Holzheizung

Liebe/-r Experte/-in,

ich habe jetzt schon einiges über verschiedene Techniken von Holzvergaserkesseln gelesen (und auch verstanden). Ein paar grundlegende Sachen fehlen mir aber noch.

Ganz kurz zu mir: Ich bin gelernter Kommunikationselektroniker, besitze drei Pferde, eine Brikettpresse und eine Holz-Zentralheizung (Viegas, 40kW).

Zur Zeit plane ich den Mist meiner Pferde in der Heizung zu verstochen. Das Pressen zu Briketts sollte mir keine Probleme bereiten. Allerdings muß der Mist vorher getrocknet werden.
Laut Internet bestehen die 50Kg Pferdemist, die ein Pferd am Tag produziert, aus 50 Prozent Wasser. Die restlichen 25Kg sollen einen besseren Brennwert als Holz haben.

Um den Mist zu trocknen möchte ich, außerhalb meines Hauses, einen großen Behälter, isoliert mit Steinwolle oder ähnlichem, bauen. In dem Behälter sind Roste au denen geshredeerter Pferdemist liegt. An dem Behälter möchte ich Lüfter anbringen, die den geschredderten Mist ständig mit heißer Luft durchströmen lassen.
Diese Trockenkammer soll eine Temperatur von etwa 100 Grad haben. Ab einer Luftfeuchtigkeit von (z.B.) 90 Prozent führe ich Frischluft zu. Steigt die Temperatur auf 110 Grad, so ist mein Mist trocken.

Zum Erhitzen der Luft möchte ich mir einen Feststoffofen komplett selber bauen. Aus Schamotte oder feuerfestem Beton.
Als Brennstoff sollen eben die Pferdemistbriketts dienen.

Um die Trocknung in einem angemessenen Zeitfenster hinzubekommen müßte dieser Ofen etwa 2-4KW Leistung haben.
Von der Bauart sollte es ein Kessel mit seitlichem Abbrand oder Sturzbrand sein. Diesen würde ich dann noch um eine automatische Brennstoffzuführung erweitern, damit ich ihn ausgehen lassen kann, wenn der zu trocknende Mist trocken genug ist.

Soweit meine Vorstellungen. Jetzt hätte ich ein paar Fragen, die Ihr mir hoffentlich beantworten könnt:

Wieviel Primärluft und wieviel Sekundärluft benötige ich etwa, wenn ich pro Stunde 1kg Holz in dem Ofen verbrennen möchte?

Bei vielen zu kaufenden Öfen steht etwas von Luftvorwärmung für die Primär- und Sekundärluft. Welche Temperaturen sind hier optimal? Je heißer, je besser?

Wie groß muß die Nachbrennkammer sein, bzw. wie lange müssen die Abgase darin verweilen, bis die Verbrennung komplett abgeschlossen ist?

Um die Energie von den Abgasen auf den Mist zu übertragen wollte ich einfach die Ofenrohre durch die Trockenkammer mit dem Mist führen. Kann jemand von Euch abschätzen wieviel Meter Ofenrohr ich dort verlegen muß?
(Anfang Abgasrohr 1200 Grad, Ende Abgasrohr 150 Grad, Umgebungsluft stark zirkulierend 100 Grad)

Mir ist schon klar, das ich bei diesem Projekt einen hohen Aufwand betreiben muß. Da ich aber beruflich SPS-programmierungen mache und auch handwerklich begabt bin, traue ich mir dieses zu.
Um künftig kein Holz mehr kaufen zu müssen und auch keine Entsorgung des Pferdemistes mehr bezahlen zu müssen sollte sich das aber schnell rentieren.

Ich wäre Ihnen sehr dankbar, wenn Sie die gestellten Fragen beantworten könnten, soweit es Ihre Zeit zulässt.

Mit freundlichen Grüßen aus dem Sauerland,

Achim Meyer

Hallo Achim,

so ganz bin ich nicht mitgekommen - aber das macht nichts…
Ich sehe eher ein rechtliches Problem - das verfeuern von Mist ist soweit mit bekannt nicht zugelassen.
Auch wirst Du mit dem Trocknen und den dadurch entstehenden Abgasen Probleme bekommen.

Grundsätzlich ist das Trocknen der Brickets möglich …
Aber es wird so nicht funktionieren wie Du es vorhast.
Erstens hast Du kein reines Wasser im Mist, es siededt wahrscheinlich erst deutlich über 100°C - Versuche?
2. Auch wenn die Trocknungstemperatur 110°C erreicht wird wirst Du immer noch gasförmiges Wasser im Inneren der Brickets haben. Dass dieses durch die entsprechende Schicht nicht ganz einfach nach außen diffundieren kann wird auch Dir klar sein. (Mist ich hab mich verlesen… Geschredderter Mist…
Warum im Sommer nicht einfach unter einer Glasscheibe und einfachem Fördersystem trocknen?
Und im Winter dann die Abluft der Heizung?
90 % Luftfeuchtigkeit ist zu hoch! Gehe deutlich runter, die willst die Feuchtigkeit ja raushaben.
Rechne einfach mal den Frischluftzusatz:
50 kg Mist am Tag also etwa 25 kg Wasser.
So muss alo etwa 1 kg Wasser in der Stunde raus.
Mit dem HX Diagramm
(http://de.wikipedia.org/wiki/Mollier-h-x-Diagramm)
kannst du je nach Temp und Beladung berechnen wie hoch der Luftstrom sein muss.
Eine andere Möglichkeit wäre hier, wenn Du das ganze Feuchtigkeitsgesteuert machst.
Wenn unter ein gewissen Bereich Luftfeuchtigkeit abfällt ist das Zeug trocken. Erstens: Wenn Du im Sommer zu sehr trocknest machts nix. Kannst dann eventuell mit schlechter getrocknetem vom Winter mischen.
Im Winter würde ich einfach eine Warmwasserleitung aus der bestehenden Heizung abtrennen und mittels Heizkörpern von drunter beheizen, zusätzlich von oben die Sonne, Ventilator läuft immer erst ab einer bestimmten Luft-Feuchtigkeit an. (Für Sehr feuchte Tage solltest Du ein größeres Trockner Lager machen, damit Du da nicht Trocknen musst)
Vergiss das mit dem Direktbeheizen.
Du musst die zu heißen Rohrbereiche Isolieren, damit nicht alles in Flammen aufgeht. Ex Schutz musst Du eventuell auch noch berücksichtigen…

Bei weiteren Fragen:
[email protected]

Ich hab beruflich mit Trocknern zu tun, kannst also ruhig weiter fragen…

Grüße ULI

PS rechtliche FRAGE - die könnte alles kippen

Liebe/-r Experte/-in,

ich habe jetzt schon einiges über verschiedene Techniken von
Holzvergaserkesseln gelesen (und auch verstanden). Ein paar
grundlegende Sachen fehlen mir aber noch.

Ganz kurz zu mir: Ich bin gelernter
Kommunikationselektroniker, besitze drei Pferde, eine
Brikettpresse und eine Holz-Zentralheizung (Viegas, 40kW).

Zur Zeit plane ich den Mist meiner Pferde in der Heizung zu
verstochen. Das Pressen zu Briketts sollte mir keine Probleme
bereiten. Allerdings muß der Mist vorher getrocknet werden.
Laut Internet bestehen die 50Kg Pferdemist, die ein Pferd am
Tag produziert, aus 50 Prozent Wasser. Die restlichen 25Kg
sollen einen besseren Brennwert als Holz haben.

Um den Mist zu trocknen möchte ich, außerhalb meines Hauses,
einen großen Behälter, isoliert mit Steinwolle oder ähnlichem,
bauen. In dem Behälter sind Roste au denen geshredeerter
Pferdemist liegt. An dem Behälter möchte ich Lüfter anbringen,
die den geschredderten Mist ständig mit heißer Luft
durchströmen lassen.
Diese Trockenkammer soll eine Temperatur von etwa 100 Grad
haben. Ab einer Luftfeuchtigkeit von (z.B.) 90 Prozent führe
ich Frischluft zu. Steigt die Temperatur auf 110 Grad, so ist
mein Mist trocken.

Zum Erhitzen der Luft möchte ich mir einen Feststoffofen
komplett selber bauen. Aus Schamotte oder feuerfestem Beton.
Als Brennstoff sollen eben die Pferdemistbriketts dienen.

Um die Trocknung in einem angemessenen Zeitfenster
hinzubekommen müßte dieser Ofen etwa 2-4KW Leistung haben.
Von der Bauart sollte es ein Kessel mit seitlichem Abbrand
oder Sturzbrand sein. Diesen würde ich dann noch um eine
automatische Brennstoffzuführung erweitern, damit ich ihn
ausgehen lassen kann, wenn der zu trocknende Mist trocken
genug ist.

Soweit meine Vorstellungen. Jetzt hätte ich ein paar Fragen,
die Ihr mir hoffentlich beantworten könnt:

Wieviel Primärluft und wieviel Sekundärluft benötige ich etwa,
wenn ich pro Stunde 1kg Holz in dem Ofen verbrennen möchte?

Bei vielen zu kaufenden Öfen steht etwas von Luftvorwärmung
für die Primär- und Sekundärluft. Welche Temperaturen sind
hier optimal? Je heißer, je besser?

Wie groß muß die Nachbrennkammer sein, bzw. wie lange müssen
die Abgase darin verweilen, bis die Verbrennung komplett
abgeschlossen ist?

Um die Energie von den Abgasen auf den Mist zu übertragen
wollte ich einfach die Ofenrohre durch die Trockenkammer mit
dem Mist führen. Kann jemand von Euch abschätzen wieviel Meter
Ofenrohr ich dort verlegen muß?
(Anfang Abgasrohr 1200 Grad, Ende Abgasrohr 150 Grad,
Umgebungsluft stark zirkulierend 100 Grad)

Mir ist schon klar, das ich bei diesem Projekt einen hohen
Aufwand betreiben muß. Da ich aber beruflich
SPS-programmierungen mache und auch handwerklich begabt bin,
traue ich mir dieses zu.
Um künftig kein Holz mehr kaufen zu müssen und auch keine
Entsorgung des Pferdemistes mehr bezahlen zu müssen sollte
sich das aber schnell rentieren.

Leider kann ich dabei nicht helfen!
B. Schulze

Hallo Uli,

Danke erstmal für die Antwort. Letztes Jahr wurde die BISchV geändert und Pferdemist als nachwachsender Rohstoff und auch Brennstoff aufgenommen.

Beim Trocknen wird es sich hauptsächlich um Wasser handeln. Es habe schon Leute in einer geschlossenen Kammer mit einem Bautrockner den Mist getrocknet.

Selbst, wenn bei 110 Grad noch gasförmiges Wasser in dem Mist ist, so ist es nicht weiter relevant. Zum Pressen brauche ich eine Feuchtigkeit von 5-10 Gewichtsprozent. Somit müßte ich sowieso wieder etwas Wasser hinzufügen. Das hört sich jetzt zwar umständlich an, wird aber einfacher sein wie die Restfeuchte im Mist ständig zu messen.

Trocknen bei Sonne fällt aus Faulheit aus: Die Pferde stehen im Sommer auf der Weide und äppeln da auch. Und ich hab keine Lust 2 Hektar Weide abzusuchen. Im Winter stehen sie im Stall. Da muß ich den Mist sowieso bewegen.

An die 90 Prozent Luftfeuchte dachte ich, um nicht unnötig Luft zu erhitzen. Solange sie noch Feuchte aufnehmen kann, darf sie in meiner Kammer bleiben.

Das hx-Diagramm habe ich mir schon zu Gemüte geführt. Was ich nicht weiß: Wie schnell nimmt die warme Luft bei meinem porösen Mist das Wasser auf???

An die Heizkörper hatte ich auch schon gedacht. Ich wollte einen Kühler vom Auto nehmen und einen Ventilator dahinter. Allerdings schätze ich, das ich bei 80 Grad heißem Heizugswasser die Luft gerade mal auf 60 oder 70 Grad bekomme. Neben dem Trocknen soll der Mist aber noch sterilisiert werden. Das soll (laut Internet) bei 30 Sekunden und 90 Grad passieren.

Klar muß ich aufpassen, das der Mist nicht zu heiß wird. ggf. wäre eine Abgasklappe, die ich im Notfall mit einem Servo steuer kann, eine Möglichkeit.

Das Ganze System soll mindestens 20m vom nächsten Gebäude weg stehen. Dann kann nicht allzu viel passieren.

Danke nochmal,

Achim

Hallo

Ich kann nicht korrekt antworten.

Hoher Anspruch - beeindruckendes Vorhaben.

Die Redaktion des „Wochenblatts“, einer westfälischen Landwirtschaftszeitung, hat für alle, auch wissentschaftliche Fragestellungen, die passenden Referenten. Dort bitte anfragen.

C. Stosberg

Hi Achim,

>>Letztes Jahr wurde die BISchV
geändert und Pferdemist als nachwachsender Rohstoff und auch Brennstoff aufgenommen.

War mir unbekannt!

>>Beim Trocknen wird es sich hauptsächlich um Wasser handeln. Es habe schon Leute in einer geschlossenen Kammer mit einem Bautrockner den Mist getrocknet.

Achtung Ammoniak!

>>Selbst, wenn bei 110 Grad noch gasförmiges Wasser in dem Mist ist, so ist es nicht weiter relevant. Zum Pressen brauche ich eine Feuchtigkeit von 5-10 Gewichtsprozent. Somit müßte ich sowieso wieder etwas Wasser hinzufügen. Das hört sich jetzt zwar umständlich an, wird aber einfacher sein wie die
Restfeuchte im Mist ständig zu messen.

Ok dürfte also funkzionieren!
Bautrockner kostet ja richtig Geld!

>>Was ich nicht weiß: Wie schnell nimmt die warme Luft bei meinem porösen Mist das Wasser auf???

Keine Ahnung musst Du messen!
Vermutlich musst du auch messtechnich die optimale Restfeuchte zum Pressen ermitteln.

>>An die Heizkörper hatte ich auch schon gedacht. Ich wollte einen Kühler vom Auto nehmen und einen Ventilator dahinter.
Allerdings schätze ich, das ich bei 80 Grad heißem Heizugswasser die Luft gerade mal auf 60 oder 70 Grad bekomme.

Richtig nicht heißer! Nachdem ich Dich richtig verstanden habe möchtest Du Deine Heizung mit dem gepressten getrockneten Mist beheizen. Da 20 m weg von jedem anderen Gebäude… kannst Du das auch nicht an die normale Heizung anschließen.
Ich weiß nicht ob die Kühlerventilatoren auf die Dauertemp ausgelegt sind, vermutlich nicht, Heißgasumwälzer sind teuer! Doch eher mit normaler Konvektion.
Mittels Wasser kannst du in einem geschlossenen System schon 110 Grad erreichen, Sicherheitsventil ist aber ein Muß.

>>Neben dem Trocknen soll der Mist aber noch sterilisiert werden. Das soll (laut Internet) bei 30 Sekunden und 90 Grad passieren.

Müsste mit 110°C zu schaffen sein…

>>Klar muß ich aufpassen, das der Mist nicht zu heiß wird. ggf.wäre eine Abgasklappe, die ich im Notfall mit einem Servo steuer kann, eine Möglichkeit.

Mit dem Wärmeträger Heißwasser hast Du natürlich den Vorteil, dass nix überhitzt.

Ich mach mir mal ein paar Gedanken…
Was meinst Du wieviel Volumen Du auf einmal trocknen willst?
Ich dachte eventuell an eine Art Drehrohrofen…
Könntest Du Dir aus alten Waschmaschinen basteln…

Grüße ULI