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Rückbrandsicherung

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

25.12.2021

Letztes Update

18.08.2022

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  • Rückbrandsicherung

Techniken der Rückbrandsicherung und Schwachstellen bei Pelletheizungen

Inhalt des Wiki-Artikels

Eine Rückbrandversicherung sorgt dafür, dass bei einer Heizung kein Rückbrand vorkommt. Ein Rückbrand entsteht, wenn das Feuer im Brennraum einer Heizungsanlage in die entgegengesetzte Richtung als vorgesehen ausbricht. Rückbrandversicherungen kommen vor allem in Pellet- und Holzheizungen sowie in Biomasseheizungen zum Einsatz.

Die Risiken eines Rückbrands

Ist eine Heizung in Betrieb, brennt das Feuer in der Regel kontrolliert in der Brennkammer. Es kann aber vorkommen, dass die Flamme unerwartet in eine andere Richtung schießt. Durch einen solchen Rückbrand kann das Austragungssystem der Heizungsanlage in Mitleidenschaft gezogen werden. Bei einem starken Rückbrand einer Pelletheizung kann das Feuer sogar über das Fördersystem das Pelletlager erreichen und große Schäden verursachen. Um dies zu verhindern, wird eine Rückbrandsicherung in die Heizung eingebaut. Zur Realisierung einer Rückbrandsicherung gibt es verschiedene technische Möglichkeiten.

Techniken der Rückbrandversicherung

Zwei Techniken sind gängig, um eine Rückbrandsicherung zu installieren:

  • Fallschacht mit Rückbrandklappen
  • Zellenradschleuse

Bei einem Kessel mit Fallschachtfeuerung steht der obere Teil des Fördersystems nicht direkt mit der Brennkammer in Kontakt, sondern nur der untere. Die beiden Teile sind durch einen Schacht verbunden. Ein Förderband transportiert das Brenngut vom Lager zum oberen Rand des Schachts, durch das es auf das zweite Austragungssystem fällt. Dieses führt es nach und nach der Brennkammer zu. Kessel mit Fallschacht verfügen darüber hinaus über Rückbrandklappen, die sich bei zu hohen Temperaturen automatisch schließen und so verhindern, dass die Flammen in Richtung Lagerraum ausbrechen.

Die zweite Möglichkeit zur Rückbrandsicherung stellt eine Zellenradschleuse dar. Diese ist so konstruiert, dass immer nur eine kleine Menge des Brennstoffs zur Brennkammer gelangt, zudem wird die Zuführung mechanisch abgedichtet. Auf diese Weise wird ein Rückbrand vermieden. Zusätzlich dazu ist teils ein automatisches Löschsystem in der Rückbrandsicherung inbegriffen, das im Notfall die Brennkammer flutet.

Rückbrandsicherung für Pelletheizungen

Eine Rückbrandsicherung gehört bei Pelletheizungen zum Standard. Sie verhindert einen Rückbrand vom Brennraum über die Pelletzuführsysteme bis hin zum Lagerraum. Welche Technik angewandt wird, unterscheidet sich von Hersteller zu Hersteller. Häufig erfolgt die Rückbrandsicherung durch mechanische Vorrichtungen wie Fallstufen, Rückbrandklappen und Zellenradschleusen. Teils werden aber auch Löschwasservorrichtungen eingebaut. Wird eine bestimmte Temperatur überschritten, reagiert ein Schmelzlot darauf. Durch sein Schmelzen wird eine mechanische Funktion ausgelöst, durch die die Pellets unter Wasser gesetzt werden.

Ist die Heizung in Betrieb, werden die Pellets nicht direkt vom Lager zur Verfeuerung in den Kessel transportiert. Am Pelletkessel befindet sich entweder ein Vorratsbehälter für die Pellets oder eine Dosiereinrichtung. Erst von dort aus werden die Pellets dem Kessel zugeführt, geschützt durch eine Rückbrandsicherung. Eine Dosierschnecke führt dem Kessel von dort aus die nötige Menge an Pellets zu. Für die Pelletzuführung sind zwei verschiedene Systeme gängig:

  • Schubfeuerungssystem
  • Fallstufensystem

Bei Pelletheizungen mit Schubfeuerung werden die Pellets von der Seite oder von unten in den Kessel geführt. Über einen Niveaufühler lässt sich der Füllstandsgrad kontrollieren. Bei einem Unterschubsystem, also der Einfüllung der Pellets von unten, sind die Pellets immer in direkter Verbindung mit der Glutzone. Wird die Heizungsanlage abgeschaltet, schwelen die Pellets nach. Wird die Heizung oft ein- und ausschaltet, erhöhen sich dadurch die Emissionen und der Pelletverbrauch. Deshalb sind Pelletkessel mit Unterschubsystem meist mit einem Pufferspeicher oder Kombispeicher verbunden. Auf diese Weise wird zum einen die Taktzyklenzahl reduziert und zum anderen nimmt der Speicher die nachgelieferte Wärme auf.

Bei einer Pelletheizung mit Rückbrandsicherung über ein Fallstufensystem werden die Pellets über eine Zuführungsschnecke nach oben zu einem Fallschacht über dem Kessel befördert. Durch den Schacht fallen die Pellets auf den Feuerungsrost oder Brennteller. Die Pellets in der Zuführungsschnecke haben keinen Kontakt zur Glutzone, so dass beim Abschalten der Heizung kein Nachschwelen auftritt. Der Füllstand kann bei einer Pelletheizung mit Fallstufensystem nicht mechanisch überwacht werden, stattdessen ist eine optische Füllstandsüberwachung oder der Einsatz einer Lambdasonde möglich.

Schwachstellen bei Pelletkesseln

Mit der Energiewende sind neue Heiztechnologien in Gebäude eingezogen. Bei der Einführung von neuen Technologien sind diese in der Regel noch nicht perfekt, so auch Pelletheizungen. Das Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung (IFS) hat 2015 die Schwachstellen von Pelletheizkesseln untersucht. Manche Schwachstellen zeigen sich erst im Betrieb, die Optimierung ist ein kontinuierlicher Prozess. Unter anderem hat das IFS Pelletheizsysteme verschiedener Hersteller und diverser Bauart im Hinblick auf Brandschäden in den Blick genommen. Die Untersuchung ergab, dass Rückbrände nicht ausgeschlossen sind. Einige Fehler traten vermehrt auf:

  • Probleme mit der Steuerung im Zusammenhang mit dem Brennstoff
  • Elektrotechnische Defekte

Ein österreichischer Hersteller fiel durch Schwachstellen bei der Rückbrandsicherung auf. Die betroffenen Pelletkessel des Herstellers wiesen alle ein ähnliches Schadensbild auf. Der Aufbau des Heizungssystems stellte sich folgendermaßen dar: Die Pellets werden aus einem Vorratsbehälter über eine Förderschnecke zu einem Fallrohr transportiert. Durch dieses fallen sie hinunter in die Brennkammer. Die Entzündung erfolgt mit Heißluft. Als Rückbrandsicherung fungiert ein Absperrschieber am oberen Ende des Fallrohrs. Dieser soll eigentlich dafür sorgen, dass keine Funken oder brennende Stückchen in die Förderschnecke und den Vorratsbehälter gelangen. Bei den vom IFS untersuchten Pelletkesseln war aber genau das passiert, weil der Abdeckschieber nicht oder nur teils geschlossen war.

Das Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung kommt zum Ergebnis, dass in solchen Fällen eine Optimierung der Steuerung sowie zusätzliche Sicherheitsrichtungen geeignet sind, das Risiko eines Rückbrands zu minimieren. Eine Möglichkeit, für mehr Sicherheit zu sorgen, stellt ein Temperaturfühler in der Förderschnecke dar. Dieser erkennt einen Rückbrand frühzeitig und kann eine Rückbrandsicherung wie ein Löschsystem automatisch aktivieren.

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