Holzvergaserkessel sind zum
Verbrennen von Holzscheiten bis zu einer Länge von ca. 50 cm konstruiert. Deswegen werden sie auch
Scheitholz-Vergaser genannt. Einige Hersteller bieten auch Kessel an, die zusätzlich
Holzbriketts und Hackgut verbrennen können.
Wenn es um das Heizen mit Holz geht, dann ist ein Holzvergaserkessel die umweltfreundlichste Art der Holzverbrennung, weil das Holz quasi mit einer Gasflamme verbrennt. Das Holz wird durch die im Betrieb entstehende
Verbrennungswärme kontinuierlich vergast.
Die 3 Phasen der Holzverbrennung - Erwärmung und Trocknung
- Entgasung und thermische Zersetzung (Pyrolyse)
- Verbrennung
Die Primärluft wird in der Glutphase zur Unterhaltung der Pyrolyse und zur Oxidation der Holzkohle zugeführt. Nach der Glutzone werden die brennbaren Gase mit der Sekundärluft zur anschließenden Oxidation vermischt.
Der Kessel
Der
Kesselinnenraum ist durch eine
Brennerplatte aus
feuerfester Keramik in eine Ober- und Unterkammer (
Holzfüllraum und
Brennkammer) geteilt. In der oberen Kammer wird das
Scheitholz auf der Brennerplatte geschichtet. Diese Kammer ist
nach oben geschlossen und hat nur die Einfüllöffnung.
Nach dem Anfeuern verdampft durch die
Wärme des brennenden Holzes zunächst die Feuchtigkeit (
Restfeuchte) aus dem Holz. Danach setzt die
Holzvergasung ein. Die leichten Gas-Bestandteile werden bereits oberhalb der Brennerplatte vorverbrannt. Die
Verbrennungsgase gelangen dann mit den noch unverbrannten Gasbestandteilen durch die auf der Brennerplatte liegende glühende Holzkohle nach unten in die Brennkammer. Hier werden auch die schwer brennbaren Anteile der Holzgase bei einer
Temperatur von ca. 1100 °C verbrannt. Die
Rauchgase werden dann aus der unteren Brennkammer außen vorbei an der oberen Brennkammer oben zum
Rauchgasanschluss geführt. Deswegen werden diese Kessel
Sturzbrandofen genannt.
Die Zufuhr der
Verbrennungsluft wird in
Primär- und
Sekundärluft aufgeteilt. Die Primärluft wird der Oberkammer (
Holzfüllraum) zugeführt, damit wird die Vergasung und somit die Kesselleistung gesteuert. Die Sekundärluft wird dem Holzgas in der Unterkammer (
Brennkammer) zur vollständigen
Verbrennung zugeführt. Die Einstellung der Primär- und Sekundärluftzufuhr erfolgt stets getrennt. Die
Luftmengen werden je nach Hersteller und Bauart
manuell eingestellt oder
elektronisch geregelt. Kesseln mit elektronischer
Regelung werden entweder nur der
Saugzugventilator bzw. das
Druckgebläse drehzahlgeregelt, oder zusätzlich die Menge der Sekundärluft geregelt, wozu der Restsauerstoffgehalt der
Abgase permanent mit einer
Lambdasonde gemessenen werden muss.
Wenn das Gebläse ausfällt, dann stauen sich die heißen
Abgase in dem nach oben geschlossenen Holzfüllraum und der Ofen geht aus bzw. er lässt sich nicht anfeuern.
Auch der Holzvergaserkessel benötigt eine
Rücklaufanhebung, damit sich keine aggressiven Kondensate und Teerablagerungen (
Glanzruß) bilden, die bei
Rücklauftemperaturen unter 55 °C vermieden werden. Bei einer
Glanzrußbildung besteht die Gefahr eines
Schornsteinbrandes. Außerdem muss eine
thermische Ablaufsicherung (TAS) eingebaut werden.
Holzvergaserkessel sollten grundsätzlich mit einem
Pufferspeicher (100 Liter pro kW Kesselleistung) betrieben werden.
Im Gegensatz zu den Kaminöfen mit
oberen Abbrand gibt es auch Naturzugvergaser mit
unterem Abbrand (Sturzbrandofen). Diese Öfen arbeiten ohne Druckgebläse bzw. Saugzugventilator und somit auch ohne Elektroanschluss.
Der Ofen hat zwei Brennkammern. In der oberen Kammer wird das
Holz angezündet und die dabei entstehenden heißen Gase werden in die untere Kammer geleitet, mit Sekundärluft angereichert und bei hohen
Temperaturen nachverbrannt. Über die heißen
Rauchgase wird das
Heizungswasser aufgeheizt.
Dieser
Kaminofen benötigt eine
Rücklaufanhebung, damit sich keine aggressiven Kondensate und
Teerablagerungen (
Glanzruß) bilden, die bei
Rücklauftemperaturen unter 55 °C vermieden werden. Bei einer
Glanzrußbildung besteht die Gefahr eines
Schornsteinbrandes. Außerdem muss eine
thermische Ablaufsicherung (TAS) eingebaut werden.