Verbrennung ist eine rasche, unter Flammenbildung verlaufende Oxidation von Stoffen. Wenn Holz verbrennt, vereinigt sich Sauerstoff aus der Luft mit Kohlenstoff und Wasserstoff aus dem Holz. Dabei wird Energie als Wärme und Licht abgegeben. Die Produkte einer vollständigen Verbrennung sind im Idealfall nur Kohlendioxid, Asche – gebildet überwiegend aus den mineralischen Holzbestandteilen – und Wasser.

Der Verbrennungsvorgang lässt sich bei festen Brennstoffen grob in drei Phasen einteilen:

• In der ersten Phase, der Erwärmung und Trocknung, verdampfen das im Brennstoff gespeicherte Wasser und sonstige leicht flüchtige Stoffe.
• In der zweiten Phase, der Pyrolyse, zersetzt sich der Brennstoff bei Temperaturen ab etwa 150 Grad Celsius (°C). Dabei entsteht ein Gasgemisch, das -  neben anderen Verbindungen - auch Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe enthält. Daneben bilden sich Öle und Teere, die sich bei höheren Temperaturen weiter zersetzen. Ab einer Temperatur von etwa 400 bis 500 °C vergasen auch die festen organischen Bestandteile und verbinden sich mit Luftsauerstoff überwiegend zu Kohlenmonoxid. Vom ursprünglichen Holz ist in diesem Stadium nur noch Holzkohle übrig.
• In der dritten Phase, der eigentlichen Verbrennung, reagieren die in den ersten beiden Phasen gebildeten Gase mit zusätzlichem Luftsauerstoff zu Kohlendioxid und Wasser. Auch übrig gebliebene Holzkohle verbrennt mit der Zeit im Glutbett vollständig. Als einziger Verbrennungsrückstand bleibt Asche übrig. Die einzelnen Phasen der Verbrennung lassen sich am offenen Feuer sehr gut betrachten.

Einzelraumfeuerungsanlagen

Meist als Komfort- und Zusatzheizung eingesetzt, dienen Einzelraumfeuerungsanlagen dazu, einen oder zwei benachbarte Räume zu beheizen. Die Öfen geben die Wärme überwiegend als Strahlungswärme ab. Einige Ofenarten haben zusätzlich Wasser-Wärmetauscher.

Offene Kamine und Kamine mit Heizeinsatz

Bei offenen Kaminen ist der Feuerraum zum Wohnraum hin offen. Daher können Sie die Zufuhr der Verbrennungsluft nicht regeln. Offene Kamine verursachen wegen niedriger Verbrennungstemperaturen und eines zu hohen Luftüberschusses viele Schadstoffe, geben aber nur wenig Wärme ab. Kamine mit Heizeinsatz – gelegentlich auch als Chemineéöfen bezeichnet – sind besser: Sie sind mit einer Glastür oder Glasscheibe verschlossen. Damit lässt sich die Luftzufuhr einfacher regeln, und der Wirkungsgrad steigt.

Raumheizer oder Kaminöfen

Raumheizer stehen frei im Wohnraum. Holzscheite können Sie durch eine Tür direkt in den Brennraum geben. Die Asche im Aschekasten lässt sich über eine Öffnung im unteren Bereich des Ofens entfernen. Die Luftmenge können Sie durch Klappen und Schieber oder die Entaschungstür regeln. Der Kaminofen ist eine Variante des Raumheizers mit einer großen Tür mit Sichtscheibe.

Kachelöfen (Speicheröfen)

Die äußere Verkleidung von Kachelöfen besteht zu über 50 % aus Ofenkacheln, Kachelsteinen oder verputzten Oberflächen. Zusatzfunktionen, z. B. die Erwärmung von Trink- und Heizwasser sind möglich.

Grund- oder Speicheröfen

Sie besitzen eine große Speichermasse aus Kacheln, Zementputz, Ton, Schamotte oder Speckstein. Die große Oberfläche der Öfen erreicht eine relativ geringe Temperatur (80 bis 130 °C). Speicheröfen werden in der Abbrandphase (ca. eine Stunde) bei Volllast betrieben und geben die gespeicherte Wärme dann über mehrere Stunden an die Raumluft ab. Ein Gluthaltebetrieb – das ist der Betrieb bei verminderter Luftzufuhr, um möglichst lange ein Glutbett zu erhalten – ist meist nicht erforderlich. Deshalb verursachen diese Anlagen relativ geringe Emissionen.

Pelletöfen

Pellets sind gepresste,  naturbelassene Säge- und Hobelspäne. Eine Besonderheit der Pelletöfen: Der Brennstoff gelangt  automatisch und kontinuierlich aus einem Vorratsbehälter (20 bis 30 Liter) in eine Brennschale im Feuerraum. Die Brennstoffzufuhr regelt sich abhängig vom Leistungsbedarf. Pelletfeuerungen gibt es als Kaminöfen oder Kachelofenheizeinsätze. Die Pellets verbrennen schadstoffärmer als andere Holzbrennstoffe und sind wesentlich komfortabler in der Anwendung als Holzscheite, da Pelletheizungen weitgehend automatisch arbeiten.

Zentralheizungskessel

Handbeschickte Stückholzkessel

Bei den Holz-Zentralheizkesseln hat sich die Technik des unteren oder seitlichen Abbrandes durchgesetzt. Hierbei brennt die Flamme nicht nach oben durch die Brennstoffschicht, sondern seitlich oder nach unten in einer separaten Brennkammer. Solche Holzheizkessel sind recht komfortabel: Da bei der Verbrennung nur der Brennstoff über dem Glutbett erfasst wird, läuft die Verbrennung quasi kontinuierlich und sehr gleichmäßig ab. Sie müssen deshalb nur in langen zeitlichen Abständen Holz nachlegen.

Automatisch befeuerte Holzkessel

Die besten Betriebsbedingungen für Holzfeuerungen erreichen Anlagen, die den Brennstoff – etwa als Pellets – kontinuierlich zuführen. Holzpellets sind sehr gleichmäßig zusammengesetzt und lassen sich automatisch zünden. Der Bedienungskomfort einer Pelletheizung steht dem Komfort einer Öl- oder Gasheizung kaum nach. Größere Anlagen nutzen als Brennstoff oft Holzhackschnitzel. In den Heizungen einzelner Haushalte kommt dieser Brennstoff jedoch kaum zum Einsatz.

 

Zur Minderung der Schadstoffemissionen bei industriellen Anlagen sind zahlreiche Verfahren bekannt, diese sind aber nur bedingt in Kleinfeuerungsanlagen anwendbar, da sie die folgenden Kriterien einhalten müssen:

• kompakte Bauweise
• einfache Nachrüstbarkeit
• einfach zu betreiben und zu warten 
• Betrieb möglichst mit Kaminzug ohne zusätzlichen Ventilator
• akzeptabler Preis

Derzeit sind verschiedene Verfahren in Entwicklung und bereits auf dem Markt, die ausgerichtet sind auf die Abscheidung von

• Partikeln (Ruß und mineralische Bestandteile)
• gasförmigen Schadstoffen (Kohlenmonoxid, organische Verbindungen) und Geruch

Abscheidertypen

 

Typ	Vorteil	Nachteil
Elektrostatische Abscheider	geringer Druckverlust, kostengünstig	Probleme bei organischen Stäuben, aufwändige Hochspannungsversorgung
Filternde Abscheider (z.B. Gewebefilter)	sehr gute Abscheideleistung	hoher Druckverlust, hoher technischer Aufwand, Probleme bei klebrigen Stäuben
Fliehkraftabscheider (z.B. Zyklon)	kostengünstig	geringe Wirkung bei feinen Stäuben
Wäscher	Abgaskondensation möglich	hoher Aufwand, mittlere Abscheideleistung
Abgaskondensation	zusätzlicher Wärmegewinn	geringe Abscheideleistung, Abwasserproblematik
Katalysator	Wirkung auf Gase, geringere Belastung der Partikel mit organischen Komponeneten, Geruchsminderung	sehr geringe Staubminderung

 

Zulässige Brennstoffe:

Folgende Festbrennstoffe sind in Kleinfeuerungsanlagen zulässig:

1. Steinkohlen, nicht pechgebundene Steinkohlenbriketts, Steinkohlenkoks

2. Braunkohlen, Braunkohlenbriketts, Braunkohlenkoks

3. Brenntorf, Presslinge aus Brenntorf

3a. Grill-Holzkohle, Grill-Holzkohlebriketts nach DIN EN 1860, Ausgabe September 2005

4. naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln, sowie Reisig und Zapfen

5. naturbelassenes nicht stückiges Holz, insbesondere in Form von Sägemehl, Spänen und Schleifstaub, sowie Rinde

6. Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts nach DIN 51731, Ausgabe Oktober 1996, oder in Form von Holzpellets nach den brennstofftechnischen Anforderungen des DINplus-Zertifizierungsprogramms „Holzpellets zur Verwendung in Kleinfeuerstätten nach DIN 51731-HP 5“, Ausgabe August 2007, sowie andere Holzbriketts oder Holzpellets aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualität

 

Nur unter bestimmten Bedingungen (Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von 30 Kilowatt oder mehr und nur in Betrieben der Holzbearbeitung oder Holzverarbeitung) sind zugelassen:

6. gestrichenes, lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten

7. Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten oder sonst verleimtes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten

 

Nur in automatisch beschickten Feuerungsanlagen sind unter erweiterten Bedingungen (Anforderungen an die Feuerungsanlage, Beschränkung auf bestimmte Betriebe)  zugelassen:

8. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen

13. sonstige nachwachsende Rohstoffe, soweit diese die Anforderungen nach Absatz 5 einhalten

 

Lagerung:

Empfehlungen für Läger für Scheitholz im Freien

• Schutz vor Niederschlägen (z. B. Vordach, Planen, Profilbleche)
• Guter Luftzutritt (zugige, bevorzugt Sonnenlage)
• Ausreichender Lüftungsabstand zu Gebäudewänden und zum Untergrund
• Ausreichender Reihenabstand

Weitere Informationen: LWF Merkblatt Nr. 20

Empfehlungen für die Lagerung von Holzhackschnitzeln

• Schutz vor Niederschlägen (z. B. Vordach, semipermeable Planen, Profilbleche)
• Guter Luftzutritt (Wärme- und Feuchteabfuhr)
• aktive Trocknung oder Belüftungskühlung
• Geringe Brennstoffanteile an Nadeln und Blättern (sind leicht mikrobiell angreifbar)
• Geringe Feinanteile insbesondere bei nicht lufttrockenem Brennstoff
• Vermeidung längerer Lagerdauern

Empfehlungen für die Lagerung von Holzpellets

• Abdichtung aller Spalten und Fugen zu den Wohn- und Betriebsräumen (Schutz vor Staubfreisetzung bei Luftstrombefüllung)
• Ausrüstung des Lagers mit einer unverschließbaren Lüftung (natürliche Lüftung)
• Vorkehrungen gegen Rückbrand zwischen Brennkammer und Lagerraum
• regelmäßige Reinigung von Fördereinrichtungen und elektrischen Betriebsmitteln vom Pelletstaub
• Warnhinweisschild am Zugang zum Lagerraum, das auf mögliche Gefahren durch Kohlenmonoxid hinweist

Weitere Informationen: Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband e.V. (DEPV)

 

 

Holzasche kann unvollständig verbrannte Rückstände enthalten – beispielsweise Krebs erzeugende polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe - wie Benzo(a)pyren. Bei der Ascheentsorgung sollten Sie daher die Prinzipien der Hygiene beachten: Vermeiden Sie unbedingt, Staub aufzuwirbeln, um keine gesundheitsschädliche Ascheteilchen einzuatmen. Sie sollten die Asche auch möglichst nicht berühren. Entsorgen können Sie sie mit dem Hausmüll.