Ersatz für die alte Elektrospeicherheizung

Nach zwei halben und einer ganzen Heizsaison, verteilt über zwei Jahre, bin ich nun in der Lage, einen relevanten und aussagekräftigen Bericht über den Umbau bzw. die Sanierung unserer Elektrospeicherheizung zu geben.

1. Ausgangslage

Hausbesitzer aus den 70er bis 90er Jahren werden, je nach Wohnregion das Problem kennen: Wie ersetzt man die alte und nicht mehr zeitgemässe Elektrospeicherheizung? Persönlich gehen wir davon aus, dass Öl und Gas nicht der Energielieferant der Zukunft sein kann. Diese Heizungen fallen in der Evaluation weg und mit ihnen alle Vor- und Nachteile. Ist eine Liegenschaft entsprechend gross und möglicherweise Energietechnisch noch nicht ideal saniert, kommt auch eine Luft-Wasser-Wärmepumpe nicht in Frage. Und unter uns gesagt, eine Luft-Wasser-Wärmepumpe ist nichts anderes als eine moderne Elektroheizung. Also warum den Teufel mit dem Beelzebub austreiben? Die Bohrung einer Erdsonde ist sehr teuer und für Einfamilienhäuser kaum finanzierbar. Kombinierte Heizungen mit Solarthermie sind kaum mehr als ein teures Hobby und auch zu vernachlässigen. Also bleibt nur noch das Holz als einheimischer und co2-neutraler Energieträger übrig. Holz gibt es in verarbeiteter Form als Schnitzel bzw. heutzutage eher als Pellets und als Stückholz; letzteres für grosse und automatisierte Industrieheizungen oder aber ganz einfach und naheliegend: für den heimischen Kaminofen. Allen Unkenrufen der übrigen Energieanbieter und der unabhängigen Energieberater zum Trotz, sollte es bei uns ein Wassergeführter Kaminofen werden, der unser Haus mit einer Kubatur von ca. 1700m3 und 240m2 Wohnfläche heizt.

2.    Planung

Die Planung erwies sich schwieriger als erwartet. Kaum ein Anbieter verfügt über das nötige Wissen und Erfahrung im Nachrüsten solch potenter Kessellösungen. Das Heizen mit Holz im heimischen Wohnzimmerkamin ist in der Schweiz kaum verbreitet. Abgesehen vom Schwedenofen, der unbenutzt in fast jedem Minergie-Haus-Wohnzimmer steht, ist das Heizen einer kompletten Liegenschaft, nota bene via Fussbodenheizung, und nur mit Stückholz eher selten. Zusammen mit einem kleinen Hafnerbetrieb planten wir also dem Umbau der Heizung nach unseren Wünschen und Bedürfnissen. Es war uns wichtig, dass die alte Heizung stehen bleibt und im Notfall oder bei längerer Abwesenheit jederzeit einsatzbereit ist. Zudem legten wir grossen Wert darauf, dass der 4000 Liter Wasserspeicher weiter benutzt werden kann. Dieser grosse Speicher war so manchem Heizungsbauer, egal welcher Art, ein Dorn im Auge. Wir möchten auf keinen Fall darauf verzichten und erachten einen grossen Speicher aus zahlreichen Gründen als Vorteil. Der grösste Vorteil besteht darin, dass Energie dann produziert werden kann, wenn die Bedingungen dafür günstig sind und die Energie dann in grossen Mengen gespeichert werden kann. Wasser ist dafür ideal. Egal ob eine Wäremepumpe dann produzieren kann, wenn das Wetter mild ist oder man mit einer anderen alternativen Energie, zum Beispiel Solarthermie, wärme gewinnt und speichert, immer ist eine grosse Menge an Speicher von Vorteil. Ist der Speicher, wie in unserem Fall genügend gross, benötigt man zudem auch keinen modernen und teuren Schichtspeicher. Die Masse ist so gross und damit kaum anfällig für Strömung und Durchmischung, dass über eine ganz natürliche Schichtung stets genügend heisses Wasser für Vor- und kaltes für den Rücklauf in den Heizkessel vorhanden ist. Der Speicher ist nach wie vor gut isoliert und die täglich wenigen Prozente Wärmeverluste bleiben im Haus. Ressourcen werden gespart und die Umwelt geschont, wenn alte Teile sinnvoll weiterverwendet werden können.

Wie schon eingangs erwähnt, wollten wir an unserem Haus auch keine Umbauten vornehmen. Die Erneuerung der Heizung sollte mit einem möglichst geringen baulichen und finanziellen Aufwand vollzogen werden. Dazu gehörte auch, dass wir keinen Kamin anbauen wollten, was zwangsläufig nötig gewesen wäre, hätte man sich für eine automatische Pelletheizung entschieden. Zudem wäre ein Kellerraum der Heizung und dem Pelletspeicher zum Opfer gefallen. Ein weiterer Grund, den bestehenden offenen Kamin zu entfernen und durch einen wassergeführten Kaminofen mit Kesseltechnik zu ersetzen. Ein erster wichtiger Punkt sei nun hier ganz am Anfang erwähnt: noch bevor das erste Scheit Holz im neuen Kamin verbrannte, sank der Energieverbrauch signifikant. Realisiert einzig durch das Entfernen des alten offenen Cheminées und Sanieren und Isolieren der Rauchgasanlage beim Dachdurchbruch. Verursacht durch den alten Kamin entstanden permanent unangenehme Luftzirkulationen, die kein angenehmes Wohnklima aufkommen liessen. Trotz intensivem Heizen mit der Elektroheizung, konnte das Wohnzimmer nie auf eine Temperatur von mehr als 18 Grad aufgewärmt werden. Dazu kamen dann noch die Luftturbulenzen, die mehr und mehr dazu führten, dass wir das Wohnzimmer in den kälteren Monaten mieden.

Es war kein schöner Moment, als das alte offene Cheminée samt Kupferhaube heruntergerissen wurde! Diese Feuerstelle war ein derart prägender Bestandteil unseres durch und durch abgestimmten Wohnhauses, dass uns die Entfernung einige Überwindung kostete. In Zeiten exorbitant steigender Energiekosten obsiegt jedoch die Vernunft über sinn- und funktionslosem Design.

Nun genug der Worte. Anhand der nachfolgenden Bilder und Erklärungen kann sich der Leser ein Bild des Umbaus machen, der in den ersten zwei Wochen des Jahres 2014 vonstattenging.


3.    Realisierung

Letzte Bilder des alten Kamins

Letzte Bilder des alten Kamins

Letzte Bilder des alten Kamins

Der Sockel des alten Kamins bleibt bestehen. Die schöne und für den Wohnraum prägende Schieferoptik bleibt somit in den Grundzügen erhalten.

Durch drei bestehende Rohre gelangt Frischluft von aussen in den Kamin. Bereits bei diesem Schritt sind die Angaben und Anforderungen des Ofenherstellers Brunner einzuhalten. Dafür ist der Ofensetzer verantwortlich.

Es wird sauber gearbeitet: Die Fräse zum Zuschneiden der Steine steht draussen.

Drinnen wurde eine grosse Staubschutzwand eingerichtet.

Serviceöffnungen werden in den bestehenden Sockel gefräst. Hinter dieser Klappe kommt dereinst die automatische Klappe für die Regelung der Luftzufuhr zu stehen. Diese muss ggf. während der Lebensdauer des Ofens ersetzt oder gewartet werden.

Ein Lastenkran hebt in den frühen Morgenstunden den gelieferten Ofen von der Strasse auf die Wohnetage.

Der neue Unterbau mit der gebündelten Luftzufuhr steht nun zum Aufsetzen des Kaminofens bereit.

Zwei Mann, einer davon der Bauherr, ein Palettrolli, Geschick und Kraft hieven den über 400 kg schweren Ofen über den kurzen Abgrund an seinen neuen Bestimmungsort. Bereits ist die Rauchgasanlage vormontiert und der Ofen wird innen Schamottiert. Gut sichtbar ist auf diesem Bild der Bereich des Wärmetauschers rechts an den Brennraum anliegend.

Kernbohrungen für Vor- und Rücklauf, thermische Ablaufsicherung und Steuerungsleitungen werden gemacht.

Vor- und Rücklauf (braun) und die Zu- und Ableitung der thermischen Ablaufsicherung

Keramische Züge werden auf gemauert. Die Moritz-Klappe steuert das Rauchgas entweder in den Warmwasser-Tauscher oder die keramischen Züge zur Speicherung der Energie. Das Verhältnis zum Wärmeaustausch mit Wasser ist fest auf 35/65 Prozent festgelegt. 35% gelangt durch Abwärme in den Raum, 65% wird im Wasser gespeichert. Wird in der Übergangszeit unregelmässig geheizt, werden nur die keramischen Züge zur Speicherung benutzt.

Die zertifizierte Rauchgasanlage in gebürsteter Chromstahloptik.

Ein neuer konformer Kamin wird ebenfalls vom Ofenbauer montiert.

Die Technik ist fertig montiert. Das Besondere daran ist die Ausführung als Tunnelmodell. Nun muss der Kleber der Schamottierung austrocknen vor dem nächsten und letzten Schritt: der Verkleidung.

Während der Ofensetzer pausiert, installieren die Heizungsmonteure die Rücklaufhochhaltung und die Umwälzpumpe. Das Wasser im Rücklauf ist stets über 60° heiss und verhindert so Kondenswasserbildung und Verpechung der Wäremtauscher, was die Effizienz stark mindern würde.

Vor- und Rücklauf führen in den grossen 4000 l Wasserspeicher, der zwei Keller weit entfernt steht. Die Rohre werden am Schluss noch isoliert.

Die gesamte elektrische Installation und Verkabelung des Ofens habe ich selber übernommen. Die Steuereinheit im Keller regelt den Abbrand und steuert die Pumpen. Die Bedienung erfolgt über Netzwerk oder am Touchscreen direkt am Ofen.

Der Ofenbauer ist wieder da! Der Aufbau der Verkleidung mit Schamott geht blitzschnell vonstatten.

Gewisse Feinarbeiten dauern länger! Für Steuerung und Klappenmotor müssen vor Wärme isolierte Kompartimente im Innern des Ofens konstruiert werden.

Zweitletzter Schritt der Fertigstellung: Verputzen des fertigen Ofenkörpers. Nach Belieben und Geschmack können hier auch Kacheln angebracht werden. Serviceöffnungen für Technik und Reinigung.

Danach während zweier Wochen sanftes Einheizen zum Austrocknen des Verputzes und anschliessend wird der Ofen noch weiss gestrichen. Die Bauherren (1 und 2 von rechts)

Der fertig Ofen nach 2 Jahren Einsatz.

Der grosse Wohnraum und die oberen Wohnräume vermögen die beträchtlich Abwärme des Ofens gut aufzunehmen. Die Kombination aus Tunneloptik und der Erhaltung des ursprünglichen Schiefersockels mit den modernen schlichten Linien ergibt ein gelungenes neues Erscheinungsbild, das dem alten Kamin in nichts nachsteht.

Der Abbrandofen wird stets ganz befüllt und komplett abgebrannt. Es gibt kein Nachlegen. Eine erste Beschickung am Morgen erfolgt mit max. 20kg Stückholz und kann nach einer kurzen Pause mit der halben Menge wiederholt werden. Am Abend kann, nach Bedarf erneut eine volle Beschickung erfolgen. Danach ist der Speicher voll und reicht für mindestens 2 ganze Tage ohne erneutes Einheizen am Folgetag.

Der Text der Bildbeschreibung ist im Vollbildmodus (Klick in die Mitte) gut zu lesen.

4. Nebenschauplätze

Der Weg des Holzes. Zwei Mal pro Jahr liefert mir ein lokaler Land- und Forstwirt bestes Brennholz. Buche, mindestens zwei Jahre gelagert, auf Halbmeter geschnitten. Ich muss lediglich ein Mal pro Woche eine kleine Portion des Holzes mit der Maschine spalten, damit das Anheizen leichter fällt. Ansonsten verwende ich die groben Stücke, wie sie aus dem Wald kommen. Die Kantenlänge ist dabei idealerweise mindestens 10 bis 15 cm. Diese grossen und groben Stücke garantieren einen gleichmässigen und nicht zu heissen Abbrand zwischen 800° und 1000° im Innern des Brennraums. Die Temperatur kann hier stark variieren, je nachdem wie die Holzscheite liegen und sich mehr oder weniger gleichzeitig entzünden, kann ein unterschiedlich starker und rascher Abbrand erfolgen. Ist das Holz zu klein gehackt, entzündet es sich zu schnell und brennt zu rasch und zu heiss ab. Das ist uns zu Beginn des Öfteren passiert. Das ist nicht weiter schlimm, kann aber zu einem übermässigen und zu raschen Verschleiss gewisser Teile des Ofens, wie der Isohaube oder Abplatzungen am Schamott führen. Idealerweise dauert ein Abbrand ca. 1 Stunde mit einer durchschnittlichen Temperatur von 800° bis 900°. Die Anheizphase sollte so kurz wie möglich sein, weil hier die grösste Rauchentwicklung stattfindet. Danach werden die Rauchgase direkt im Ofen in der Nachbrennkammer bei hoher Temperatur verbrannt und aus dem Kamin tritt nur noch weisser Rauch aus. Fällt die Temperatur nach dem Abbrand unter einen gewissen Schwellenwert, schliesst die Abbrandsteuerung alle Luftklappen und erhält die Glut über viele Stunden. So ist es möglich, nach einem kurzen Umrühren der alten Glut, diese wieder aktivieren und bis zu 24 Stunden später durch blosses Nachlegen wieder einen Abbrand zu lancieren.

6 Ster Holz werden geliefert.

Die Bedienung der Spaltmaschine ist sehr einfach und unproblematisch.

2 Ster Holz und damit ca. 1/6 des Jahresverbrauchs von 12 bis 15 Ster.

Typische Abbrandkurve von ca. 12 kg Holz.

Aus vergangenen Tagen: Feuer im offenen Kamin mit der starken Rauchentwicklung, die sich im ganzen Wohnraum ausbreitet. Typischerweise strömt bei einem solchen Feuer die Raumluft (warm) durch den Kamin nach draussen wodurch ein gegenteiliger Heizeffekt auftritt!

5. Vorurteile und Zahlen

Heizen mit Holz stinkt. – Das stimmt nicht. Durch einen modernen Kamin, vorausgesetzt, dieser wird korrekt installiert und bedient, entstehen im Gebäudeinnern keine unangenehmen Gerüche. Anders sieht es draussen aus. Hier ist es durchaus möglich, dass während einer Anheizphase oder wenn für einen zweiten Abbrand nachgelegt wurde, schwarzer Rauch entsteht. Dieser Rauch ist sehr unangenehm und stinkt, belästigt Nachbarn und Umwelt. Vermindern lässt sich dies, indem man für ein möglichst rasches Erreichen hoher Brenntemperatur sorgt. Beim ersten Beschicken wird das Feuer selbstverständlich oben angezündet wodurch kaum Rauch entsteht und rasch hohe Temperaturen erreicht werden. Beim Nachlegen für den zweiten Abbrand gibt man genügend Kleinmaterial auf die Glut, damit sich das gesamt Holz rasch entzündet. Dazu empfiehlt es sich, die Türe zum Brennraum einen Spalt breit offen zu lassen.

Heizen mit Holz macht Dreck. – Das stimmt. Das permanente hantieren mit dem Stückholz und das Herantragen verursacht Staub und Schmutz. Dieser lässt sich aber leicht mit einem Staubsauger entfernen.

Heizen mit Holz produziert viel Asche. – Das stimmt nicht. Moderne Kaminöfen verbrennen einen grossen Teil der Asche mit jedem nachfolgenden Abbrand gleich wieder. Was zurückbleibt ist ein feiner mehliger Staub der von Zeit zu Zeit entweder ganz oder auch nur teilweise entfernt wird. Da moderne Öfen kein separates Ablagefach für Asche haben, sondern jedes Feuer immer wieder auf der alten Asche angezündet wird, ist ein solches Verfahren möglich. Es empfiehlt sich, gelegentlich die Gluterhaltung zum Umgehen und die Glut durch gelegentliches Umrühren während mindestens eines heizfreien Tages komplett zu verbrennen und auskühlen zu lassen. Danach kann die gesamte Glut entfernt und im Garten oder im Hausmüll entsorgt werden. Beim Abbrennen von 1 Ster trockenem Buchenholz fallen ca. 6 – 8 Liter Asche an. Es ist ganz selbstverständlich, dass im Kaminofen nichts Anderes als trockenes Holz aus dem Wald verbrannt wird. Die jährliche Kontrolle durch den Feuerungsaufseher wird jede Zuwiderhandlung sofort aufdecken!

Heizen mit Holz ist teuer. – Das stimmt nicht. 12 Ster Holz reichen in unserem Fall für einen durchschnittlichen Winter aus. Dafür berappen 1500 Franken. Verglichen mit den Stromkosten für die Elektroheizung ist das weniger als die Hälfte. Zudem ist es im Haus und vor allem im Wohnzimmer viel wärmer und gemütlicher. Die Strahlungswärme des Feuers macht dies möglich, während die Konvektionswärme der keramischen Züge noch Stunden nach dem Einheizen eine angenehme Behaglichkeit aufrechterhält.

Heizen mit Holz ist anstrengend. – Das stimmt nicht, es ist aber bestimmt anstrengender, als nur auf einen Knopf zu drücken! Bevor man sich eine Holzheizung als Alleinheizung zulegt, muss man sich schon gut überlegen, woher man das Holz bekommt, wie weit die täglichen Wege zum Anschleppen sind und ob man überhaupt genug Platz ums Haus hat um mindestens einen halben Jahresbedarf lagern zu können. Dann gehört das Holzholen, Anfeuern und Einheizen zur Routine und wir freuen uns jedes Jahr darauf.

6. Fazit

Für uns hat sich der Umstieg auf eine reine Holzheizung gelohnt und wir sind uneingeschränkt zufrieden mit der Heizsituation. Zugegebenermassen eignet sich unser Haus, insbesondere das grosse Wohnzimmer mit einer Höhe von über 7 Metern ausgesprochen gut für eine potente Holzheizung. Die Abwärme, die durch die täglich mehrmalige Befeuerung entsteht ist enorm. Ein kleiner Raum, ein perfekt isoliertes Haus würde das nicht vertragen. Man müsste wohl bei offenem Fenster heizen! Die Kombination mit dem grossen Speicher der Elektroheizung und die nahtlose Integration des Kesselofens war sehr einfach und konnte ohne zusätzliche Steuerung etc. erfolgen. Der Holzofen funktioniert quasi autonom und der bestehenden Heizung ist es egal, woher die Energie kommt. Im Übrigen hält meines Wissens fast jede Elektroheizung bzw. jeder Speicher bereits einen Anschluss für eine sekundäre Energiequelle bereit. Einziger Wermutstropfen an der Geschichte: man erhält keine Energie Fördergelder für Stückholzheizungen.

Thörishaus, im Spätherbst 2015
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