Brennstoffe

Eine kurze Einführung in die verschiedenen Brennmaterialien

Durch energiesparende Bauweise oder entsprechende Dämmmaßnahmen kann die Heizperiode verkürzt und der Heizenergiebedarf herabgesetzt werden. Der verbleibende Wärmebedarf muss durch den Einsatz von Brennstoffen gedeckt werden. Die gebräuchlichsten Brennstoffe für die Wärmeerzeugung in den verschiedenartigen Heizungen sind Mineralöl, Gas, Kohle und Holz. Darüber hinaus werden auch die Energieformen Fernwärme und Strom eingesetzt, die aus verschiedenen Energieträgern erzeugt werden. Der Einsatz der Brennstoffe richtet sich nach deren Verfügbarkeit, durch die beim Einsatz verursachte Umweltbelastung, die Kosten und den Komfort beim Nutzer.

Mineralöl, Erdgas und Kohle sind fossile Brennstoffe, die als nichterneuerbar angesehen werden müssen. Prognosen über die zeitliche Verfügbarkeit, unter Zugrundelegung des heutigen Energieverbrauchs und der technischen Bedingungen der Gewinnung, gehen von ca. 50 Jahren bei Öl und Gas sowie ca. 200 Jahren bei der Kohle aus. Dabei ist zu beachten, dass noch nicht alle Ressourcen bekannt und erschlossen sind. Öl und Gas sind wichtige Grundstoffe für die chemische Industrie und zum Verbrennen viel zu schade.

Darüber hinaus werden beim Verbrennen fossiler Brennstoffe Schadstoffe freigesetzt, die zu einer erheblichen Umweltbelastung führen. So wird beispielsweise eine mögliche Klimaveränderung in einen direkten Zusammenhang mit dem freigesetzten C02 gebracht.

Mineralöl

Mineralöl ist aufgrund seiner hohen Energiedichte und relativ einfachen Handhabung ein weit verbreiteter Brennstoff in den häuslichen Zentralheizungen.

Die bereits 1990 durchgeführte Reduzierung des Schwefelgehaltes auf 0,2 Gew.-% führte zu einem erheblichen Rückgang der Schwefeldioxidemissionen aus Ölheizungen. Eine weitere Reduzierung des Schwefelgehaltes wird angestrebt. Auf dem Brennstoffmarkt ist bereits auch schwefelfreies Heizöl erhältlich. Die bekannten Rußemissionen sind bei den häuslichen Heizanlagen nur durch den Einsatz spezieller Verdampfungsbrenner (Blaubrenner) weitgehend zu vermeiden.

Die Lagerung und Bevorratung obliegt dem Verbraucher, der das Öl in speziellen Tanks unter der Erde oder im Keller hat.

Erdgas

Erdgas wird bei den Gasversorgungsunternehmen in großen unterirdischen Kavernen gelagert und in die Leitungen der ausgedehnten Versorgungsnetze abgegeben. So entfällt der sonst zur Brennstofflagerung nötige Platzbedarf im Haus. Der Keller kann anders genutzt werden.

Beim Erdgas entstehen bei der Verbrennung weit weniger C02- und S02-Emissionen als bei anderen fossilen Energieträgern. Mit Ruß ist nicht zu rechnen. Erdgas eignet sich daher besonders für Einzelheizungen aber auch für Zentral- und Sammelheizungen sowie für Blockheizkraftwerke.

Flüssiggas

Flüssiggas ist ein Mineralölprodukt (üblicherweise Propan C2H6), das in speziellen Druckbehältern geliefert und bevorratet wird. Neben Gasflaschen und Fässern sind Flüssiggastanks üblich. Letztere werden meistens oberirdisch abgestellt, können aber aus optischen Gründen auch eingegraben werden. Aus Sicherheitsgründen ist die Lagermenge auf maximal 2,1 Tonnen begrenzt.

Der Einsatz von Flüssiggas ist vor allem für Sammelheizungen in Mehrfamilienhäusern oder Reihenhaussiedlungen sinnvoll, die noch keinen Erdgasanschluss haben, oder wenn dieser erst in Zukunft geplant ist.

Kohle

Kohle als Hausbrand wurde durch Öl und Gas in den vergangenen Jahrzehnten stark zurückgedrängt. Ausschlaggebend waren dabei die Umweltverträglichkeit, der Bedienungskomfort und das Regelverhalten der kohlebefeuerten Klein-Heizanlagen, denn eine umweltgerechte Wärmeerzeugung aus Koks, Briketts und Steinkohle erfordert speziell dafür geeignete Öfen oder Heizkessel wie sie nur bei Großanlagen zu finden sind. Auch die Bevorratung ist im heutigen Wohnumfeld sehr schwierig.

Wasserstoff

Wasserstoff als speicherbarer Energieträger kann in Zukunft eine maßgebliche Rolle spielen. Er kann umweltverträglich in Wärme, Kraft und Strom umgewandelt werden und bietet in Verbindung mit erneuerbaren Energien die Möglichkeit einer quasi emissionsfreien Energienutzung. Die Wasserstofftechnologie ist zwar bekannt, der breite Einsatz aus Gründen der wirtschaftlichen Erzeugung, der Speicherung und Verteilung noch nicht „serienreif".

Erneuerbare Energien sind Kräfte die in der Natur vorkommen und vom Menschen nutzbringend umgesetzt werden. Zu ihnen gehören Wasser- und Windkraft, Sonnenenergie und Biomasse. Erneuerbare Brennstoffe sind Stoffe, die während der Lebenspanne eines Menschen immer wieder nachwachsen.

Holz

Holz ist der gebräuchlichste erneuerbare Brennstoff und gilt als moderner, umweltfreundlicher und sicherer Energieträger. Holz ist lieferbar in Form von Scheitholz, Kaminholz, Holzbriketts, Pellets oder Hackschnitzel. Im Hausbrand kann Holz vor allem in Holzvergaser-Spezialkesseln umweltfreundlich verbrannt werden. Durch Kombination mit öl- oder gasbefeuerten Niedertemperaturkesseln kann die Holzheizung über einen Pufferspeicher einen erheblichen Anteil am Jahresheizwärmeverbrauch liefern.

Durch den Einsatz von Holz kann der Verbrauch nichterneuerbarer Brennstoffe verringert werden. Voraussetzung ist jedoch, dass die Brennstoffversorgung langfristig gesichert ist und die der Feuerraumgeometrie des Ofens angepassten Holzscheite trocken sind. Die Verbrennung von feuchtem Holz ist grundsätzlich unzulässig, darüber hinaus schädlich und unwirtschaftlich, da erntefrisches Holz nur 25 % der nutzbaren Energie enthält als z. B. trockenes Holz. Durch einen hohen Wassergehalt wird die Verbrennungsluft herabgesetzt, was eine verstärkte Ruß- und Teerbildung, die Gefahr der Kaminversottung und eine Zunahme schädlicher Emissionen zur Folge hat. Geeignetes Brennholz sollte mindestens 2 Jahre trocken gelagert werden. Der Energieinhalt eines Festmeters Buchenholz mit ca. 15 % Feuchte entspricht dann rd. 280 Litern Heizöl.

Die Wärmeerzeugung aus pflanzlichen Brennstoffen ist C02-neutral, d. h. sie geben bei der Verbrennung nur den mittels Photosynthese in der Pflanze gebundenen Kohlenstoff unter Energiefreisetzung in Form von C02 an die Atmosphäre ab, den sie vorher gebunden haben.

Neben Holz, als wichtigsten nachwachsenden Brennstoff, wird auch Raps zur Energieversorgung angebaut. Der aus dem Raps gewonnene Rapsölmethylester, auch als Biodiesel bekannt, kann als Ölersatz eingesetzt werden. Rapsöl ist biologisch voll abbaubar. In Spezialkesseln kann die Rapsfrucht auch ohne energieintensiven Umweg der Ölgewinnung und Veresterung verfeuert werden.

Aber nicht jeder brennbare Stoff ist ein Brennstoff und darf verheizt werden. Der Gesetzgeber schreibt für Kleinfeuerungsanlagen über die Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes vor, dass im Hausbrand nur raucharme Brennstoffe eingesetzt werden dürfen. Im Einzelnen sind das Steinkohle, Braunkohle, Brenntorf, Torfbriketts sowie naturbelassenes, mindestens 2 Jahre getrocknetes, stückiges Holz.

Alles andere, insbesondere Spanplatten, beschichtetes, lackiertes oder lasiertes Holz, Küchenabfälle, Kartonagen, Altpapierbriketts und Kunststoffabfälle, darf zur häuslichen Wärmeversorgung nicht verbrannt werden, da ihre Verbrennung zu erheblichen Rauch- und Geruchsbelästigung sowie zur Freisetzung gesundheitsschädlicher Stoffe führt.

Mittelbare Wärmeformen

Zu den mittelbaren oder sonstigen Brennstoffen zählt der Vollständigkeit halber noch Fernwärme und Strom. Fernwärme wird als Koppelprodukt bei der Stromerzeugung, Müllverbrennung oder anderen Wärme erzeugenden Prozessen frei. Die Fernwärme wird räumlich begrenzt in ein Rohrnetz eingeleitet das mit Häusern und/oder Wohnungen verbunden ist. Der Bewohner kann die benötigte Wärme über seine jeweilige Raumregelung abrufen. Strom wird im Wesentlichen in fossil befeuerten Kraftwerken, aber auch in Kernkraftwerken, Wasserkraftwerken und durch Wind- oder Sonnenenergie erzeugt.

Zur Beheizung werden in geringem Maße tageszeitlich bedingte freie Stromkapazitäten (in der Nacht) meist durch nur noch wenige Nachtstromspeicheröfen genutzt. Vom ausschließlichen Heizen mit Strom über Quarzstrahler, Ölradiatoren oder andere Öfen wird aus Kostengründen meist abgeraten. Ein besonders sinnvoller Einsatz von Strom zu Heizzwecken ist bei Wärmepumpenanlagen gegeben.