Wie funktioniert ein Holzvergaser und was sind seine Besonderheiten?


Die Verbrennung von Holz in einem Holzvergaser ist ein komplexer Vorgang, welcher grob in drei Schritte unterteilt werden kann. Funktionsweise: Zunächst wird naturbelassenes Stückholz im Füllraum des Holzvergasers auf das Glutbett gelegt. Hier wird das Stückholz unter Zuführung von Primärluft getrocknet und es wird Holzgas gebildet (1). Durch den von einem Ventilator erzeugten Unterdruck im Füllraum des Holzvergasers werden die Holzgase durch den keramischen Düsenstein nach unten gedrückt (2). Durch Zuführung von Sekundärluft über Öffnungen im Düsenstein werden die erzeugten Gase in den darunter gelegenen heißen Brennraum aus Keramik verbrannt (3). Die heißen Abgase werden über die Wärmetauscherflächen geleitet und abgekühlt (4).

Aufbau des IBC Holzvergaser

Detaillierter Einblick in die Funktionsweise eines Holzvergasers


IBC Holzvergaser GK-1K öko profiPhase 1
Die Verbrennung beginnt mit der Trocknungs- und Entgasungsphase des Holzes. Das Holz gibt zunächst das Wasser (15 bis 20 Massen- % bei luftgetrocknetem Holz) ab. Die thermische Zersetzung aber beginnt bei 160 °C bis 180°C (Pyrolyse oder Entgasungsphase). Mit steigender Temperatur nehmen die Abbaureaktionen immer stärker zu. Ab ca. 250 °C wird der Zersetzungsvorgang heftig. Die Entgasungsphase (Pyrolysephase) dauert bis etwa 600 °C an. Dann hat das luftgetrocknete Holz rund 85 % seiner Masse in Form vom Wasser, Kohlenstoffdioxid und brennbaren gasförmigen Produkten verloren. Es verbleibt energiereiche Holzkohle im Holzvergaser. Während der Entgasungsphase werden ca. 70 % des Heizwertes von Holz freigesetzt.

Phase 2
Das bei der Entgasung gebildete Gas enthält als brennbare Bestandteile vor allem Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff und organische Verbindungen. Das Gas ist sehr reaktiv und reagiert unter Flammenbildung in Gegenwart von Luft zu CO2 und H2O durch Freisetzung von Wärme (Energie). In dieser Phase ist es notwendig, ausreichend Luftsauerstoff (Sekundärluft) zuzuführen und mit dem Brenngas zu vermischen und ausreichend lang reagieren zu lassen. Das Endprodukt der Pyrolyse (Entgasung) von Holz ist Holzkohle. Dieser kohlenstoffreiche Rückstand (ca. 90 % C) verbrennt bei Temperaturen über 600 °C mit einer kleineren Flamme. Die Oxidation der Holzkohle setzt nochmals ca. 30 % des Heizwertes vom Holz frei.

Phase 3
In der Ausbrandphase kühlen sich die umgewandelten Gase ab. Die Wärme der Gase wird über die Wärmetauscherflächen im Holzvergaser ins Wasser übertragen, die Heizkörper im Wohnraum können nun angenehme Wärme abgeben. Am Ende der Verbrennung.

 

Welches Holz ist zum Heizen im Holzvergaser geeignet?


Um eine optimale Holzvergasung (Pyrolyse) zu erzielen, muss bei der Holzauswahl darauf geachtet werden, dass nur naturbelassene Holzscheite verwendet werden, welche im Idealfall eine Restfeuchte zwischen 12-18% aufweisen. Das Holz sollte gespalten sein und die Holzscheitlänge sollte der Füllraumtiefe des Holzvergasers entsprechen - Rundhölzer sind ungeeignet. Der Durchmesser der Holzscheite sollte nicht größer als 20 cm betragen, sie sind so einzulegen, dass möglichst wenig Hohlräume dazwischen entsteht.

 

Was ist bei der Emissionsmessung eines Holzvergasers zu beachten?


Emissionsmessung eines HolzvergasersJeder Holzvergaser muss nach der Installation vom Schornsteinfeger "gemessen" (Emissionsmessung) und brandschutztechnisch abgenommen werden, erst dann darf dieser in Betrieb gehen. Für einen effizienten Betrieb des Holzvergasers ist die richtige Installation mit ausreichendem Pufferspeicher (mindestens 55 Liter je 1 KW) eine wichtige Voraussetzung. Der Schornstein muss für den Betrieb mit einem Holzvergaser geeignet sein, dies sollte mit Hilfe einer Schornsteinberechnung nachgewiesen werden. Ein geeigneter Schornstein garantiert einen langfristig erfolgreichen Betrieb der Anlage. Da ein moderner Holzvergaser sehr niedrige Abgastemperaturen hat, muss der Schornstein für diese Temperaturen ausgelegt sein. Eine Schornsteinberechnung gibt Aufschluss darüber. Diese erfolgt durch den betreuenden Schornsteinfeger oder auch durch den Heizkesselhersteller. Um erfolgreiche Messergebnisse zu erreichen, muss der Holzvergaser richtig eingestellt sein, hierfür sollten die Hinweise der Montage- und Bedienungsanleitung des Herstellers beachtet werden. Auch das gründliche Reinigen des Holzvergasers sowie des Ofenrohres ist eine wichtige Aufgabe vor jeder Schornsteinfegermessung. Ein Zugbegrenzer muss installiert sein, damit der für den Holzvergaser erforderliche Schornsteinzug angemessen eingestellt werden kann. Während der Anheiz- und Vollastheizphase muss die Wärmeabnahme gewährleistet werden, das heißt, der Pufferspeicher sollte nicht schon vor der Emissionsmessung hohe Temperaturen aufweisen. Der Holzvergaser wird vor der Messung vorgeheizt, denn laut Bundesemissionsschutzverordnung muss vor Messbeginn eine Grundglut geschaffen werden. Auf dieser Grundglut wird die vom Hersteller vorgegebene Brennstoffmenge aufgelegt und wenn nichts anderes vom Hersteller vorgeschrieben wird, sollte fünf Minuten nach Auflage des Brennstoffs mit der Messung begonnen werden. Welches Holz zur Messung verwendet wird, ist grundsätzlich egal, wir empfehlen Hartholz, wie beispielsweise Buche. Während der Emissionsmessung sollte am Holzvergaser keine Einstellungsänderungen vorgenommen werden. Die meisten Heizkesselhersteller informieren in ihrer Bedienungsanleitung über die Durchführung der Abgasmessung ihrer Heizkessel.

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