Zur Lagerung von Pellets

Ovalbehälter als preiswerter Energiespeicher

Bei großen Betonfertigteilbehältern für die unterirdische Bevorratung von Pellets gibt es im Hinblick auf Platzbedarf und Transportkosten eine optimierte Variante, den Ovalbehälter. Mit reduziertem Gewicht und einer für LKW-Transporte verbesserten Geometrie verringern sich der Aufwand von Material und Energie bei der Herstellung sowie die Zahl der Fahrten bei der Lieferung. Dies senkt die Kosten und ist ein Beitrag zur Energiewende im Wärmesektor.

Beim Heizungstausch in einem bestehenden öffentlichen Nahwärmenetz kam diese Lager- und Entnahmetechnik für Holzpellets 2019 erstmals zum Einsatz. Die Gemeinde Niedereschach, Schwarzwald-Baar-Kreis, ist im Ortsteil Kappel Eigentümerin einer Gruppe eng zusammenstehender Gebäude aus verschiedenen Architekturepochen, zu der sowohl die Schlossberghalle (ein Mehrzwecksaal), als auch die Grundschule, der Kindergarten und das Feuerwehrgerätehaus gehören. Die Wärme für das Ensemble lieferte 18 Jahre lang eine Ölheizung, die bei der energetischen Sanierung der gesamten Häusergruppe ausgetauscht wurde. Nach der ersten Heizperiode nehmen Bauherrschaft, Fachplaner und Ausführungsbetrieb Stellung zu den Erfahrungen mit der Umstellung auf Holzpellets.

Der Fachplaner für Haustechnik Michael Vetter, Mitarbeiter bei Ecoplan, ist für das aktuelle Konzept verantwortlich. „Die Grundlast decken wir mit Holzpellets ab, das sind 100 kW bzw. 80 % der Heizlast. Bei Spitzenlast oder im Notfall und während Wartungsarbeiten springt eine Gas-Brennwerttherme ein“.

Beide Kessel sowie ein 3.000-l-Heizwasserpufferspeicher stehen im Keller der Schlossberghalle. Das Trinkwasser wird nach Bedarf über den Wärmeübertrager eines Frischwassermoduls erwärmt. Im Zuge der Renovierungsarbeiten und der Neugestaltung der Außenanlagen sollte der Pelletsspeicher den Platz des ausgedienten Öltanks einnehmen, in der Erde unter dem Stellplatz des Seiteneingangs. Füllmenge und Abmessungen des neuen Ovalbehälters entsprachen genau den Erfordernissen in Niedereschach.

Montage und Inbetriebnahme durch den Hersteller

Für Bauleitung und Handwerksbetriebe sind klare Schnittstellen außerordentlich wichtig. Der Installateur- und Heizungsbaumeister Mathias Ettwein vom ortsansässigen Ausführungsbetrieb Günther Herbst Haustechnik lobt die vom Hersteller des Pelletsspeichers definierten beiden Schnittstellen.

„Wir konnten uns auf unsere Kernkompetenz, den Heizungsbau, beschränken. Von der Saugturbine des Pelletskessels haben wir die Schläuche für Saug- und Rückluft durch das vorhandene Leerrohr nach draußen in den Erdspeicher gezogen. Angeschlossen hat sie das Montageteam des Speicherherstellers an der Adapterplatte, der einen Schnittstelle zum Speicherbehälter“, erinnert sich Michael Ettwein. Das dafür genutzte Leerrohr wie auch das Lüftungsrohr vom Speicher zur Gebäudeaußenwand waren vorab ausgeführte Leistungen des Tiefbauunternehmens, begünstigt durch die im Betonspeicher ab Werk schon vorhandenen runden Öffnungen inklusive Wanddurchführung DN 200 und Dichtung.Bei der zweiten Schnittstelle, dem Steuergerät der Pellets-Entnahmetechnik, war es noch einfacher. Von der Saugturbine bis zur vereinbarten Stelle an der Wand im Heizraum hat der Elektriker eine Leitung gezogen. Das Montageteam des Speicherherstellers hat das Entnahmesystem „Maulwurf“ einschließlich Steuergerät geliefert, montiert und nach Anschluss des Elektrokabels in Betrieb genommen. So geht der Impuls des Kessels bei Brennstoffbedarf gleichzeitig an Saugturbine und Entnahmesystem „Maulwurf“ im Erdlager. Und die Wartung? Michael Ettwein ist froh, dass der Speicherhersteller Mall für die von ihm gelieferten Bauteile dies als bezahlte Dienstleistung für die Bauherrschaft erbringt. „Die kennen sich mit ihrem ,Maulwurf‘, den Kondenswasserabläufen und sonstigen Speicherdetails doch am besten aus – das ist ideal.“ Bleibt noch für die Hausmeister der Schlossberghalle das Leeren des Aschebehälters und des Staub-Zyklonabscheiders in der Rückluftleitung am Kessel. Auch bestellen und überwachen sie die Lieferung von Holzpellets. „Eine gute, weil preiswerte und effektive Arbeitsteilung aus unserer Sicht als Betreiber“, meint der Vertreter der Bauherrschaft, Ortsbaumeister Hartmut Stern. „Und für uns das Wichtigste: Die neue Anlage hat von Anfang an zuverlässig funktioniert“.

Wartung als zusätzliche Dienstleistung

Mall als Hersteller bietet bei Neuanlagen den Betreibern der Pelletsheizung einen Wartungsvertrag mit folgenden Leistungen an:

Messung der CO-Konzentration im Speicher,
Kontrolle des (teil-)entleerten Speichers,
Überwachung des Befüll-vorgangs,
Funktionsprüfung des Maulwurfs,
Funktionsprüfung der Steuereinheit,
Kontrolle der Schachtabdeckungen,
Reinigen der Dichtflächen,
Kontrolle der Drainageöffnungen,
Messung des Unterdrucks am Maulwurf,
Sichtprüfung des Verschleißteils „Saugschlauch“,
Sichtprüfung insbesondere der Schlauchverbindungen und der elektrischen Schraub-Steck-Verbindungen.

Clemens Hüttinger von Mall erklärt dazu: „Wenn der Kunde es so organisieren kann und er das wünscht, führen wir, bevor der Speicher neu befüllt wird, am gleichen Tag die Wartung aus. Dabei besteht die Chance, einen Facility Manager bzw. Hausmeister in die Besonderheiten einzuweisen und ihm zu zeigen, wie der Pelletslieferant beim Befüllen vorgehen sollte“. Sind etwa 100 t Brennmaterial verheizt worden, ist es an der Zeit, bei der Wartung den Saugschlauch im Speicher vorsorglich auszutauschen. Damit wird sichergestellt, dass der allmähliche Abrieb in den Krümmungen der flexiblen Leitung nicht zu einem Leck und damit zu einer Betriebsunterbrechung führt. Der Saugschlauch ist in dieser Hinsicht vergleichbar mit Reifen oder Bremsbelägen beim Fahrzeug: Selbst die Verwendung des besten Materials kann Verschleiß durch mechanische Beanspruchung nicht verhindern. Verantwortlich handelt, wer als Betreiber Fachkundige im Zuge einer Inspektion regelmäßig einen Blick darauf werfen lässt.

Gemäß DIN EN ISO 20023 sollte nach fünf Lieferungen bzw. alle zwei Jahre das Lager vollständig entleert und von Feinanteilen gereinigt werden. Dafür sind üblicherweise die Pelletslieferanten zuständig und mit entsprechender Technik ausgestattet.

Info

Projektdaten Heizungstechnik

Bauherrschaft: Gemeinde Niedereschach, Schwarzwald-Baar-Kreis
Fachplanung: Ingenieurbüro Ecoplan GmbH, Blumberg
Ausführung: Günther Herbst Haustechnik, Niedereschach
Tiefbau + Versetzen Pelletsspeicher: Müller Teambau GmbH, Fischbach
Herstellung + Montage Pelletsspeicher: Mall GmbH, Donaueschingen
Rechenwert Jahresenergie: 216.000 kWh
Holzpelletkessel: Viessmann-„Vitoligno 300-C“, 100 kW
Gas-Brennwert-Wandgerät: Viessmann-„Vitodens“ 200-W, 100 kW Heizungswasser-Pufferspeicher: Viessmann 2 x 1.500 l Frischwassermodul: Viessmann-„Vitotrans 353“
Pelletsspeicher: Mall-„ThermoPel 30000“, 30 m³ bzw. 19,5 t
Entnahmesystem: pneumatische Saugtechnik Mall-„Maulwurf 6000-E3“ mit Pelletsentstauber (Zyklonabscheider) in der Rückluftleitung
Jahr der Inbetriebnahme: 2019

Weitere Informationen

Planerhandbuch „Unterirdische Lagersysteme für Biomasse, Pellets und Wärme“. Mall GmbH, Donaueschingen,

www.mall.info

Info

Ovalbehälter mit optimierter Geometrie

Befahrbare Speicher für Holzpellets aus Stahlbetonfertigteilen gab es beim Hersteller Mall nur bis 22 m³ (in der Baureihe mit 3 m Durchmesser) und erst wieder von 45 bis 60 m³ Fassungsvermögen (mit 6 m Durchmesser). Der Ovalbehälter mit einem Nennvolumen von 30 m³ schließt seit 2019 diese Lücke. Er ist in der Preisliste mit 39,7 m³ Behältervolumen angegeben. Das tatsächliche Fassungsvermögen reduziert sich beim Befüllen mit Pellets durch die Hohlräume über den drei Schüttkegeln auf das genannte Nennvolumen, daher die Typ-Bezeichnung „ThermoPel 30000“.

Laut Clemens Hüttinger, Fachingenieur für Haustechnik bei Mall, ist die Entwicklung des Ovalbehälters ein Beitrag zum kostengünstigen Bauen. „Der neue Behälter verbindet die Vorteile der monolithischen Fertigung mit einer optimierten Geometrie für den Transport, denn die Breite von 2,48 m und die Höhe von 2,60 m erlauben den Transport mit gewöhnlichen Straßen-LKWs“. Dieser Stahlbetonbehälter mit einer Länge von 8,00 m ist fugenlos hergestellt und wasserdicht. Kondenswasser-Abläufe für die Schachthälse, Anschlüsse für die Pelletsentnahme oder die Lüftung in Form von Kernbohrungen mit Wanddurchführung und Dichtung werden schon bei der Produktion integriert.

Entnahmesystem „Maulwurf 6000-E3“

Dieses Entnahmesystem für Großanlagen funktioniert pneumatisch, die Pellets werden von der Heizzentrale im Keller angesaugt. Die Lage und Höhe des Pelletspeichers sind somit flexibel, starre und teure Förderschnecken entfallen. Das Saugsystem entnimmt die Pellets von oben, ist damit immer einsehbar und lässt Hohlräume, die sich bei starren Entnahmesystemen bilden können, nicht entstehen.
Mall produziert, liefert und montiert vor Ort die gesamte Lager- und Entnahmetechnik für Holzpellets. Bei Pellet-Großanlagen beträgt das Fassungsvermögen runder Behälter mit 6 m Durchmesser bis zu 40 t. Damit können Industrie- und Gewerbebetriebe sowie kommunale Einrichtungen lange Heizintervalle erzielen. Zur Montage gehört auch der Anschluss der Steuerung des Entnahmesystems. Die aktuellen Freigabe-Voraussetzungen zur Kompatibilität eines Heizkessels mit dem „Maulwurf 6000-E3“ sind unter www.mall.info/pelletfreigabevoraussetzungen-mw6000 zu finden.

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