Grundsätzlich besteht ein Pelletofen aus vier Bereichen. Dem Pellettank, dem Brennraum, dem Abgassystem und der Steuerung. Er ist eine Mischung aus elektronischen und mechanischen Teilen. Sein Aufbau gleicht in einigen Teilen dem Aufbau eines Kaminofens, ist in vielen bereichen jedoch völlig anders. So befüllt ein Pelletofen den Brennraum eigenständig und kann mit einem Saugzuggebläse die Abgasströmung selbst bestimmen und damit die Luftversorgung. Natürlich besteht ein Pelletofen aus mehr Teilen, als wir beschreiben werden. Die wichtigsten Bauteile erklären wir dir aber in diesem Beitrag.
Pellettank (1) #
Der Pellettank ist in der Regel im Pelletofen integriert.
Um einen Volllastbetrieb über 24 Stunden zu ermöglichen und gleichzeitig die Baumaße des Pelletofens nicht zu groß werden zu lassen, haben sich Tanks mit Füllmengen im Bereich von 35 – 50 kg durchgesetzt, (1 Sack Pellets = 15kg). Der Tankvorrat reicht, in Abhängigkeit von Ofenmodell und Heizbedarf für eine Brenndauer von ca. 24 bis 100 Stunden.
Externe, automatische Befülleinrichtungen mittels Saug- oder Förderschneckensystemen sind zwar technisch möglich, jedoch ist der finanzielle Aufwand dafür so erheblich, dass sie nur punktuell im Einsatz sind.
Die Pellettanks besitzen einen Eingriffschutz, um einen versehentlichen Kontakt mit einer sich drehenden Förderschnecke zu verhindern. In einfachen Geräten befindet sich hierfür ein Gitter an der Tanköffnung. Manche Geräte arbeiten mit einem Deckelkontaktschalter, der die Förderschnecke abschaltet, sobald der Tankdeckel geöffnet wird. Diese Ausführung hat den Vorteil, dass zur Reinigung des Pellettanks kein Gitter demontiert werden muss.
Um Falschlufteintritt zu vermeiden, sollte der Deckel des Tanks durch Gummidichtungen luftdicht abschließen.
Der Pellettank muss, in der Regel jährlich, von Staub und Pelletrückständen gereinigt werden. Die Empfehlungen der jeweiligen Ofenhersteller und die entsprechenden Betriebsanleitungen sind zu beachten!
Förderschnecke (2) #
In vollautomatischen Pelletöfen werden die Pellets mittels einer Förderschnecke vom Vorratstank in den Brennraum transportiert. Rotierende metallische Schneckenwendel nehmen die Pellets aus dem Tank auf und befördern sie zur Pelletrutsche, über die sie in den Brennraum gleiten.
Da eine korrekte Dosierung der Pellets für die gewünschte Heizleistung maßgeblich ist, ist die exakte Ausführung von Schnecke und Motor von besonderer Bedeutung für die Qualität des Ofens.
Eine gute Pelletqualität sorgt dafür, dass die Pelletschnecke seltener gereinigt werden muss und effizienter Pellets transportiert. Eine gute Pelletqualiät erkennt man an festen Pellets und wenig Staub am Boden des Pelletsacks.
Pelletrutsche / Fallrinne (3) #
Bei Pelletöfen mit Fallschachtfeuerung, werden über die sogenannte Fallrinne oder Pelletrutsche die Pellets mittels Förderschnecke über die Pelletrutsche in den Brennraum transportiert. Sie dient daher der zielgenauen Befüllung des Brennertopfs.
Pelletbrenner (4) #
Das Herzstück eines Pelletofens ist der Pelletbrenner, der sich am unteren Ende der Brennkammer befindet. Hier wird das Glutbett erzeugt, mit dessen Hilfe die Reaktionsabläufe vom festen Brennstoff Holzpellets, hin zur Erzeugung und Entzündung der Brenngase ablaufen.
Die Geometrie des Brenners sowie die Art der Durchströmung mit Verbrennungsluft beeinflussen maßgeblich das sichtbare Flammenbild im Ausbrand.
Rechteckbrenner #
Längsseitig parallel zur Sichtscheibe eingebaut, erstreckt sich das Flammenbild über die gesamte Einbaubreite. Entsprechend entsteht ein breites Flammenbild.
In der Praxis ist es schwierig, den Rechteckbrenner gleichmäßig mit Pellets zu bestücken. Bei der Fallschachtfeuerung wird es immer zu einer statistischen Häufung von Brenngut in der Brennermitte kommen. Hieraus resultiert eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Brenner. Speziell in den Ecken des Brenners ist die Temperatur des Glutbettes vergleichsweise niedrig.
Eine ungleichmäßige Pelletverbrennung erhöht die Schadstoffemissionen.
Rechteckbrenner lassen sich vergleichsweise einfach aus hochtemperaturbeständigen Stählen als Schweißkonstruktion produzieren. Durch die eckige Geometrie können mechanische Systeme zur automatischen Rostreinigung eingesetzt werden.
Topfbrenner #
Die runden Topfbrenner werden meist als Gusskonstruktion hergestellt.
Ihr Vorteil liegt in der ausgeglichenen Bestückung mit Pellets über die Fallrinne, woraus sich eine gleichmäßige Temperaturverteilung im gesamten Glutbett ergibt.
Die Primärluft wird über Bohrungen, sternförmig, in den Brennertopf (Retorte) geführt. Es entsteht eine heiße, punktuelle Flamme in der Brennermitte mit hervorragenden Verbrennungswerten.
Ovalbrenner #
Der Ovalbrenner vereinigt die Vorteile von Rechteckbrenner und Topfbrenner.
Die Temperaturverteilung im Glutbett bleibt weitgehend konstant, da die kälteren Ecken entfallen und das Flammenbild gleichzeitig breiter und angenehmer für den Betrachter wirkt.
Wegen der ovalen Grundform wird der Brenner als Gussteil hergestellt. Ein mechanisches Rostreinigungssystem kann in der Regel nicht realisiert werden.
Ovalbrenner #
Der Zyklonbrenner ist eine Sonderbauform des runden Topfbrenners. Hierbei sind die sternförmig angeordneten Luftbohrungen nicht genau radial nach außen gerichtet, sondern die Bohrachse ist etwas zur Tangente gedreht.
Hierdurch erhalten die Brenngase einen Drall und es entsteht eine rotierende Flamme im Ausbrand. Die Rotation der Brenngase sorgt für eine starke Verwirbelung. Es erfolgt eine optimale Durchmischung der Reaktionspartner „Brenngas“ und „Sauerstoff“.
Mit Zyklonbrennern werden hohe Verbrennungswirkungsgrade, und hieraus resultierend, sehr niedrige Schadstoffemissionen erzielt.
Brennertopf (5) #
Mittels einer Förderschnecke werden die Pellets aus dem Vorratstank in eine Position oberhalb des Brenners transportiert. Von dort rutschen sie über eine Fallrinne in den Brennertopf. Die zur Verbrennung notwendige Primärluft wird im Brennertopf über seitliche Düsen zugeführt.
Der Verbrennungsbereich ist klar definiert, die Verbrennung kann exakt gesteuert werden.
Der Brennertopf muss regelmäßig gesäubert werden. Während des Abbrands der Pellets sammeln sich hier Schlacken und sonstige Verbrennungsrückstände. Die Schlacke wird mit einer Drahtbürste oder einem Schaber gelöst und mit Kehrblech und Besen bzw. Aschesauger beseitigt. Die Löcher in der Brennerschale müssen immer frei sein, damit die Verbrennungsluft auch an das Feuer gelangt.
Eine gute Pelletqualität sorgt dafür, dass die Pelletschnecke seltener gereinigt werden muss und effizienter Pellets transportiert. Eine gute Pelletqualiät erkennt man an festen Pellets und wenig Staub am Boden des Pelletsacks.
Zündung (6) #
Die elektronische Zündung ermöglicht den unabhängigen Betrieb des Pelletofens. In Kombination mit der elektronischen Steuerung wird der Brennvorgang bei Bedarf automatisch gestartet.
Die Zündung der Pellets erfolgt in der Regel über eine Zündpatrone, in der durchströmende Luft auf circa 800°C erhitzt und dem Brennertopf gezielt zugeführt wird. Nachgeführte Pellets beginnen sich bei Temperaturen zwischen 100°C und 800°C zu entzünden. Das im Holz gebundene Wasser verdampft und das Brennmaterial trocknet aus.
Eventuelle Ascheablagerungen müssen vorsichtig von der Zündelektrode entfernt werden! Eine optimal gereinigte Zündelektrode verlängert nicht nur die Lebensdauer der Elektrode erheblich, sondern es wird auch eine zeitoptimierte Startphase ermöglicht!
Aschekasten (7) #
Feuerraumauskleidung (8) #
Für optimale Verbrennungsergebnisse, mit geringen Schadstoffemissionen, sind hohe Brennraumtemperaturen erforderlich. Als Feuerraumauskleidung mit gleichzeitig positiven Wärmedämmeigenschaften hat sich Vermiculite bewährt.
Anders als bei Scheitholzöfen kommt es bei Pelletöfen zu keinen mechanischen Belastungen der Feuerraumauskleidung, sodass Brüche oder ein „Versanden“ nicht zu erwarten sind.
Saugzuggebläse (9) #
Im Gegensatz zu Scheitholzöfen arbeiten Pelletöfen in der Regel nicht mit Naturzug. Der erforderliche Verbrennungsluftstrom wird bei der Pelletfeuerung durch mechanische Gebläse erzeugt. Damit es zu keinem überdruckbedingten Rauchgasaustritt in den Aufstellraum kommt, werden bei Pelletöfen sogenannte Saugzuggebläse oder Rauchgasgebläse eingesetzt. Dabei wird die Verbrennungsluft in den Brennraum hinein-„gesaugt“ und die Abgase werden anschließend in den Schornstein geblasen.
Das Gebläse sitzt im Gerät abgasseitig vor dem Anschluss an den Schornstein, bzw. vor dem Rauchrohr. Aus technischen Gründen ist das Saugzuggebläse im kälteren, unteren Gerätebereich positioniert. Oberhalb ist der Pellettank angeordnet.
Über eine Drehzahlregelung des Gebläses wird die spezifische Verbrennungsluftmenge, entsprechend der gewünschten Heizleistung des Ofens, zugeführt. Weicht die tatsächliche Drehzahl des Gebläses um einen bestimmten Wert von der Solldrehzahl ab, wird dies von der Steuerung erkannt und eine Fehlerroutine ausgelöst.
Drehzahlüber- oder unterschreitungen können z. B. bei mangelhafter Reinigung von Ofen und Abgasanlage entstehen oder bei Abgasanlagen mit einem Schornsteinzug, der im Grenzbereich liegt.
Die elektrische Leistung des Saugzuggebläses liegt im Bereich von 30 Watt.
Abgassystem Pelletofen #
Abgassysteme von Pelletöfen mit Abgasgebläse arbeiten mit Überdruck. Das Abgas wird mit dem Saugzuggebläse durch das Rauchrohr in den Schornstein geblasen.
Zwecks Vermeidung von Rauchgasaustritt werden geeignete Rauchrohre mit Dichtlippe eingesetzt. Mit konfigurierten Übergangsstücken werden die Anschlüsse „Ofen-Rauchrohr“ und „Rauchrohr-Schornstein“ druckdicht erstellt.
Rauchrohrbögen sind mit Reinigungsöffnungen zu installieren! Für den Anschluss des Rauchrohrs an den Pelletofen empfiehlt sich ein Kapselknie. Der Verschluss im unteren Bereich kann zur Reinigung entfernt und nach der Reinigung wieder aufgesetzt werden.
Im Gegensatz zu Scheitholzöfen ist der Rauchrohrabgang bei Pelletgeräten in der Regel nur im hinteren, unteren Bereich angeordnet. Aus technischen Gründen ist das Saugzuggebläse im kälteren, unteren Gerätebereich positioniert. Oberhalb ist der Pellettank angeordnet.
Steht der Ofen auf empfindlichen, brennbaren Böden, ist der Abstand zwischen Rauchrohr und Fußboden zu beachten. Entsprechend Feuerungsverordnung muss gegebenenfalls ein Hitzeschutz zwischen Rauchrohr und Boden installiert werden.
Bei Betrieb des Pelletofens können sich Aschepartikel im Rauchrohr, besonders bei längeren, waagrechten Rohrstücken, absetzen. Wird das Rauchrohr nicht bedarfsgerecht gereinigt, kann es in Ausnahmefällen zu Rußbrand kommen. Wasserführende Pelletöfen benötigen infolge niedriger Abgastemperaturen häufig einen kondensatfesten Schornstein!
Wasserwärmetauscher #
In wasserführenden Pelletöfen befindet sich in der Regel hinter dem Brennraum eine am Heizkreislauf angeschlossene Wassertasche.
Zusätzlich werden die heißen Abgase durch einen Abgaswärmetauscher geführt und erhitzen hierdurch ergänzend das Heizwasser.
Je nach Ofentyp werden circa 10 – 30 % der Verbrennungswärme über die Sichtscheibe und das Gehäuse direkt an den Aufstellungsraum abgegeben.
Die regelmäßige Reinigung des Wasserwärmetauschers ist wichtig, damit eine effektive Wärmeübertragung an das Heizwasser stattfinden kann.
Zusammenfassung #
Ein Pelletofen besteht aus weit mehr Teilen, als wir hier beschreiben. Das Zusammenspiel dieser Teile jedoch sorgt für eine einwandfreie Funktion und effiziente Verbrennung. Achte also immer darauf, dass alle Teile sauber und funktionsfähig sind. Eine regelmäßige Wartung ist dabei unerlässlich. Dann steht deinem Heizvergnügen nichts mehr im Weg.
Eine sogenannte Holzfeuerstätte muss grundsätzlich vom Bezirksschornsteinfeger abgenommen werden. Informiere dich daher vor dem Kauf und Einbau bei ihm, ob deine Pläne so umgesetzt werden können, wie du es wünschst.
