P. Johannes Mülleder

Neue Biomasse-Heizung

Alte Heizung

Vor 30 Jahren, im Jahr 1979, ist eine Heizung für die Gärtnerei in Betrieb gegangen, die mit schwerem Heizöl betrieben wurde, in der Nähe der Gärtnerei lag und deren „Wahrzeichen“ ein etwa 25 m hoher Schlot war.

Zwei neue Ölkessel mit einer Leistung von je 4 Megawatt und der alte Bertschkessel mit einer Nennleistung von 2,3 MW hätten eine Glashausfläche von 4 ha, wie damals geplant, mit Wärmeenergie versorgen können. Dieses Konzept wurde dann nicht mehr verfolgt, sodass die Heizung überdimensioniert war, in den letzten Jahren aber notwendig gebraucht wurde, weil auf Grund von Störungen durch Materialermüdung immer wieder zwischen den beiden großen Kesseln umgeschaltet werden musste.

Der maximale Jahresverbrauch lag bei 1200 Tonnen Heizöl. Somit wurden fast 4000 Tonnen Kohlendioxid aus fossilen Brennstoffen und zusätzlich etwa 90 Tonnen Schwefeldioxid pro Jahr in die Luft geblasen. Die immer bessere Qualität des Öles, der Abbruch eines Konventtraktes, der Einbau von Schattierungen in die Glashäuser, die in der Nacht das Entweichen der Wärme hemmten, und auch die Stilllegung und der Abbruch alter Glashäuser senkten in den letzten Jahren den Ölverbrauch auf etwa 850 Tonnen pro Jahr. Dennoch empfand sich das Stift Wilhering in den letzten Jahren immer mehr als Umweltsünder, und wir wurden auch mit entsprechenden Vorwürfen konfrontiert.

Die Konzeption der neuen Heizung

Die Entscheidung für eine neue Heizung hing von vielen Fragen ab: Sollte es wirklich eine Biomasseheizung sein? Welche Dimension sollte sie haben? Wird die Gärtnerei in dieser Form weitergeführt? Soll die Heizung von uns selbst errichtet und betrieben werden?

Nach einigen Gesprächen mit unseren Mitarbeitern entschlossen wir uns für eine Dimension, die eine möglicherweise etwas verkleinerte Gärtnerei, die Schule und das Kloster versorgen kann. Für die Spitzenabdeckung und als Ausfallsreserve sollte ein Gaskessel installiert werden, im Wesentlichen sollte aber ein Biomassekessel mit einer Nennleistung von 1200 Kilowatt, der bei gutem Heizmaterial auch über 1500 Kilowatt leisten kann, den Energiebedarf abdecken. Eine zeitgemäße Regeltechnik, die zugleich die Verbrauchskurve aufzeigt, sollte helfen, Einsparungspotential sichtbar zu machen, und es sollte ein wichtiges Ziel sein, den Energieverbrauch so weit wie möglich zu senken. Ins Auge gefasst werden sollte aber auch eine Erweiterung der Heizanlage durch einen zweiten Biomassekessel, wenn es eventuell sinnvoll würde, Teile des Ortes Wilhering mit Nahwärme zu beliefern.

Wir entschlossen uns auch, diese Heizung selbst zu bauen und die Versorgung mit Heizmaterial selbst sicherzustellen. Der Großteil der Biomasse sollte von den eigenen Wäldern kommen und nur ein kleiner Teil zugekauft werden. Die Anlage sollte in der Nähe des Klostergebäudes, nördlich des Meierhofes, errichtet werden. Alte, baufällige Gebäude sollten abgerissen und anschließend an das Heizwerk auch noch eine moderne landwirtschaftliche Maschinenhalle errichtet werden. Die Anlage ist relativ hochwassersicher (3 Meter über der Grenze des hundertjährigen Hochwassers) und relativ abgeschlossen, ganz in der Nähe der bisherigen Heizleitung, sodass Gärtnerei und Schule problemlos beliefert werden können.

Die Errichtung der Heizungsanlage

Die Gesamtplanung wurde dem Planungsbüro Berger aus Wien übergeben, das diesbezüglich schon entsprechende Referenzen hat. Nicht unerwähnt bleiben soll, dass sich die Eferdinger Firma Maier und Stelzer sehr engagiert hat, uns von einer Biomasseheizung zu überzeugen. Sie hat das neue Heizwerk in Eferding bei der Leumühle präsentiert und hat schließlich von Berger auch den Auftrag für eine Bedarfserhebung bekommen. Mit der Entscheidung für die Errichtung des Heizwerkes war auch schon der Termin für die Inbetriebnahme gegeben: Beginn der Heizperiode im Herbst 2009.

Die Hoch- und Tiefbauplanung wurde der Firma Jung in Linz übergeben und Architekt Brunbauer entwarf ein Gebäude mit 80 m Länge, 22 m Breite und fast 9 m Höhe, das aber so in die Landschaft eingepasst wurde, dass die volle Höhe nur in der Nordansicht wahrnehmbar ist, darüber aber noch die Dachtraufe des Meierhofes sichtbar bleibt. Durch eine Holzverkleidung wird dem Gebäude das Aufdringliche genommen, und es zeigt sich als landwirtschaftliche Halle.

Den Zuschlag für Hoch- und Tiefbau erhielt die Firma Alpine, und am Montag vor Christi Himmelfahrt, dem 18. Mai 2009, begann der Abbruch der alten Gebäude. Zunächst musste die Baustelle vorbereitet und eine Zufahrtsstraße errichtet werden. Die äußerst feuchte Witterung im Juni machte der Firma Held und Francke einigermaßen zu schaffen, sodass sich der eigentliche Baubeginn verzögerte. Am mühsamsten war ohnehin der Bereich der zukünftigen Heizzentrale, die besonders guten Stahlbeton benötigte, um den gewaltigen Kräften der Hydraulik standzuhalten. Mitte August wurde aber schon der Biomassekessel der Firma Kohlbach mit einem 250-Tonnen-Kran in die halbfertige Halle gehoben, ebenso der Elektrofilter und der Gaskessel sowie die beiden Pufferspeicher, von denen jeder 36 Kubikmeter Wasser fasst. Dann erst wurde die Decke errichtet, zum Teil als Ortbetondecke, zum Teil mit Hohldielenelementen, die überdies so angebracht werden mussten, dass eventuell in einigen Jahren ein zweiter Biomassekessel hineingehoben werden könnte. In die dafür vorgesehene Öffnung in der Ortbetondecke wurde schließlich der Kamin gehoben und angeschlossen.

Währenddessen wurden auch das Biomasselager und die Maschinenhalle errichtet, die Firma Glatzhofer hatte die Zimmererarbeiten inklusive Verschalung des Gebäudes übernommen, die Firma Heger die Dachdeckerarbeiten, und während noch Alpine am Werk war, mussten innerhalb von zwei Monaten sämtliche Installationsarbeiten und Elektrikerarbeiten erledigt werden. Die Firmen Maier und Stelzer sowie die Elektrofirma Hainzl waren hier gefordert. Es hatte sich schon früh abgezeichnet, dass eine Inbetriebnahme Anfang Oktober illusorisch war, und dank des warmen Oktobers, der Flexibilität der Firma Maier und Stelzer und der noch funktionierenden Ölheizung konnte die Gärtnerei mit Energie versorgt werden.

Erstes Feuer im Biomassekessel gab es schließlich am Abend des 3. November 2009, erste Wärme am Abend des 4. November, an dem auch Schule und Konvent von der Ölheizung entkoppelt wurden. Am 6. November schließlich wurde die Ölheizung vorläufig abgeschaltet, aber noch betriebsfähig gehalten, auch wenn nur mehr wenige Tonnen Öl vorhanden waren. Ab jetzt wurde auch die Gärtnerei von der Biomasseheizung versorgt.

Erste Erfahrungen mit der neuen Heizung

Es zeigte sich, dass der Biomassekessel im November und Dezember im Wesentlichen alles mit Wärme versorgen konnte und sich der Gaskessel nur selten dazuschaltete. Erst Mitte Dezember wurde die Heizung bei einer Kältewelle (minus 15 Grad) einem Härtetest unterzogen, und in dieser Phase musste der Gaskessel einiges leisten.

Es zeigte sich weiter, dass der Biomassekessel leistungsmäßig sehr schwankt, dass er bei Hartholz (Buche, Esche …) 1,7 Megawatt Leistung schafft, bei feuchter Fichte oder Pappel dagegen nur 1,1 bis 1,2 Megawatt. Seit Jänner 2010 ist auch die Hackguttrocknungsanlage in Betrieb, um die Leistung zu verbessern. Überraschend für uns war auch, dass die beim Elektrofilter anfallende Asche die Menge der Rostasche noch übertrifft und dass für die Entsorgung der Asche eine eigene Vorrichtung notwendig wurde, die von der Firma Hierzer entwickelt wurde. Jetzt können die Aschecontainer an die Hydraulik des Traktors gekuppelt werden.

Im Lauf des Novembers wurde auch deutlich, welche Mengen an Hackgut der Biomassekessel pro Tag benötigt. Alle drei bis vier Tage muss der Silobereich neu gefüllt werden, wofür eine entsprechende Schaufel mit der Hydraulikanlage des landwirtschaftlichen Traktors wertvolle Dienste leistet.

Grundlegendes zur Biomasse

Zum Unterschied von Erdöl und Erdgas ist Holz ein heimischer Brennstoff, der noch dazu in unmittelbarer Umgebung zum Stift Wilhering wächst. Allein durch die Pflege der Auwälder und das Zurückschneiden der Wälder am Rand der landwirtschaftlichen Gründe kann der Bedarf von zwei Jahren gedeckt werden. Dazu kommt das Abfallholz im Forst sowie Abfallholz, das in näherer Umgebung anfällt, sowie Energieholz, das in unmittelbarer Nähe von Bauern angeboten wird.

Der Jahresbedarf von etwa 7.000 Schüttraummeter Hackgut sowie die Betreuung der Heizung sichern auch mehrere Arbeitsplätze. Die Ernte des Energieholzes allein beschäftigt zwei Mann ein Vierteljahr, der Großhacker und drei Transporter sind zwei Wochen im Einsatz, und in der Heizsaison (etwa September bis Mai) sind etwa 12 Wochenstunden bei der Heizung (Einlagerung von Hackgut, Beschickung mit Hackgut, Ascheentsorgung, Reinigung und Service) notwendig. All das kommt der heimischen Wirtschaft zu Gute, nicht gerechnet die Verbesserung der CO₂-Bilanz für Österreich und die Investitionen für die eingesetzten Maschinen.

Biomasse ist nachwachsender Brennstoff. Bei der Verbrennung von Energieholz und Ähnlichem (Stroh, Biogas, Ernteabfall …) wird genau jene Menge an CO₂ freigesetzt, die beim Wachstumsprozess in einem überschaubaren Zeitraum gebunden wurde. Bei der Zersetzung und Mineralisierung der Biomasse oder auf dem Feld würde exakt die gleiche Menge freigesetzt werden. Die thermische Nutzung von Biomasse ist also Teil eines großen natürlichen Kreislaufes.

Im Unterschied dazu wird bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Kohle, Erdöl, Erdgas) Kohlendioxid freigesetzt, das im Laufe von hunderten Millionen Jahren gebunden worden ist. Die bereits jahrhundertelange weltweite Verschwendung fossiler Brennstoffe führt in diesen Jahrzehnten dazu, dass das gegenwärtige globale natürliche Gleichgewicht kippt. Die Menschheit führt jährlich der Atmosphäre Milliarden Tonnen von CO₂ durch Verbrennen von Kohle, Erdöl und Erdgas zu, überdies werden riesige Flächen von Regenwäldern abgeholzt, die ebenfalls CO₂ gespeichert haben und nun fehlen. Ein Großteil des freigesetzten CO₂ wird zunächst im Wasser gebunden, wodurch allerdings in den Meeren eine langsame Übersäuerung einsetzt, die schließlich empfindliche Pflanzen- und Tierarten gefährdet. Bekanntlich sind größere Gebiete des Meeres schon tot, die Kohlensäure hat sich hier schon ausgewirkt.

Wir vom Stift Wilhering möchten mit dem Neubau der Heizung und mit den noch geplanten Neuerungen zumindest einen kleinen Beitrag zu einer (vielleicht nicht mehr möglichen) Stabilisierung des Klimas leisten.

Die Biomasseheizung in Zahlen

Kohlbachkessel mit einer durchschnittlichen Leistung von 1.500 kW. Tagesverbrauch bei Volllast: 60 Schüttraummeter (entspricht ca. 25 Festmeter Holz).

Bedarfsabdeckung: ca. 85 %, die restlichen 15 % kommen aus dem mit Erdgas betriebenen Kessel, der derzeit 1.700 kW leistet.

Hochgerechneter Jahresverbrauch an Biomasse: 7.000 Schüttraummeter.

Geschätzter Jahresverbrauch an Erdgas: 80.000 Kubikmeter, das entspricht 800 MWh.

Der erwartete Gesamtenergieverbrauch pro Jahr liegt bei knapp 6.000 MWh, wofür etwa 600 Tonnen Heizöl notwendig wären. Wenn diese Rechnung aufgeht, sparen wir durch den besseren Wirkungsgrad und verschiedene Maßnahmen fast ein Drittel der Energie ein.

Gesamteinsparung an CO₂ aus fossilen Brennstoffen im Vergleich zu den letzten drei Jahren: 2.500 Tonnen pro Jahr.

Um den Bedarf an Biomasse zu decken, müssen pro Jahr etwa 3.000 Festmeter Holz geschlägert werden. Bei oberflächlicher Schätzung ist für die Bringung und Verarbeitung, den Transport und die Beschickung der Heizung sowie für die Betreuung der Heizung mindestens eine Jahresarbeitszeit erforderlich. Auf Dauer wird also mindestens ein Arbeitsplatz in unmittelbarer Umgebung gesichert. Dazu kommen die geringen Transportkosten und die dadurch viel bessere Energiebilanz, die bessere Waldpflege, die Verbesserung der CO₂-Bilanz und auch die Auslandsbilanz durch geringeren Zukauf von fossilen Brennstoffen aus dem Ausland.

Weitere Überlegungen zur Verringerung des Energieverbrauchs

Das Stift Wilhering wird weiterhin über eine Verringerung des Energieverbrauchs nachdenken müssen. Mit einer im Vergleich zu den früheren Ölkesseln sehr kleinen Gesamtkapazität haben wir uns selbst schon verpflichtet: Der Energieverbrauch muss schrittweise reduziert werden.

1. Durch Optimierungen in der Gärtnerei: Welche Glashäuser müssen auf welche Temperatur geheizt werden? Kann die Temperatur zur Frostfreihaltung noch gesenkt werden? Können die Thermostate besser angeordnet werden? Kann das Steuerungs- und Regelungssystem noch verbessert werden? Kann durch kleine Ventilatoren innerhalb der Innenisolation (Schattierung in der Nacht) die Wärme noch besser zu den Blumen geführt werden, sodass eine niedrigere Temperatur genügt?

2. Wo wird in der Schule und im Kloster Energie sinnlos vergeudet? (Aufheizen von Räumen, die nicht bewohnt sind, gekippte Fenster, tropfende Wasserhähne, schlecht isolierte Warmwasserleitungen, falsch eingestellte Pumpen und Heizkörper …)

3. Kann der Dachboden besser isoliert werden? Können besser isolierende Fenster eingebaut werden? Kann ein Vollwärmeschutz angebracht werden? (Immer natürlich mit Erlaubnis des Denkmalschutzes.)

4. Schulung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, aber auch der Schülerinnen und Schüler: Alle sollten einen Blick dafür bekommen, wo noch Energie vergeudet wird, wo man also ohne wesentliche Verringerung des Komforts Energie einsparen kann.