Entwicklung von hocheffizienten Heizungssystemen mit Biomasse-Kleinfeuerungsanlagen

Moderne Biomassekleinfeuerungsanlagen (BMKF) weisen Wirkungsgrade (Nutzwärmeleistung bezogen
auf Brennstoffwärmeinputleistung) im Voll- und Teillastbereich von über 90%, bezogen auf den Heizwert
(Hu), auf. Diese Werte werden am Teststand unter stationären Bedingungen (konstante Last) erreicht
und sind Teil der technischen Spezifikation jeder am Markt erhältlichen Biomassekleinfeuerung.
Für die Anwendung bei Kunden in der Praxis ist hingegen der Jahresnutzungsgrad der BMKF (jährlich
produzierte Wärmeenergie bezogen auf den jährlichen Primärenergieeinsatz) von größerer Relevanz, da
dieser Wert die Effizienz der BMKF unter Realbedingungen wiedergibt. Jahresnutzungsgrade werden in
den technischen Spezifikationen aber nicht angegeben, da sie von den Lastbedingungen, unter denen
die Feuerung betrieben wird, abhängig sind.
Auch in der Literatur sind nur wenige Veröffentlichungen verfügbar, die sich mit dem Jahresnutzungsgrad
von BMKF in der Praxis beschäftigen. Anhand von Literaturdaten ([1], [2]) sowie aus von BIOS
untersuchten Betriebsdaten verschiedener Heizungssysteme zeigt sich, dass der Jahresnutzungsgrad
der untersuchten Anlagen deutlich unter den am Teststand ermittelten Wirkungsgraden liegt. Bei
üblichen Wirkungsgraden moderner BMKF von über 90% weisen dieselben Fabrikate in der Praxis nur
Jahresnutzungsgrade im Bereich zwischen 70 und 84% auf. Darüber hinaus treten auch bei der
Wärmeverteilung (Verteiler, Rohrleitungen) und Wärmespeicherung (Pufferspeicher) erhebliche Verluste
auf. Damit ergeben sich Jahresnutzungsgrade für das gesamte Heizungssystem von nur 57 bis 72%
bezogen auf den Heizwert (Hu) des eingesetzten Brennstoffs und der Wärmeproduktion der Solaranlage
(falls vorhanden). Somit besteht ein erhebliches Potenzial, die Effizienz von BMKF zu verbessern.

Ziel dieses Projektes war es daher, den Jahresnutzungsgrad (JNG) von BMKF auf über 85% und den
JNG des gesamten Heizungssystems (BMKF inkl. Wärmeverteilung und Speicherung) auf über 80% zu
steigern.