Feuerungssysteme bei Pelletheizungen

Sobald die Pellets in den Brennraum gelangen, beginnen sie sich bei Temperaturen zwischen 100 und 800 °C zu erwärmen, das im Holz gebundene Wasser verdampft und das ganze Material beginnt zu vertrocknen. Bei Temperaturen von 800 °C beginnt die eigentliche Verbrennung, also die chemische Zersetzung des Holzes. Für diese Verbrennung wird Primärluft benötigt, die in den Glutbereich eingeleitet wird und die Temperatur im Feuerraum auf gleichbleibender Höhe hält. Mithilfe von ebenfalls eingeleiteter Sekundärluft oberhalb der Glutzone werden bei über 1000 °C die bei der Verbrennung freigesetzten Gase gezündet und verbrannt. Primär- und Sekundärluft müssen sich möglichst gut vermischen, damit die Gase optimal ausbrennen.
Die Luftzufuhr kann entweder über Druckgebläse als Überdruckkonstruktion erfolgen, wobei die Luft durch einzelne Düsen optimal dosiert werden kann, oder sie kann mit Unterdruck über ein Sauggebläse erfolgen. Letzteres hat den Vorteil, dass die Gefahr eines Rückbrandes geringer ist und der Betrieb sicherer ist.
Die Pellets können auf unterschiedliche Art in den Brennraum gelangen. Je nachdem, wie sie im Brennraum ankommen, läuft die Verbrennung auf etwas andere Weise ab. Unterschiedliche Methoden für die Pellets-Beschickung und die Feuerung sind Unterschub-, Quereinschub-, Fallschacht-, Wurf- und Walzenrostfeuerung.

Unterschubfeuerung
Bei der Unterschubfeuerung werden die Pellets mit einer Förderschnecke von unten in die Feuerfläche eingeschoben. Gleichzeitig wird, meist über einen Stahlrost, ein Luftanteil (Primärluft) in die tellerförmige Feuerfläche eingeleitet, auf der die Pellets abbrennen können. Die entstehenden Gase vermischen sich mit der Sekundärluft, die durch seitliche Düsen als Nachverbrennungsluft eingeblasen wird, und geben somit ihre Wärme ab, bevor sie durch den Kamin schließlich in die Atmosphäre austreten.
Unterschubfeuerungen sind besonders für Brennstoffe geeignet, die in ihrer Beschaffenheit gleichmäßig sind und bei denen wenig Asche entsteht. Diese Asche fällt direkt in einen Aschebehälter unter der Feuerfläche.
Die Unterschubfeuerung bietet den Vorteil, dass der Stand der Füllung einfach erfasst und kontrolliert werden kann. Eher nachteilig ist, dass die Pellets bei der Förderung schon mit der Glutzone verbunden sind, sodass die Heizung beim Abschalten länger nachschwelt und schlechtere Emissionswerte gemessen werden. Außerdem ist das Glutbett nicht gleichmäßig bestückt, es liegen glühende, angekohlte und unverbrannte Pellets nebeneinander, sodass die Gasentwicklung nicht homogen ablaufen kann.

Quereinschubfeuerung
Die Quereinschubfeuerung oder auch nur Einschubfeuerung funktioniert im Prinzip ganz genauso wie die Unterschubfeuerung, nur dass hier die Pellets über die Förderschnecke nicht von unten, sondern von der Seite eingeschoben werden. Die Sekundärluft wird über der Verbrennungszone eingeleitet. Vor- und Nachteile sind ähnlich wie bei der Unterschubfeuerung.

Fallschachtfeuerung
Speziell für Pellets eignet sich besonders die Fallschachtfeuerung, bei der die von einer Förderschnecke herantransportierten Pellets von oben über einen Fallschacht oder ein Fallrohr auf das Glutbett fallen, das sich entweder in einer Brennschale oder auf einem Kipprost befindet. Der Kipprost hat den Vorteil, dass er in regelmäßigen Abständen automatisch gekippt wird, um die Asche in den Aschebehälter darunter abzuwerfen. Luft wird über seitliche Düsen zugeführt.
Entscheidender Vorteil dieser Methode ist, dass die Pellets nicht mit der Glutzone in Verbindung stehen, sodass die Anlage schnell und ohne überflüssige Emissionen abgestellt werden kann. Außerdem beginnen die Pellets bereits beim Einfallen zu glühen, liegen anschließend gleichmäßig im Glutbett und werden auch gleichmäßig mit Luft versorgt, wodurch sie restlos verbrennen können. Diese Konstruktion ist sehr verschleißarm, allerdings kann der Stand der Füllung nur über den zusätzlichen Einbau einer Lambdasonde kontrolliert werden, ansonsten nur durch eigenes Nachschauen.

Wurfbefeuerung
Bei der Wurfbefeuerung werden die Pellets in genau bestimmter Menge über ein Schleuderrad in den Feuerraum geworfen und gleichmäßig auf dem ganzen Glutbett verteilt. Dabei verbrennen Feinpartikel schon auf dem Weg in die vorhandene Glut. Werden nur geringe Mengen Pellets in den Brennraum befördert, entsteht ein kleineres Glutbett, wodurch die Temperatur besser zu regulieren ist. Die Primärluft wird von unten durch das Glutbett zugeführt, die Sekundärluft von oben.

Walzenrostfeuerung
Bei der Walzenrostfeuerung fallen die Pellets von oben auf mehrere Stahlscheiben, die mit geringem Zwischenraum installiert sind und langsam rotieren. Bei jeder Umdrehung reinigt ein Abstreifkamm die Zwischenräume, sodass die Asche nach unten fällt und nach oben Verbrennungsluft zugeführt werden kann.

Kombinationssysteme
Es gibt auch verschiedene Kombinationsanlagen, die alternativ zu den Holzpellets auch mit anderem Brennholz wie Scheitholz oder Hackschnitzeln befeuert werden können. Insgesamt funktionieren diese Kombi-Modelle jedoch, was Feuerung, Befüllung und Anlagenaufbau angeht, nach den gleichen Prinzipien wie die Öfen und Heizanlagen, die nur für Pellets geeignet sind.

Eventuell ist es sinnvoll, die Pelletheizung mit einem Wärmespeicher zu kombinieren. Die darin gespeicherte Wärme kann zum Heizen verwendet werden und ebenso zur Erwärmung des Trink- und Brauchwassers. Ideal ist die Erweiterung mit einer thermischen Solaranlage, die außerhalb der Heizperiode die Warmwasserbereitung übernehmen kann.