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Verbrennungswärme im Passivhaus

Der gegenüber üblichen Neubauten um ca. einen Faktor vier verringerte Bedarf an Heizwärme in Passivhäusern stellt eine grundlegende Voraussetzung für eine nachhaltige Bedarfsdeckung mit erneuerbaren Energieträgern dar. Eine besondere Rolle spielen hier die regenerativen Brennstoffe auf Basis von Biomasse: Ihre Erzeugung muss aus ökologischen und ethischen Gründen (Nahrungskonkurrenz) regional organisiert sein. Lange Transportwege belasten die Energiebilanz unnötig, Stoffkreisläufe werden unterbrochen. Das lokale Angebot ist somit begrenzt und technisch nur bedingt zu steigern.

Da Biomasse den wesentlichen erneuerbaren Kohlenstoffträger darstellt wird sie in Zukunft verstärkt auch als organischer Rohstoff für die chemische Industrie dienen. Auch dies begrenzt (und verteuert in der Perspektive) die für einfache Heizanwendungen verfügbaren Mengen. Dies stellt eine wesentliche Abgrenzung zu anderen, rein technisch gewonnenen, regenerativen Energieformen dar (beispielsweise Elektrizität). Mithin bedeutet das Effizienzniveau des Passivhauses eine wesentliche Voraussetzung für eine vollständig regenerative Energieversorgung für die Wärmeerzeugung. Die Untersuchung der verfügbaren Potentiale zeigt, dass für die Gebäudeheizung in der Hauptsache feste Brennstoffe zur Verfügung stehen (Hierzu mehr im Beitrag von Dr. J. Nitsch). Das festgestellte Potential von ca. 550 PJ/a bedeutet bei 81 Mio. Einwohnern ein pro-Kopf Angebot von 1880 kWh/(pP*a), was einer Dauerleistung von 215 W entspricht. Dies ist für die Wärmeversorgung im Passivhaus gut ausreichend, es verbleiben sogar Überschüsse (siehe hierzu die Einleitung von Dr. W. Feist).

Die Wärmeerzeugung durch Verbrennungsprozesse wird seit vorgeschichtlicher Zeit praktiziert. Feuer gehört zu den ältesten und wesentlichen Erfindungen des Menschen und wird oft mit Wärme gleichgesetzt. Das häusliche Herdfeuer war immer auch von hohem symbolischem Wert und eng mit Religion und Mythologie verbunden. Dieser nicht-rationale Aspekt ist auch heute noch bedeutend und wird immer wieder nachgefragt. Insbesondere Holzfeuerungen werden als Ofen im Wohnraum gewünscht – mit sichtbaren Flammen – „Nebenwirkung“ ist die verstärkte Erwärmung des Aufstellraums (siehe Beitrag von Dr. R. Pfluger).

Technisch bestehen derzeit noch Hindernisse, nicht zuletzt durch ein mangelhaftes Angebot an Wärmeerzeugern mit einer an den Bedarf im Passivhaus angepassten kleinen Leistung von weniger als 5 kW.

Ein speziell im Passivhaus wichtiger Aspekt ist der Betrieb des Wärmeerzeugers innerhalb des beheizten Gebäudevolumens. Hier wird gleichzeitig eine mechanische Komfortlüftungsanlage betrieben. Die Versorgung der Feuerstätte mit Verbrennungsluft und insbesondere die eventuell erforderlichen Sicherheitseinrichtungen gegenüber Fehlfunktionen der Lüftungsanlage müssen befriedigend gelöst sein. Für eine hochwertige Passivhaus-Gebäudehülle muss auch die Luftdichtheit der Konstruktion sorgfältig gesichert werden.

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Zusammenfassung

Der vorausgehende Überblick über die Bedingungen für den Einsatz von Biomasseverbrennung in Passivhäusern zeigt, dass insbesondere Pelletgeräte bei Beachtung der Sicherheitserfordernisse (Differenzdrucküberwachung) gut angewendet werden können.

Die derzeit in der Entwicklung befindlichen Bestimmungen für den parallelen Einsatz raumluftunabhängiger Öfen mit Lüftungsanlagen greifen für Passivhäuser möglicherweise zu kurz, so dass in Gebäuden mit guter Luftdichtheit zusätzliche Sicherheitseinrichtungen (Differenzdrucküberwachung) dringend empfohlen werden. Da unter dieser Maßgabe auch Geräte eingesetzt werden können, die nicht als „raumluftunabhängig“ geprüft sind (sofern sie im technischen Sinne raumluftunabhängig sind) besteht auch ein breites Angebot geeigneter Öfen. Die Möglichkeit einer verbesserten Dichtheitsklasse sollte geprüft werden.

Der sicherheitsbezogene Aufwand ist bei Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe recht hoch, was derartige Anlagen vergleichsweise teuer in der Anschaffung macht. Zumal der Integrationsgrad derzeit am Markt erhältlicher Geräte gering ist und eine Passivhaus-Systemlösung auf Pelletbasis noch nicht verfügbar ist. Inwieweit genehmigungsrelevante Anforderungen, wie etwa der rußbrandbeständige Schornstein über Dach, bei luftdicht ausgeführten, raumluftunabhängigen Passivhaus-Systemen im untersten Leistungsbereich (≤ 3 kW) oder bei Brennwertnutzung anders beurteilt werden können, wäre in näheren Untersuchungen zu klären. Könnte eine Luft-Abgasleitung eingesetzt werden, wären bedeutende Kosteneinsparungen bei Errichtung und Wartung zu erzielen. In Deutschland ist dies derzeit grundsätzlich nicht zulässig [M-FeuVO 2005], im europäischen Ausland (z. B. Österreich) sind aber derartige Geräte auf dem Markt.

Für Gas- und Öl befeuerte Brennwertgeräte sind dicht gekapselte Ausführungen mit zum System der Feuerstätte gehörenden Luft-Abgasleitungen heute Standard. Ein ähnlich weit gehender Integrationsgrad ist bei Anlagen für feste Brennstoffe bisher nicht erkennbar, sie basieren noch immer auf dem hergebrachten Konzept des Einzelofens. Auch Verbesserungen, wie die Möglichkeit des raumluftunabhängigen Betriebs, konnten dieses Konzept nicht in Frage stellen. Ebenso wie das technische Konzept bleiben die einschlägigen Vorschriften derzeit noch hinter den technischen Möglichkeiten zurück.

Literatur

[AkkP 20] Passivhaus-Versorgungstechnik, Protokollband Nr. 20 des Arbeitskreises kostengünstige Passivhäuser Phase II; Passivhaus Institut, Darmstadt 2000.

[DIN 18894] Deutsches Institut für Normung: DIN 18894-2005-02 Feuerstätten für feste Brennstoffe - Pelletöfen - Anforderungen, Prüfung und Kennzeichnung, Beuth Verlag, Berlin 2005.

[DIN 1946] Deutsches Institut für Normung: DIN 1946-6:1998-10 Raumlufttechnik, Lüftung von Wohnungen, Beuth Verlag, Berlin 1998.

[FeuVO 1977] Land Hessen: Verordnung über Feuerungsanlagen und Brennstofflagerung 1977, Wiesbaden 1977.

[FNR 2007] Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (Hrg.): Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen, Gültzow 2007.

[HBO 2002] Land Hessen: Hessische Bauordnung 2002; § 37 Feuerungsanlagen, Wärme- und Brennstoffversorgungsanlagen, ortsfeste Verbrennungsmotoren, Wiesbaden 2002.

[HKI 2006] HKI Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik e.V.: HKI Technik Info Raumluftunabhängigkeit / externe Verbrennungsluftversorgung, HuK-Te-INFO 014, Frankfurt/M 2006.

[M-FeuVO 2005] Bauministerkonferenz: Muster-Feuerungsverordnung, Berlin 2005.

[Peper 2000] Peper, S.: Luftdichtheit bei Passivhäusern […] Drucktest ohne Blower Door, Tagungsband 4. Internationale Passivhaustagung Kassel 2000, Dr. W. Feist (Hrsg.), Darmstadt 2000.

[Strauß 2006] Strauß, R.-P.: Innovative Lüftungsgeräte mit „AirSwitcher“ […], Tagungsband 10. Internationale Passivhaustagung Hannover 2006, Dr. W. Feist (Hrsg.), Darmstadt 2006.

planung/haustechnik/heizung_und_warmwasserbereitung/waermebereitstellung/verbrennungswaerme_im_passivhaus.txt · Zuletzt geändert: 2012/01/16 11:33 von anne.huse