Holzvergaserkessel: Effizient mit Holz heizen

Was ist ein Holzvergaserkessel?

Ein Holvergaserkessel ist ein Festbrennstoffkessel, der zum Beispiel mit Holzscheiten betrieben werden kann. Anders als bei einem Kamin, bei dem in der Regel das gesamte Brennholz auf einmal brennt, arbeitet ein Holzvergaserkessel nach dem Prinzip des unteren Abbrands. Dabei wird die Verbrennungsluft so über den Holzvorrat geführt, dass dieser nach unten ausgast und in einer getrennten Kammer verbrennt. Besonders günstig ist das, da die Feuerung so sauber und effizient abläuft. Darüber hinaus können neue Scheite auch im laufenden Betrieb ohne Probleme von oben nachgelegt werden.

Der Holzvergaser und seine Komponenten

Ein Holzvergaser besteht aus verschiedenen Komponenten:

• Das Herzstück sind zwei Brennkammern. Die obere Brennkammer ist die Brennkammer des eigentlichen Holzvergasers. Darin wird das Brennholz getrocknet und in Holzgas umgewandelt, wobei leichtere Anteile des Gases ebenfalls in dieser Brennkammer verbrannt werden. Das Holzgas gelangt anschließend in die untere Brennkammer, in der schwer zu verbrennende Anteile des Holzgases in nutzbare Wärme umgewandelt werden. Voraussetzung ist eine Temperatur von über 1.000 Grad Celsius.
• Damit das Holzgas von der oberen Brennkammer in die untere Brennkammer gelangt, bedarf es eines Gebläses, das auch durch Saugzugventilatoren ersetzt werden kann. 
• Ein Rauchgasthermostat überwacht die Temperatur im Rauchrohr und lässt das Gebläse nur dann starten, wenn die Verbrennung im Gange ist. Das hilft, Energie zu sparen. 
• Wie jede andere Holzheizung arbeitet der Holzvergaser mit Primärluft und Sekundärluft. Die zugeführte Primärluft dient der Holzvergasung sowie der leichten Holzgasanteile in der ersten Brennkammer, während die Sekundärluft die vollständige Verbrennung des Holzgases in der zweiten Brennkammer sicherstellt.
• Die Regelungstechnik von Holzvergasern variiert je nach Hersteller. Grundsätzlich steuert sie den Verbrennungsprozess, dessen Verlauf abhängig ist von der Kesseltemperatur sowie anderen Parametern, wobei sie auch über diese Grundfunktion hinausgehen kann.

Pufferspeicher sorgt für eine effektive und umweltfreundliche Nutzung

Neben diesen Komponenten, die die Funktionstüchtigkeit eines Holzvergasers sicherstellen, gibt es noch den Pufferspeicher. Dabei handelt es sich um eine Speicherkomponente, die nicht zwingend für den Betrieb erforderlich ist. Ein Pufferspeicher kann überschüssige Wärme für eine spätere Nutzung speichern. Dadurch muss der Holzvergaser nicht so oft befeuert werden. Insoweit stellt der Pufferspeicher eine effektive und umweltfreundliche Nutzung des Holzvergasers sicher.

Der Verbrennungsprozess in einem Holzvergaser

Der Verbrennungsprozess in einem Holzvergaser läuft schrittweise ab. Das dem Verbrennungsraum zugeführte Holz wird durch die kontrollierte Zufuhr von Sauerstoff und durch die entstehende Verbrennungswärme vergast. Dieser Prozess läuft in der oberen Brennkammer ab, die von der unteren Brennkammer durch eine Brennerplatte getrennt ist, die aus feuerfester Keramik gefertigt ist. Abgesehen von der Einfüllöffnung, über die das Stückholz auf der Brennerplatte geschichtet wird, ist die obere Brennkammer nach oben verschlossen. Die Holzvergasung setzt erst dann ein, wenn dem brennenden Holz die Feuchtigkeit entzogen wurde. Leichte Bestandteile des Gases werden bereits in der oberen Brennkammer verbrannt.

Die noch unverbrannten Gasbestandteile gelangen über die auf der Brennerplatte glühende Holzkohle in die untere Brennkammer und werden dort bei sehr hohen Temperaturen von bis zu 1.100 Grad Celsius ebenfalls verbrannt. Die entstandenen Abgase werden aus der unteren Brennkammer zum Abgasanschluss geleitet. Die Besonderheit des Verbrennungsprozesses in einem Holzvergaserkessel besteht in dem umgekehrten Verbrennungsprozess. Das Brenngut brennt nach unten hin ab, und die heißen Verbrennungsgase werden im unteren Bereich des Vergaserkessels produziert, während der sonst in einem Holzofen ablaufende Verbrennungsprozess von unten nach oben verläuft. Ein Ofen mit einem Holzvergaser wird deshalb auch als Sturzbrandofen bezeichnet.

Das Besondere an einem Holzvergaser

Die Besonderheit einer Holzheizung mit Holzvergaser ist dieser umgekehrte Verbrennungsprozess. Der ist nur möglich durch das Gebläse, mit dem die Verbrennungsgase in die untere Brennkammer und weiter zum Abgasanschluss befördert werden. Ansonsten würden sich die Abgase in der oberen Brennkammer stauen. Das Gebläse wird meist elektrisch angetrieben und bei einigen Bauarten durch einen hitzebeständigen Saugzugventilator oder durch ein Druckgebläse in der Frischluftzufuhr ersetzt. Die zugeführten Luftmengen unterscheiden sich je nach Bauart und Hersteller und werden entweder elektronisch geregelt oder manuell eingestellt. Um die Bildung aggressiver Kondensate sowie Teerablagerungen bei Rücklauftemperaturen unter 55 Grad Celsius zu vermeiden, benötigt ein Holzvergaser, ebenso wie alle anderen Holzheizkessel auch, eine Rücklaufanhebung.

Passende Brennstoffe für den Holzvergaserkessel

Die Kessel werden generell mit Stück- oder Scheitholz beheizt. Es gibt zwar auch Holzvergaserheizungen, die mit Pellets oder  Briketts  betrieben werden können, diese sind aber eher selten.  

Scheitholz beschreibt längs gespaltene Holzstücke unterschiedlicher Baumarten. Je nach Typ und Trocknungsgrad kann die bei der Verbrennung abgegebene Wärme dabei schwanken. Zu empfehlen ist Holz von Eiche oder Buche beziehungsweise generell von eher harten Laubbäumen. Wichtig ist in jedem Falle, dass das Scheitholz ausreichend trocken ist. Experten empfehlen hier einen Wassergehalt von maximal zehn bis 15 Prozent. Im Ausnahmefall sind auch 20 Prozent möglich. Zu bedenken ist aber, dass je feuchter das Holz, umso höher fallen die Abgasmenge aus und desto niedriger ist der Heizwert. Achten Sie deshalb auf eine optimale  Brennholzlagerung. Am besten lagern Sie das Holz überdacht und im Freien. Sollte diese Möglichkeit nicht bestehen, können Sie auch auf einen Lagerraum im Haus ausweichen. Wichtig ist dabei, ein Belüftungssytem zu installieren, um Pilz- und Schimmelbildung zu vermeiden. Das muss im Übrigen bei der Planung einer solchen Anlage mit in die Kosten eingerechnet werden. Eine Alternative zum Selbst-Lagern ist es, das Stückholz ofenfertig zu kaufen. Das erhöht jedoch die Betriebskosten. Richtig teuer wird es, wenn Sie nur kleine Mengen im Baumarkt oder bei anderen Händlern erwerben.

Wichtig:  Die Menge des Brennholzes ist dabei nicht nur von Kesselgröße, Wirkungsgrad und Pufferspeicher abhängig, sondern auch vom Wärmebedarf im Haus, der unter anderem durch den Dämmzustand sowie das individuelle Heizverhalten bestimmt wird.

Für wen lohnt sich ein Holzvergaserkessel?

Der Vorteil von einem Holzvergaser ist, dass auch sonst schwer etzündliche Holzbestandteile verbrennen und zur  Gewinnung von Wärmeenergie genutzt werden. Es ist nachvollziehbar, dass sich durch die Vergaser-Holzheizung der Wirkungsgrad erhöht. Die Menge der erzeugten Wärme ist auch abhängig von der Qualität des verwendeten Brennholzes.   Ein weiterer Vorteil ist, dass durch die Verbrennung von Holz und Holzgas nur wenige Emissionen an die Umwelt abgegeben werden. Dadurch zeichnet  sich die Heizung mit Holzvergaser durch eine hohe Umweltfreundlichkeit au

Die Nachteile eines Holzvergasers

Der Holzvergaser hat natürlich nicht nur Vorteile. Es gibt auch einige Punkte, die gegen seinen Einsatz sprechen. Dazu gehören unter anderem die Tatsache, dass der Brennstoff manuell nachgelegt werden muss. Im Vergleich zu einer Pelletheizung bedeutet dies einen Komfortverlust. Je nach dem, ob sich die Anlagenbesitzer für Holzscheite, Holzbriketts oder Hackschnitzel entscheiden, müssen sie mit viel Platz für die Lagerung rechnen. Nicht zuletzt verursacht ein solcher Kessel auch einen relativ hohen Reinigungsaufwand.

Kosten, Förderung und Kaufentscheidung

Im Vergleich zu anderen Holzheizungen und Heizsystemen sind die Anschaffungskosten bei Holzvergaserkesseln eher günstig. Die Preisspanne zwischen den Modellen ist jedoch groß. Ausschlaggebend ist dabei die Leistung. Verschiedene Hersteller bieten unterschiedliche Leistungsklassen an. In der Regel liegen diese zwischen 14 und 100 Kilowatt Nennleistung. Für ein Einfamilienhaus mit einer Wohnfläche von 120 Quadratmeter können Sie mit einer Leistung von 15 Kilowatt (kW) rechnen. Für ein solches Modell liegen die  Preise der Holzheizung  je nach Ausstattung und Hersteller zwischen 3.000 und 6.000 Euro . Ein 40-kW-Holzvergaser kann schon mit bis zu 14.000 Euro zu Buche schlagen.

Neben den Kosten für den eigentlichen Kessel sollten Sie bedenken, dass auch der Pufferspeicher (etwa 1.500 bis 3.000 Euro) sowie die Montage (circa 500 bis 2.500 Euro) mit einberechnet werden sollten.

Investition reduzieren mithilfe einer Förderung

Die Anschaffungskosten lassen sich mit einer staatlichen Förderung senken. So können Sie beispielsweise die Bundesförderung für effiziente Gebäude (BEG) beantragen oder steuerliche Vergünstigungen nutzen. Weitere Details zum Antrag und den Konditionen finden Sie in unserem Beitrag zur  Förderung von Holzheizungen.

An die laufenden Kosten denken

Neben der Investition sollten Sie ebenfalls die Betriebskosten im Blick haben. Dabei ist hervorzuheben, dass ein Holzvergaserkessel am besten im Volllastbetrieb läuft. Nur so kann für eine vollständige Verbrennung gesorgt werden mit wenig Rückständen und geringem Verlust. Die Anlage kann zusätzlich mit einem modularen Regelungskonzept ausgestattet werden. Das kostet in der Regel aber extra.

Das Holz in ofenfertiger Qualität, also ausreichend trocken, kostet im Mittel aktuell zwischen 10,16 und 10,55 Cent je Kilowattstunde (Stand: Februar 2023 / Quelle: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe). Lagern Sie das Holz entsprechend selbst und können Sie dieses sogar in Ihrer Nähe beziehen, verringert sich dieser Preis enorm. Daneben fallen auch Stromkosten an für die Steuerung, die Pumpen und das Saugzuggebläse.

Zu den laufenden Kosten zählen dann auch Reinigung und Wartung. Erstere können Sie auch selbst übernehmen. Eine Wartung sollte hingegen von einem Fachmann durchgeführt werden und am besten einmal jährlich erfolgen. Die Kosten dafür liegen bei bis zu 300 Euro je nach Umfang und Angebot. Ebenfalls fallen Kosten für den Schornsteinfeger an (etwa 30 bis 100 Euro).

Welche Aspekte helfen bei einer Entscheidung?

Bei der Entscheidung für einen Holzvergaserkessel können folgende Punkte helfen:

• Kosten
• Bauform und verwendete Materialien
• Möglichkeiten zur Brennholzlagerung (Platz, Nähe zum Lieferanten etc.)
• Wirkungsgrad
  
• Einfachheit der Reinigung
  
• Größe des Füllraums
  
• Höhe der Abgastemperaturen
  
• Nennwärmeleistung
  
• Möglichkeit zur Anbindung an einen Pufferspeicher
• Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Heizsystemen