Kleines Rad, große Wirkung

Der Stoff, aus dem die Wärme ist: Biomasse-Heiz­technik – beispiels­weise mit Hackgut – verzeichnet zwei­stel­lige Wachs­tums­raten

Anfangs war Dr. Johann Gruber etwas skep­tisch, als Thorsten Hartl, Vertriebs­leiter von ebm-papst Öster­reich, den Vorschlag machte, für eine neue Hack­gut­hei­zung statt eines AC- ein EC-Saug­zug­ge­bläse einzu­setzen. „Eigent­lich dachten wir an ein größeres Laufrad, um mehr Luft­leis­tung zu erzielen“, erin­nert sich der Entwick­lungs­leiter der Firma Hargas­sner. Der ober­ös­ter­rei­chi­sche Hersteller von Hackgut-, Pellets- und Stück­holz­an­lagen aus Weng im Innkreis zählt zu den führenden euro­päi­schen Unter­nehmen im Bereich Biomasse-Heiz­technik – einem Markt mit zwei­stel­ligen Wachs­tums­raten. Hartls Vorschlag passte jedoch sehr gut zu den Zielen von Gruber und dem Juni­or­chef des Unter­neh­mens Anton Hargas­sner: Sie suchten nach einer Lösung, die den Wirkungs­grad der Hack­gut­hei­zung stei­gert, die Emis­sionen gering hält, aber gleich­zeitig weniger Strom verbraucht als die Vorgän­ger­mo­delle und dabei trotzdem eine kompakte Bauweise ermög­licht.

Nach den ersten Gesprä­chen mit der Firma Hargas­sner stand für Hartl daher schnell fest: Nur ein EC-Motor kann diesen Anfor­de­rungen genügen. Trotz anfäng­li­cher Skepsis probierte man es also mit EC-Technik, ein Novum in der Biomas­se­branche. „Da war ich dann schon über­rascht, dass wir die Luft­leis­tung trotz des klei­neren Lauf­rads locker schafften, sogar noch mit Reserven.“ Dies war jedoch nur aufgrund über­syn­chroner Dreh­zahlen ober­halb von 2.800 Umdre­hungen pro Minute möglich.

Zentrales Steue­rungs­in­stru­ment

Keine Klei­nig­keit, denn die Leis­tung der Heizung wird maßgeb­lich über den Luft­durch­satz im Heiz­kessel bestimmt. Das Saug­zug­ge­bläse hat damit eine Schlüs­sel­funk­tion: Es verur­sacht im Brenn­raum einen Unter­druck und erzeugt dadurch das Luft­mi­schungs­ver­hältnis, das für eine opti­male Verbren­nung nötig ist. Gemessen wird dieses Mischungs­ver­hältnis mit der Lamb­da­sonde, einem Sensor, der auf der Basis der gemes­senen Werte die Verbren­nungs­luft­ver­hält­nisse regelt. Und je feiner sich der Luft­durch­satz regeln lässt, desto besser kann man die Leis­tung modu­lieren. Bei der Verbren­nung von Holz ist das beson­ders wichtig.

Opti­male Verbren­nung garan­tiert: Das Saug­zug­ge­bläse erzeugt im Brenn­raum einen Unter­druck und regelt dadurch das Luft­mi­schungs­ver­hältnis

Der Brenn­stoff, dem sich Hargas­sner schon seit 30 Jahren verschrieben hat, weist gegen­über anderen Ener­gie­trä­gern fast nur Vorteile auf: Während Öl- sowie Gaspreise stetig steigen und die Vorräte schwinden, wachsen Bäume nach und liefern Brenn­ma­te­rial, dessen Kosten seit Jahren konstant und weit unter denen fossiler Brenn­stoffe bleiben. Zudem gibt der nach­wach­sende Rohstoff bei seiner Verbren­nung nur so viel Kohlen­di­oxid ab, wie er während seines Wachs­tums aufge­nommen hat, und ist damit klima­neu­tral.

Der Gesetz­geber wird bezüg­lich der zuläs­sigen Emis­sionen immer restrik­tiver, daher ist das ein wich­tiger Knack­punkt bei der Entwick­lung. Die Emis­si­ons­werte lassen sich nur redu­zieren, wenn das Holz optimal abbrennt, was wiederum von den Eigen­schaften des Saug­zug­ge­bläses abhängt. Damit dieses läuft, braucht es jedoch Strom. Die zweite große Heraus­for­de­rung war daher, die elek­tri­sche Leis­tungs­auf­nahme so gering wie möglich zu halten – schließ­lich ist das Saug­zug­ge­bläse bis zu 2.500 Stunden im Jahr im Einsatz. „Der Verbrau­cher schaut schon sehr genau hin, was er zusätz­lich zu den Brenn­stoff­kosten an elek­tri­schem Verbrauch hat“, betont Hargas­sner. Das bestä­tigt auch Hartl: „Die Leis­tungs­auf­nahme ist heute einfach der Bench­mark, da werden beim Kauf die Entschei­dungen getroffen.“

Sparsam, kompakt und leis­tungs­stark

Endmon­tage des Gebläses bei Hargas­sner

Mit der EC-Tech­no­logie von ebm-papst schafft es Hargas­sner, den Strom­ver­brauch des neuen Heiz­ge­räts um 50 Prozent zu redu­zieren. „Mit dieser geringen Leis­tungs­auf­nahme sind wir jetzt bran­chen­füh­rend“, freut sich Hargas­sner. Zudem ermög­licht der Gleich­strom­motor eine stufen­lose Dreh­zahl­re­ge­lung und damit eine perfekte sowie emis­si­ons­arme Verbren­nung. „Bei der Prüf­stelle wurde uns gesagt, dass wir die Einzigen sind, die solch nied­rige Emis­sionen haben“, verdeut­licht Gruber den Vorsprung. „Gerade im kleinen Dreh­zahl­be­reich können wir jetzt einen viel besseren Wirkungs­grad errei­chen.“ Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass das flache Laufrad eine kompakte Bauweise erlaubt. „Bei einem AC-Motor hätten wir für diese Leis­tungen ein größeres Modell nehmen und dazu ein riesiges Saug­zug­ge­häuse aufbauen müssen.“ Hinzu kommt, dass die Montage denkbar einfach ist. „Das EC-Saug­zug­ge­bläse haben wir so ange­passt, dass Hargas­sner nur noch vier Schrauben fest­ziehen und die Span­nungs- und Steu­er­lei­tung anschließen muss“, erklärt Hartl.

Gelun­gene Koope­ra­tion

Die neue Hack­gut­an­lage ist seit März 2013 unter dem Namen ECO-HK auf dem Markt und ist vor allem für Kunden aus der Land­wirt­schaft sowie der Gewer­be­indus­trie gedacht. Das öster­rei­chi­sche Umwelt­mi­nis­te­rium und das Land Ober­ös­ter­reich zeichnen die Anlage bereits mit dem Inno­va­ti­ons­preis „Ener­gie­genie 2013“ aus. „Das ECO soll verdeut­li­chen, dass wir in Sachen Effi­zienz das Beste rein­ge­steckt haben“, so Gruber. „Was die Qualität angeht, wollen wir nämlich keine Kompro­misse eingehen – und die stimmt bei ebm-papst.“ Seit 2006 arbeiten die beiden Unter­nehmen zusammen, eine Koope­ra­tion, von der jede Seite profi­tiert. Der Einsatz hat sich gelohnt, wie Gruber bestä­tigt: „Natür­lich haben wir schon weitere Pläne in der Schub­lade, was EC-Technik betrifft.“