Pellets auf ganz natürliche Weise.

Grundsätzlich kann man Schlackebildung von drei Seiten bekämpfen:

  • Regulieren der Temperatur nach oben: Vergleichbar mit der automatischen Backofenreinigung lösen sich auch bei der Schmelzkammerfeuerung Schlackebrocken durch die große Hitze. Sie fließen an den Wänden herab und sammeln sich in einem mit Flüssigkeit gefüllten Bad (Quelle und mehr Info: Wikipedia ). Nachteil dieser Methode: Die große Hitze setzt Schadstoffe frei. Deshalb werden Schmelzkammeröfen nicht mehr gebaut.
  • Regulieren der Temperatur im Brennraum nach unten: Gängige Praxis in Industrieanlagen und Müllverbrennungen. Durch Mehrfachnutzung der Abgase und Wasserkühlung wird die Temperatur unter dem Ascheerweichungspunkt gehalten. Nachteil: Bei niedrigen Verbrennungstemperaturen werden giftige Gase nicht mitverbrannt und die Effizienzkennzahlen sehen auch weniger attraktiv aus.
  • Anpassen der Feuerungsstoffe: Wer Pellets mit geringem Gehalt an verglasungsfördernden Mineralien verwendet, hat weniger Probleme. Jedoch gilt: Holz ist ein gewachsener Brennstoff. Schon geringe Unterschiede wie Sand und Steine unter den Wurzeln ändern den Mineralanteil. Daher ist es nicht möglich, den Schmelzpunkt eines Brennstoffs haargenau zu definieren. Allerdings existieren Heuristiken, Faustformeln und Erfahrungswerte (wie z.B. die Beimengung von Kaolin), die sich Pelletlieferanten zu Nutze machen können. Allerdings nur bis zur Additivgrenze von 2%.

Normen für Pellets

Eine Maßnahme um Brennstoffe zu vereinheitlichen ist die Normierung. So wie die DIN 51730, die Norm für Brennkohle. Um das begehrte Siegel zu erreichen, muss die Ascheerweichungstemperatur der Kohle gemessen werden, mit einem Ascheschmelzmikroskop.

Interessanterweise enthält die jüngere Nachbarnorm der DIN 51730, die DIN 51731 für Holzbrickets und Pellets (erste Ausgabe Oktober 1996) keine Grenzwerte oder andere Vorgaben rund um den Ascheschmelzpunkt. Auch sonst weist die Norm Schwächen auf. Produktionsprozess und Produktionsstandorte selbst bleiben ungeprüft. Müssen bei der ersten Prüfung wenigstens Proben aus allen Produktionsstandorten gesandt werden, so reicht für die Verlängerung eine einzige Probe aus. Inzwischen wird die Norm allgemein als unzureichend und ungeeignet für die Normierung von Pellets erachtet.

Die österreichische Önorm M 7135 war von Anfang an etwas weiter. Sie schrieb einen geringeren Wassergehalt und weniger Asche (< 0,5 ) vor. Auch Grenzwerte für Abrieb vor und nach der Beladung waren enthalten. Allerdings fehlt auch ihr ein Grenzwert für die Ascheerweichung und eine Prüfung der Produktion (einen Überblick der Unterschiede gibt es hier).

Im Jahr 2002 übernahm man die wichtigsten Kennzahlen der Önorm M 7135 auch in Deutschland, in das Zertifikat DINplus für Pellets.

Im September 2011 wurde die erste EU-weite Richtlinie zur Pelletqualität veröffentlicht: die EN 14961-2. Sie enthält erstmals Richtlinien zur Ascheerweichungstemperatur – allerdings nur optional. Drei Jahre später, im September 2014, verabschiedete man die DIN EN ISO 17225-2 mit dem Teil 2 für Holzpellets. Sie soll die 14961-2 ersetzen. Die Änderungen von EN 14961-2 auf DIN EN ISO 17225-2 haben jedoch keine offensichtlichen Auswirkungen auf Pelletlieferungen für Privathaushalte. Der Anwendungsbereich wurde vielmehr auf den industriellen Bereich erweitert und die Liste der Brennstoffklassifizierungen diesbezüglich ergänzt.

  • In Deutschland wurde die erste Richtlinie (EN 14961-2) gleich von zwei Zertifikaten adaptiert:
    2010 stampften PPA (proPellets Austria) und DEPV (Deutscher Ernergieholz und Pellet-Verband) mit dem DBFZ (Deutsches Biomasseforschungszenturm) die EN-Plus aus dem Boden, inklusive Pflicht zur Angabe der Ascheerweichungstemperatur.
  • Seit 2010 machte DINplus mehrere Änderungen durch. Auf die Anpassung an die EN 14961-2 folgte 2014 die Anpassung an die DIN EN ISO 17225-2.

Allgemein wird für Privathaushalte die Kategorie A1 der EN 14961-2 bzw. ISO 17225-2 empfohlen. Falls die Herstellerempfehlung nicht davon abrät, ist es auch erlaubt, Pellets der Kategorie A2 zu verheizen. Die Kategorie B enthält Vorgaben für industrielle Pelletverbrennung.

Die Unterschiede zwischen A1 und A2 sind nicht besonders zahlreich, aber beachtenswert:

  • Für A1-Pellets dürfen nur Stammholz und chemisch unbehandelte Holzrückstände verwendet werden. A2-Pellets dürfen auch Vollbäume ohne Wurzeln und Waldrestholz enthalten.
  • A1-Pellets dürfen maximal 0,7% Asche enthalten, A2-Pellets bis zu 1,2%.
  • A1-Pellets dürfen einen Stickstoffgehalt von bis zu 0,3% haben, Pellets der Klasse A2 maximal 0,5%.

Unterschiede zwischen Enplus und DINplus

Während DINplus nur Vorgaben zur Produktion macht und parallel eine Logistikzertifizierung anbietet, umfasst die Zertifizierung nach Enplus den kompletten Prozess: Produktion und Lieferlogistik. Nur zertifizierte und geschulte Händler dürfen Enplus zertifizierte Pellets ausliefern. Ein Argument gegen diese Vorgehensweise ist, dass das komplette Zertifikat durch unsachgemäßes Handeln bei der Auslieferung in Verruf geraten kann. Dagegen spricht jedoch das ausführliche Lieferprotokoll inklusive Einblasdruck.

Für den Verbraucher bedeuten überprüfte Auslieferungslager, dass Pellets dort idealerweise nicht nachträglich feucht werden.

 DINplusENplus
VersionApril 2014April 2013
Geprüft und zertifiziert werdenProduktion
Qualitätssicherung
Pellets

(Extra Zertifizierungsprogramm für Logistik)
Produktion
Qualitätssicherung
Pellets
Logistik
AscheerweichungstemperaturAngabe der spezifischen Temperatur Pflicht. Weitere Temperaturangaben wie die Halbkugeltemperatur empfohlen.Grenzwerte bei
A1: max 1200°C,
A2: max 1100°C
(Verformungstemperatur)
Fremdstoffe/ AdditiveMax. 2 %
Nur als Presshilfsmittel zulässig.
Beispiel: Maissschrot, Maisstärke, Roggenmehl.
Max. 2 %
Additive sind nicht zweckgebunden. Zweck muss jedoch erläutert werden.
Beispiel: Maismehl, Kartoffelmehl, Lignin.
FeinanteilMax. 0,5 % für Sackware bis 20 kg.
Max. 1,0 % ab Werktor
< 1,0 % im Anlieferungszustand.
Kontrolle der werkseigenen Produktionskontrolle (werden die Pellets regelmäßig überprüft? Entspricht die Überprüfung den Vorgaben?)
Prüfungsintervall der internen Überwachung durch das UnternehmenAlle 8 StundenRelativ zur jährlichen Pelletproduktion (kann häufiger als alle 8 Stunden sein)
Gültigkeit des ZertifikatsZertifikat 5 Jahre lang gültig.
Verlängerung um 5 Jahre möglich.
Zertifikat drei Jahre lang gültig
Nachhaltigkeitsvorgaben?Keine Vorgaben. Herkunft wird protokolliert. Nachhaltigkeit: Lieferanten müssen dokumentieren, ob ihr Rohstoff PEFC oder FSC erfüllt und den CO2-Fußabdruck ihrer Produktion ermitteln.

Je tiefer man sich in die Handbücher der beiden Zertifikate einliest, umso mehr Kleinigkeiten fallen ins Auge. So ist es nach ENplus zertifizierten Händlern erlaubt, an Stelle verketteter Lieferanten-IDs die ID des Abfüllortes anzugeben. Eine Transparenz der Lieferkette ist damit nicht mehr gegeben. Allerdings besteht auch für Kunden Dinplus zertifizierter Händler keine Quellen- und Lieferantentransparenz. In welchem Werk die Pellets produziert wurden, muss zwar als ID angegeben werden, jedoch wird die ID nicht öffentlich aufgeschlüsselt.

Beide Zertifikate sehen jährliche Inspektionen der Herstellerwerke durch eine zugelassene Überwachungsstelle vor. Auch unangekündigte Prüfungen sind möglich, beispielsweise aufgrund von Reklamationen.

 DIN-Geprüfter Fachbetrieb PelletlogistikENplus
Verfolgbarkeit durch IDID nicht durch den Verbraucher auflösbar Bedingt verfolgbar, da ausnahmen möglich sind
Geschultes Lieferpersonal
Absaugventilator Pflicht
Lieferreste werden nach der Auslieferung auf ihren Feinanteil hin überprüft (Rückstellproben)
Sachgemäßer Umgang im Pelletlager, um Feinanteil minimal zu halten
Abriebarme Schläuche Pflicht
Geeichte Verwiegung der Lieferfahrzeuge
Lieferprotokoll Pflicht
Dokumentation des Einblasdrucks Pflicht
Wichtigste Unterschiede zwischen dem Zertifikat „DIN-Geprüfter Fachbetrieb Pelletlogistik“ und ENplus

Lesetipp zum Thema: Für Markeninteressierte und an Markengeschichte Interessierte ist der Artikel „ENplus will DINplus ablösen“ aus dem Magazin „Erneuerbare Energien“ eine informative und amüsante Lektüre.

Und was macht nun ein Pellet zu einem guten Pellet?

Nach erfüllten Normen und Zertifikaten zu fragen, ist bei Pellets nicht pingelig, sondern unterlässlich. Noch immer werden günstige Pellets „mit DIN-Norm“ verkauft, die lediglich die veraltete DIN 51731 erfüllen. Gravierende Unterschiede zwschen Enplus und DINplus bestehen jedoch nicht.

Normen sind gut, sollten den Verstand aber nicht komplett ersetzen. Gerade in Zeiten großer Nachfrage am Markt ist eine Augenscheinprüfung vor dem Einblasen trotzdem sinnvoll, um ein nachträgliches Absaugen zu vermeiden.

Geringe Abweichungen im Verbrauch und Schwankungen in der Verbrennungstemperatur sind jedoch nicht zu vermeiden. Denn, trotz aller Sortierung und Normierung, haben Pellets immer noch einen natürlich gewachsenen Ursprung.

Was meint ihr dazu? Kennt ihr die angesprochenen Problem und Lösungen dazu? Wie pingelig ist der Verbraucher beim Pelletkauf?
(Foto: Alice Scheerer)