Biomeiler und Humusheizung Energiegewinnung bei der Kompostierung

Ein Biomeiler ist ein großer Komposthaufen, dessen Wärmeentwicklung während des Verrottungsprozesses genutzt wird, um Wasser oder Luft für Heizzwecke zu erhitzen. Als Nebenprodukt besteht die Möglichkeit, Biogas zu produzieren, und nach der Nutzungsdauer entsteht hochwertiger Humus, der zur Bodenkultivierung eingesetzt werden.

Bei der Kompostierung entsteht Wärme

Schichtet man organische Substanz zu einem Komposthaufen auf, so beginnen die darin angesiedelten Mikroorganismen und Kleinstlebewesen umgehend damit, diese zu zersetzen. Bei diesem Abbauprozess entsteht hochwertiger Humus aber auch Wärme. Der Forstwirt Jean Pain (1928 – 1981) kam als erster auf die Idee, die in einem Komposthaufen erzeugte Wärme für die Beheizung eines Hauses zu nutzen. Er gilt deshalb als Erfinder des Biomeilers.

Baum- und Strauchschnitt als Grundlage für einen Biomeiler

Will man einen Biomeiler für Heizzwecke errichten, so besteht das Ziel, über einen möglichst langen Zeitraum gleichbleibend hohe Temperaturen im Inneren des Komposthaufens zu erzeugen. Bei der Verwendung von leicht abbaubarer organischer Substanz werden zwar sehr hohe Temperaturen erreicht, die organische Substanz wird jedoch sehr rasch verbraucht. Jean Pain nutzte deshalb für seinen Biomeiler Holzhäcksel aus minderwertigem Ast- und Strauchschnitt, den er bei der Durchforstung seiner Wälder erhielt. Aufgrund seiner Zusammensetzung und Struktur eignet sich Holzhäcksel besonders gut, um über einen längeren Zeitraum gleichbleibend hohe Temperaturen von ca. 55 – 65 °C zu erzielen. Mittlerweile wurde die Methode weiter entwickelt. So konnte durch die Beimischung von bis zu 25% leicht verrottbarer organischer Substanz (z.B. Obst- und Gemüseabfälle, Stallmist etc.) eine weitere Leistungssteigerung erzielt werden.

Ein Biomeiler braucht Platz

Grundsätzlich entsteht bei jedem Komposthaufen Wärme. Um diese für Heizzwecke nutzen zu können ist jedoch eine gewisse Mindestgröße erforderlich. Dasselbe gilt für die „Wintertauglichkeit“ des Biomeilers. Um mit dieser Methode ein Einfamilienhaus von ca. 100 m2 zu beheizen, wird ein Biomeiler mit folgenden Dimensionen benötigt. 60 m³ Holzhäcksel werden zu einem zylinderförmigen Meiler mit 5,5 m Durchmesser und rund 2,5 m Höhe aufgeschichtet. Dafür werden rund 20 t frischen Häckselmaterials benötigt. Um den Eintrag von Sickerwasser in den Boden zu verhindern, empfiehlt sich die Verlegung von Teichfolie unter dem Meiler. Im Inneren des Meilers werden dann drei Lagen mit insgesamt rund 150 m Polyethylen-Rohr (1 Zoll) spiralförmig verlegt. Diese wird mit einer Umwälzpumpe versehen und an die Heizungsanlage angeschlossen. Bei einem Meiler dieser Größe lässt sich ein jährlicher Wärmeertrag von rund 40.000 kWh erzeugen. Die Laufzeit des Biomeilers beträgt in der Regel 10 bis 15 Monate. Anschließend muss der Haufen mit dem reifen Kompost abgetragen und ein neuer mit frischem Material aufgeschichtet werden.

Da die biologischen Prozesse während der Kompostierung wärmeabhängig sind, darf die Temperatur im Meiler nicht unter 40°C fallen. Es ist deshalb ratsam, die Umwälzpumpe mit einer elektronischen Steuerung zu versehen, welche die Wärmeentnahme bei Temperaturen unter 40°C unterbricht.

Interessant vor allem bei Eigenleistung

Zweifelsohne ist der Bau eines Biomeilers ein Vorhaben, dass nur wenige durchführen können, da die Voraussetzungen sehr spezifisch sind. Interessant ist es natürlich in Bereichen wo große Mengen Holzhäcksel und Grünschnitt anfallen, oder wo große Mengen Kompost benötigt werden. Letzteres trifft beispielsweise auf Gartenbau- oder ökologische Landwirtschaftsbetriebe zu. Denn neben der Wärme erhält man noch jede Menge reifen Kompost, der als exzellenter Bodenverbesserer eingesetzt werden kann.

In den vergangenen Jahren ist angetrieben durch steigende Energiekosten das Interesse an Biomeilern gestiegen. Zwar wird diese Form der Energiegewinnung vermutlich immer eine kleine Nische darstellen, aber in zahlreichen Projekten konnte mittlerweile nachgewiesen werden, dass der Betrieb nicht nur technisch machbar, sondern auch wirtschaftlich interessant ist. Dies gilt vor allem dann, wenn das Aufsetzen des Meilers in Eigenleistung erbracht wird.

Humusheizung – die konsequente Weiterentwicklung

Während der Biomeiler/die Kompostheizung nach dem Verrottungsvorgang zurück gebaut werden muss basiert die Humusheizung auf der permanenten Nutzung als fest integriertes Heizsystem, das nicht zurück gebaut werden muss. Die Humusheizung ist ein baulicher Körper der ohne festes Fundament auskommt. Über eine Öffnung werden Holzhäcksel (Ausgangsmaterial) in den Körper geschüttet und die daraus entstehende Verrottungswäre von ca. 50 – 60 °C wird zur energetischen Wärmenutzung des kompletten Hauses – oder Teilen davon wie Heizung oder Warmwasser – genutzt. Das Ausgangsmaterila ist nach einem längeren Zeitraum von ca. 12-18 Monaten in hochwertigen Humus umgewandelt, der zur Bodenkultivierung genutzt werden kann. Somit fand eine Materialveredelung statt. Jährlich ab Oktober können ohne großen Aufwand Holzhäcksel nachgeschüttet werden und der Prozess erneut in Gang gesetzt werden. Somit steht eine konstante Wärmelquelle zur Verfügung, die je nach Größe eine Leistung vum die 3 – 14 kw/h hat.

Platzbedarf für eine Humusheizung

Je nach dem, welche Leisung die Heizung bringen soll, richtet sich der Platzbedarf. Grob lässt sich sagen, dass für eine 4 – 5 kw/h Anlage ein baulicher Körper folgende Maße haben sollte: Länge = 4,5 m x Breite = 3,0 m x Höhe = 2,9 m. Zudem muss zwingend ein Zugang zur Holzhäcksel-Lieferung gewährleistet sein.

Vorteile einer Humusheizung

  1. Zum Betreiben einer Humusheizung ist lediglich eine Förderpumpe und eine passende Regelstation notwendig, um den zuverlässigen Betrieb aufrechtzuerhalten. Damit ist kaum Technik notwendig um eine langlebige und robuste und somit zuverlässige Heizung zu erhalten
  2. Holzhäcksel sind ein nachwachsender Rohstoff und in großen Mengen verfügbar – zudem meist lokal erhältlich ohne unnötige Transportwege aufzubringen. Dazu wird kaum Primärenergie zur Gewinnung der Häcksel benötigt da diese als lose Ware und verpackungsfrei angeliefert werden. Ein doppeltes Plus an Nachhaltigkeit
  3. Die Verrottungswärme stellt den maximalen Energiegewinn aus den Holzhäckseln dar
  4. Der entstandene Humus kann händisch oder mittels eines Baggers entnommern und die Heizung somit entleert werden
  5. Zusätzlich kann die Heizung als großes Hochbeet fungieren das zur Gemüsezucht genutzt werden kann, da die vorhandene Wärme und im Herbst auch längere Pflanz- und Erntezeit bedeuten kann
  6. Die Heizung wird weitgehend autark betrieben: Es fallen keine sonst übglichen Zusatzkosten und Zusatzaufwand durch Schornsteinfeger, Installateure, Wartungstechniker oder auch teuren Filteraustausch an. Auch sind keine Vertragsbindungen mit teurer werdenden Konditionen notwendig.
  7. Wer bei einem Förster oder einer Straßenmeisterei nachfragt kann die Holzhäcksel sogar zu einem besonders günstigen Preis erhalten

Eckdaten

  • Standort: Die Humusheizung sollte nahe dem zu beheizenden Gebäude stehen um Wärmeverluste zu vermeiden. Ein geräumiger Zugang zur Heizung sollte ebenfalls gewährleistet sein
  • Es gibt unterschiedliche Ausführungen: von ganz einfach bis zu elegant
  • Der Anschluß sollte über eine Regelstation entweder direkt in eine Wandheizung oder Fußbodenheizung oder in einen Pufferspeicher eingeleitet werden
  • Die Heizung kann im Selbstaufbau realisiert werden (siehe Link unten) und steht als Bausatz zur Verfügung
  • Die Kosten richten sich nach der Größe der Anlage

Wie der Bau eines Biomeilers oder einer Humuszeizung funktioniert, kann man mittlerweile in Workshops erlernen. Aktuelle Termine finden sie hier.