Wärme aus dem eigenen Werkstoff
Bei der Zimmermann Haus GmbH in Schmallenberg entsteht jeden Tag das, was später auf Baustellen zu Wohnhäusern, Schulen, Kindergärten oder anderen Holzbauobjekten wird: vorgefertigte Wand-, Decken- und Dachelemente in Holzrahmenbauweise.
Wo Holz zugeschnitten, gehobelt und weiterverarbeitet wird, entstehen auch Reststoffe. Dazu gehören unter anderem Hobelspäne, Zuschnittreste und weitere geeignete Holzfraktionen. Genau diese betrieblichen Stoffströme spielen bei der neuen Wärmeversorgung eine zentrale Rolle.
Der Betrieb beheizt heute das Bürogebäude und die komplette Produktionsstätte mit einer 200-kW-Hackschnitzelheizung von dp Energietechnik. Die Anlage ersetzt eine in die Jahre gekommene Wärmeversorgung aus einem älteren Festbrennstoffkessel und zusätzlichen Gas-Heizgebläsen.
Mit dem neuen Kessel nutzt Zimmermann Haus geeignete Reststoffe aus der eigenen Fertigung nun konsequenter für die betriebliche Wärmeversorgung. Holz wird im Unternehmen damit auf zwei Arten eingesetzt: als Baustoff für die gefertigten Elemente und als Energieträger für Büro, Werkhalle und Produktionsbereiche.
Zimmermann Haus GmbH & Co. KG in Schmallenberg
In dem Holzbaubetrieb werden Holzrahmenbauelemente für Fertighäuser gebaut. Die dabei anfallenden Produktionsresthölzer nutzt der Betrieb zum Beheizen seines Bürogebäudes und der Produtionshallen.
Ausgangssituation: Alte Heiztechnik und fossile Zusatzwärme
Die bestehende Heiztechnik bestand aus einem älteren Festbrennstoffkessel sowie zusätzlichen Gas-Heizgebläsen. Der Festbrennstoffkessel war technisch überholt. Auch die ergänzende Gaslösung entsprach nicht mehr dem langfristig angestrebten Versorgungskonzept und war wirtschaftlich nicht mehr tragbar.
Gleichzeitig standen im Betrieb geeignete Holzreststoffe zur Verfügung, die für die Wärmeerzeugung genutzt werden konnten. Die Entscheidung für die neue Anlage fiel 2024. Die fossilen Energieträger sollten in Bürogebäude und Werkhalle weitgehend ersetzt beziehungsweise auf eine mögliche Spitzenlastfunktion begrenzt werden.
Gesucht wurde eine Biomasseheizung, die:
Wärmeversorgung und Brennstofflogistik verbinden
Die neue Wärmeversorgung musste mehr leisten als nur einen alten Kessel zu ersetzen. Für Zimmermann Haus waren mehrere technische, räumliche und betriebliche Punkte entscheidend.
Versorgung von Büro und Produktionshalle
Die Anlage sollte sowohl das Bürogebäude als auch die gesamte Produktionsstätte versorgen. Beide Bereiche weisen unterschiedliche Nutzungsprofile und Anforderungen an die Wärmebereitstellung auf. Im Bürogebäude sorgt die Anlage für eine kontinuierliche und komfortable Raumwärme. In der Produktionshalle müssen dagegen große Raumvolumen und unterschiedliche Arbeitsbereiche zuverlässig beheizt werden. Dort geben Deckenstrahlplatten einen wesentlichen Teil der Wärme als Strahlungswärme an Personen und Flächen ab. Das System eignet sich besonders für große Hallenhöhen und ermöglicht eine gleichmäßigere Wärmeversorgung als die zuvor eingesetzten Gas-Heizgebläse.
Rund 60 Meter zwischen Heizhaus und Anschlussraum
Der Anschlussraum der bestehenden Gebäudetechnik liegt rund 60 Meter vom neu geplanten Heizhaus entfernt. Die erzeugte Wärme musste daher über entsprechend dimensionierte und gedämmte Leitungen zu den versorgten Gebäuden transportiert werden.
Bei einer solchen Einbindung müssen unter anderem folgende Punkte berücksichtigt werden:
Unterschiedliche Reststoffe aus der Holzfertigung
Im Holzrahmenbau fallen Hobelspäne, Zuschnittreste, Palettenreste und weitere Holzfraktionen an. Diese Materialien sind nicht immer gleichförmig.
Sie unterscheiden sich unter anderem hinsichtlich:
Brennstoffbunker im Heizhaus
Über zwei Stockwerke erstreckt sich der Brennstoffbunker. Produktionsresthölzer und Einwegpaletten werden zerkleinert und dienen als Brennstoff für die Heizungsanlage.
Zusätzlich können metallische Fremdstoffe in einzelnen Reststofffraktionen die Aufbereitung und Brennstoffförderung beeinträchtigen. Deshalb musste die Brennstofflogistik sowohl unterschiedliche Materialgrößen als auch mögliche Metallanteile berücksichtigen.
Anforderungen an Heizhaus und Kaminanlage
Hinzu kamen bauliche und genehmigungsbezogene Fragen. Das Heizhaus musste die für das Projekt relevanten Anforderungen erfüllen. Auch die Kaminanlage und die Ableitbedingungen der Abgase mussten zum Standort und zur geplanten Feuerungsanlage passen. Der örtliche Schornsteinfeger wurde deshalb bereits frühzeitig in die Planung einbezogen.
Bei der Planung wurden unter anderem berücksichtigt:
Neues Heizhaus bei Zimmermann Haus in Schmallenberg
200-kW-Hackschnitzelheizung und UNTHA LR 700 Schredder im neuen, doppelgeschössigen Heizhaus bei Zimmermann Haus in Schmallenberg.
200-kW-Hackschnitzelheizung HSK-RA200
dp Energietechnik plante für das Projekt der Zimmermann Haus GmbH eine 200-kW-Hackschnitzelheizung vom Typ HSK-RA200.
Die Anlage wurde als Grundlastheizung ausgelegt und mit einer Leistung von 200 kW auf den aktuellen Wärmebedarf des Standorts abgestimmt.
Für eine mögliche spätere Spitzenlastabdeckung bleibt das System offen. Sollte zukünftig zusätzliche Wärmeleistung benötigt werden, kann eine weitere Heizungsanlage ergänzt oder eine bestehende Anlage entsprechend eingebunden werden.
Die Entscheidung für dp Energietechnik entstand auf Empfehlung des Heizungsbauers DAUS, mit dem der Anlagenbetreiber regelmäßig zusammenarbeitet.
Diese Abstimmung zwischen Investor, dp Energietechnik, Heizungsbauer und Schornsteinfeger war insbesondere für das Heizhaus, die Kaminanlage, die Brennstofflogistik und die technische Einbindung der Wärmeversorgung wichtig.
Eigenschaften der Heizomat HSK-RA-Baureihe:
| Kriterium | Heizomat HSK-RA |
|---|---|
| Philosophie | Schwerer Maschinenbau, Fokus auf Standzeit & Mechanik |
| Brennstoff-Toleranz | Sehr hoch: Späne, Pellets oder Hackgut (feuchtes (W30), grobes (P31s/G50) Material) |
| Material & Gewicht | Extrem schwer, massive Schamotteausmauerung |
| Wirkungsgrad / Abgas | Sehr gut, > 90 % bis 93 % (nach EN 303-5) |
| Förderung | Auf BAFA-Liste der förderfähigen Heizungsanlagen |
| Wartung / Reparatur | Mechanisch robust, oft in Eigenregie instandsetzbar |
| Zielgruppen | Holzverarbeitende Betriebe, öffentliche Gebäude, Landwirtschaft, Gewerbe |
HSK-RA200 Biomassekessel mit Multizyklon und Pufferspeicher
Im untersten Geschoss der Heizzentrale steht der HSK-RA 200 Kessel. Ergänzt wird die Heizungstechnik durch Multizyklon zur Rauchgasreinigung und vier Pufferspeichern mit je 2.000 Liter.
Zweigeschossiges Heizhaus mit vertikaler Brennstofflogistik
Zu Beginn der Planung wurde auch eine Heizzentrale in Containerbauweise geprüft. Diese Variante wurde im weiteren Projektverlauf verworfen. Stattdessen entschied sich Zimmermann Haus für ein zweigeschossiges, fest errichtetes Heizhaus mit integriertem Brennstoffbunker.
Die Gebäudestruktur nutzt die unterschiedlichen Ebenen gezielt für eine kompakte und betriebsgerechte Anordnung der Anlagentechnik: Im unteren Geschoss befindet sich die eigentliche Heizzentrale mit dem 200-kW-Hackschnitzelkessel und den zugehörigen technischen Komponenten. Der UNTHA-Reststoff-Schredder ist im oberen Geschoss aufgestellt.
Die in der Holzfertigung anfallenden Reststoffe werden auf der oberen Ebene mit dem Schredder zerkleinert. Anschließend gelangt das aufbereitete Material über einen Senkrechtförderer in den Brennstoffbunker. Dieser erstreckt sich vom oberen Geschoss bis in das untere Gebäudeniveau und nutzt damit einen großen Teil der Gebäudehöhe als Lagerraum.
Das zweigeschossige Konzept verbindet mehrere Funktionen auf kompakter Fläche:
Technische Planung
Brennstoffaufbereitung mit UNTHA Schredder und Magnetabscheider
Ein wichtiger Bestandteil der Umsetzung ist die Aufbereitung geeigneter Reststoffe aus der Holzfertigung. Zimmermann Haus entschied sich für einen UNTHA LR700 mit 700 Millimetern Arbeitsbreite. Dieser zerkleinert geeignete Zuschnitt- und Produktionsreste auf eine Größe, die für die weitere Brennstofflogistik und Förderung geeignet ist.
Ein zusätzlicher Magnetabscheider trennt metallische Bestandteile aus dem aufbereiteten Materialstrom. Das ist insbesondere bei geeigneten Palettenresten relevant, in denen Nägel oder andere Metallteile enthalten sein können.
Direkt hinter dem UNTHA-Schredder ist ein Senkrechtförderer installiert, der das zerkleinerte Material in den Brennstoffbunker transportiert. Dadurch wird eine kontinuierliche und platzsparende Befüllung des Bunkers ermöglicht.
Die Kombination aus Zerkleinerung und Metallabscheidung trägt dazu bei:
Ergänzend zum stationären Schredder kommt einmal jährlich ein Lohnunternehmer zum Betrieb. Dieser zerkleinert direkt vor Ort die größeren Produktionsresthölzer, die mit dem vorhandenen Schredder im täglichen Betrieb nicht aufbereitet werden können.
UNTHA LR 700 Holzschredder mit Senkrechtförderer und Magnetabscheider
Produktionsresthölzer und Einwegpaletten werden mit dem UNTHA LR 700 gleichmäßig zerkleinert und über den Senkrechtförderer in den Brennstoffbunker transportiert. Ein Magentabscheider zieht Nägel und andere metallische Objekte aus dem Schreddergut.
Komponenten des Anlagenkonzepts
HSK-RA200 Hackschnitzelkessel
Der HSK-RA200 stellt eine Nennleistung von 200 kW für die Wärmeversorgung von Büro und Produktionsstätte bereit.
Der Kessel ist für die Verbrennung geeigneter Holzbiomasse ausgelegt. Welche Brennstoffe im konkreten Projekt eingesetzt werden dürfen, richtet sich nach der technischen Freigabe, der Brennstoffqualität, der Genehmigung und den geltenden rechtlichen Anforderungen.
Multizyklon
Der Multizyklon dient zur Abscheidung eines Teils der Staubbestandteile aus dem Abgasstrom.
Dabei wird das Abgas in eine rotierende Bewegung versetzt. Feststoffpartikel werden durch die Fliehkraft nach außen transportiert und abgeschieden.
ET200 mit Puffermanagement und Systemmanager
Die Regelung ET200 koordiniert den Kesselbetrieb, den Pufferspeicher und die angeschlossenen Wärmeabnehmer.
Das Puffermanagement sorgt dafür, dass die erzeugte Wärme bedarfsgerecht in den Speicher geladen und anschließend an die Gebäudekreise abgegeben wird.
8.000-Liter-Pufferspeicher
Der Pufferspeicher nimmt Wärme auf, die nicht unmittelbar von den angeschlossenen Verbrauchern benötigt wird.
Er unterstützt:
Ascheschrägförderer mit 900-Liter-Aschetonne
Die bei der Verbrennung entstehende Asche wird über einen Ascheschrägförderer ausgetragen und in einer 900-Liter-Aschetonne gesammelt. Das große Behältervolumen erleichtert die betriebliche Handhabung und reduziert die Häufigkeit der Entleerung.
Bunkeraustragung und Kettenförderer
Die Bunkeraustragung mit separatem Antrieb und einem Durchmesser von fünf Metern transportiert den Brennstoff aus dem Bunker in die nachgelagerte Fördertechnik. Der Kettenförderer übernimmt den Brennstofftransport zwischen den jeweiligen Anlagenkomponenten. Die patentierte Kettentechnolgie ist dabei leiser und verschleißärmer als die klassischen Schneckenförderer.
UNTHA LR 700
Der UNTHA LR 700 ist ein kompakter Einwellen-Holzzerkleinerer, der speziell für mittlere Durchsatzmengen in Tischlereien und holzverarbeitenden Betrieben konzipiert ist. Seine Funktion besteht darin, Restholz wie Abschnitte oder Plattenwerkstoffe mithilfe einer rotierenden Schneidwelle gezielt zu gleichmäßigem Schreddergut für die thermische Verwertung aufzubereiten.
Senkrechtförderer
Der Heizomat Senkrechtförderer ist eine platzsparende Förderschnecke, die für den steilen oder senkrechten Antransport von Holzhackschnitzeln und Biomasse entwickelt wurde. Seine Funktion besteht darin, das Brennmaterial über große Höhendifferenzen präzise und verstopfungsfrei von einem tiefgelegenen Bunker direkt in hochgelegene Lagerräume oder Befüllsysteme zu transportieren.
Wirtschaftlichkeit, CO₂-Einsparung und Versorgungssicherheit
Ausgehend von einer installierten Nennwärmeleistung von 200 kW und einer angenommenen jährlichen Volllaststundenzahl von 1.800 Stunden ergibt sich eine jährliche Wärmeerzeugung von rund 360.000 kWh.
Die Holzheizung im Betrieb kann als CO₂-neutral angesetzt werden, da das bei der Verbrennung freigesetzte CO₂ zuvor im natürlichen Kohlenstoffkreislauf gebunden wurde.
Im Vergleich zu einer komplett fossilen Wärmeversorgung ergeben sich damit folgende überschlägige Einsparungen:
Erdgas: ca. 0,202 kg CO₂/kWh → rund 72,7 t CO₂ pro Jahr
Heizöl: ca. 0,266 kg CO₂/kWh → rund 95,8 t CO₂ pro Jahr
Neben der Reduzierung fossiler Wärmeanteile bietet die Biomasseheizung wirtschaftliche Vorteile und erhöht die Versorgungssicherheit. Durch die Nutzung eigener Produktionsreststoffe steht ein großer Teil des Brennstoffs direkt am Standort zur Verfügung. Das verringert die Abhängigkeit von Erdgas- und Heizölmärkten, externen Lieferketten, Energiepreisschwankungen und möglichen Versorgungsengpässen.
„Die Anlage ist jetzt einen Winter komplett durchgelaufen – störungsfrei. Wir beheizen damit das komplette Bürogebäude sowie die gesamte Produktionsstätte. Mit einer Leistung von 200 kW ist die Anlage für unseren aktuellen Bedarf passend dimensioniert“ – Stefan Zimmermann (Geschäftsführer, Zimmermann Haus GmbH & Co. KG)
Fazit: Produktionsrestholz wird zur betrieblichen Wärmequelle
Das Projekt zeigt, wie sich Produktionsreststoffe, Brennstofflogistik und Wärmeversorgung in einem Holzbaubetrieb zusammenführen lassen. Die 200-kW-Hackschnitzelheizung versorgt Büro und Produktion zuverlässig, während das zweigeschossige Heizhaus eine kompakte Verbindung aus Schredder, Brennstoffbunker, Fördertechnik und Heizzentrale ermöglicht.
Entscheidend für die Lösung ist das abgestimmte Gesamtsystem: von der Aufbereitung der Resthölzer über die automatische Brennstoffzufuhr bis zur Wärmeverteilung in Büro und Werkhalle.
