Donnerstag, 25 Mai 2017
 
 
DIN EN 14785 Pelletöfen
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Geschrieben von: Dirk Weisgerber   
Dienstag, den 12. Oktober 2010 um 18:20 Uhr

DIN EN 14785:2006-09 „Raumheizer zur Verfeuerung von Holzpellets – Anforderungen und Prüfverfahren“

Deutsche Fassung EN 14785:2006 (einschließlich Berichtigung DIN EN 14785 Berichtigung 1:2007-10)

Nach langjähriger Wartezeit ist DIN EN 14785:2006 "Raumheizer für Pellets" europäisch harmonisiert worden.

Die Veröffentlichung der EN 14785:2006 im Amtsblatt der Europäischen Union legt den Zeitpunkt für die Anwendung der europäisch harmonisierten Norm EN 14785 für Pelletöfen / Pelletraumheizer fest. Ab dem 01.01.2010 ist somit die EN 14785 als harmonisierte europäische Norm verbindlich anzuwenden. Ab diesem Zeitpunkt ist die Kennzeichnung mit dem CE- Zeichen möglich.

Die Übergangsfrist für die Umsetzung dieser Harmonisierung beträgt 1 Jahr. Das bedeutet, dass ab dem 01.01.2011 die CE- Kennzeichen und die Konformitätserklärung auf Basis der europäisch harmonisierten Norm EN 14785:2006 auf Basis der Bauproduktenrichtlinie für alle Pelletöfen verbindlich anzuwenden ist.

Pelletöfen bzw. Pelletraumheizer werden im Wohnbereich aufgestellt und erwärmen den Aufstellraum mittels Strahlungs- und Konvektionswärme. Sie enthalten einen kleinen, integrierten Vorratsbehälter, der in der Regel manuell befüllt wird und von dem die Pellets automatisch in den Brennraum transportiert werden. Pelletöfen können auch zur Erwärmung von Heizwasser hergestellt werden. Aufgrund der niedrigen Wärmeleistung der Pelletöfen eignen sie sich insbesondere zur Beheizung von Wohnungen sowie Niedrigenergie- und Passivhäusern oder für Einfamilienhäuser in Kombination mit einer Solaranlage.

Anwendungsbereich DIN EN 14785

DIN EN 14785 legt Anforderungen an Auslegung, Herstellung, Ausführung, Sicherheit und Leistungsvermögen (Wirkungsgrad und Emission), Anleitung und Kennzeichnung zusammen mit zugehörigen Prüfverfahren und Prüfbrennstoffen für die Typprüfung von Raumheizern für Holzpellets mit einer Nennwärmeleistung bis 50 kW fest, die mechanisch beschickt werden.

Feuerstätten nach DIN EN 14785 dienen der Raumheizung, gegebenenfalls auch der Warmwassererzeugung. Sie können mit natürlichem Förderdruck oder unterstützend mit Verbrennungsluftgebläse betrieben werden. Sofern sie mit wasserführenden Bauteilen ausgestattet sind, beheizen sie auch Heizwasser und/oder Brauchwasser. Pelletöfen nach DIN EN 14785 können entsprechend der Bedienungsanleitung des Herstellers Holzpellets nur mit geschlossenen Feuerraumtüren verfeuern. Sie können freistehende oder einzubauende Feuerstätten sein.

Nicht mechanisch beschickte Feuerstätten für feste mineralische Brennstoffe, Torfbriketts, Holzscheite und Holzbriketts sind nicht Gegenstand dieser europäischen Norm, diese werden behandelt in der DIN EN 13229 und DIN EN 13240.

Für diese Feuerstätten, Raumheizer für Pellets, Pelletofen für die Verfeuerung von Holzpellets, muss eine Prüfung bzw. Baumusterprüfung von einer anerkannten neutralen Prüfstelle erfolgen.

In der Berichtigung DIN EN 14785 Berichtigung 1:2007-10 wurden folgende Korrekturen vorgenommen:

Feuerstätten (Pelletraumheizer, Pelletöfen) dienen der Raumheizung, gegebenenfalls auch der Brauchwassererzeugung. Sie können mit natürlichem Förderdruck oder mit gebläseunterstützter Verbrennungsluftzufuhr betrieben werden. Sofern Pelletöfen mit wasserführenden Bauteilen ausgestattet sind, beheizen sie auch Heizwasser und/oder Brauchwasser.

Normprüfung DIN EN 14785

Die Erstprüfung eines Geräts erfolgt am Prüfstand einer nach der Bauproduktenrichtlinie akkreditierten Prüfstelle für Feuerstätten, wie z.B. die Feuerstättenprüfstelle des TÜV SÜD. Die Erstprüfung erfolgt gemäß Anhang ZA der DIN EN 14785 zum Nachweis der Konformität mit der Produktnorm und ist Bestandteil des Konformitätsbewertungsverfahrens zur CE-Kennzeichnung des Produkts.

Bei dem Prüfgegenstand kann es sich sowohl um einen Prototyp als auch um ein bereits in Produktion befindliches Gerät handeln. Der Pelletofen muss repräsentativ für die derzeitige bzw. zukünftige Produktion sein.

Nachfolgende wesentliche Prüfabschnitte müssen bei einer Prüfung nach DIN EN 14785 durchgeführt werden:

Leistungsprüfung bei Nennwärmeleistung

Es sind nach einer Vorprüfung 2 separate Prüfabbrände über je 3 Stunden erforderlich. Es ist auch zulässig einen Prüfabbrand über 6 Stunden ohne Unterbrechung durchzuführen.

Bei der Vorprüfung wird in der Regel der Pelletraumheizer so lange bei Nennlast vorgeheizt, bis die Temperaturen bzw. die abgegebene Leistung konstant ist, das heißt wenn der Beharrungszustand für nicht weniger als 30 min erreicht ist und sich die Abgastemperatur um nicht mehr als ± 5 K verändert. Falls wasserführende  Bauteile vorhanden sind, muss der Wasserkreislauf so eingestellt sein, dass der Wasserdurchfluss bis auf 5 % des eingestellten Durchsatzes konstant bleibt. Der Kreislauf muss sicherstellen, dass während der Prüfung bei Nennwärmeleistung eine mittlere Vorlauftemperatur von (80 ± 5) °C erreicht wird.

Feuerstätten mit einer Nennwärmeleistung von > 25 kW müssen bei der Prüfung der Nennwärmeleistung mit einem Förderdruck von (12 ± 2) Pa oder mit einem vom Hersteller genannten Förderdruck geprüft werden.
Nachdem alle Messwerte stabil auf Beharrung sind, wird die Abbrandwaage genullt um das während der Prüfzeit verbrannte Pelletsgewicht zu erfassen. Da gerade bei kleinen Leistungen die Genauigkeit der Plattformwaagen nicht ausreichend genau für Wägungen im Grammbereich sind, wird bei Pelletöfen der Tagesbehälter definiert bis auf eine Markierung gefüllt. Nach den Prüfabbränden kann dann durch Wiederauffüllen von Pellets bis zu dieser Markierung (Auslitern) der Brennstoffverbrauch exakter ermittelt werden.

Es werden jeweils der feuerungstechnische Wirkungsgrad (Anforderung ≥ 75%), die Nennwärmeleistung, die Wasserwärmeleistung (falls wasserführende Teile vorhanden sind) und die Emissionswerte (gemäß DIN EN 14785 nur Kohlenmonoxid CO ≤ 500 mg/m³) ermittelt.

Viele Länder haben jedoch weiterführende Anforderungen an geringere CO- Werte wie auch Anforderungen an staubförmige Emissionen (Staub) und/oder Stickoxide (NOx) und/oder Kohlenwasserstoffe (CnHm, OGC).

Für die Beurteilung der Verbrennungsgüte nach weitergehenden Anforderungen z.B. für Qualitätszeichen DIN Plus 14785 oder „Blauer Engel (RAL 111)  sowie gesetzlichen Anforderungen der 1. BImSchV oder auch für das Bestimmungsland Österreich (15a-Gesetze) werden in der Regel von der Prüfstelle auch die Emissionen Staub, die Stickoxide (NOx) und die Kohlenwasserstoffe (CxHy, OGC) erfasst und bewertet.

Die notwendigen Umrechnungen der Emissionen in ppm (Volumeneinheit) in mg/m³ oder mg/MJ oder auch der feuerungstechnische Wirkungsgrad erfolgt durch entsprechende Berechnungsprogrammen wie z.B. firecalc (http://www.firecalc.de)

Die notwendigen zwei Prüfabbrände müssen vergleichbar sein (Leistungsunterschied < 10%) ansonsten müssen weitere Prüfabbrände durchgeführt werden um die Anforderungen zu erfüllen.

Zusätzlich werden die Temperaturen in der Prüfecke (Wände, Boden, Decke), die Temperatur im Strahlungsbereich der Feuerraumtür mit Scheibe sowie die Temperaturen von Bedienungsgriffen registriert und beurteilt.
Zusätzlich müssen bei der Prüfung der Nennwärmeleistung die Temperaturen im Pelletsvorratsbehälter hinsichtlich einer eventuellen Rückbrandgefahr beurteilt werden (Temperaturen < 85°C)

Im Falle, dass die Nennwärmeleistung auch die größtmöglichste Wärmeleistung des Pelletofens darstellt, kann auch bei der Prüfung der Nennwärmeleistung die Prüfung der Brandsicherheit nach DIN EN 14785 erfüllt werden.

Im Falle, dass eine größere Wärmeleistung möglich ist (z.B. Partymodus mit großen Flammen, muss die Prüfung der Brandsicherheit getrennt durchgeführt werden).

Für eine Beurteilung nach RAL 111 (Blauer Engel) muß bei der Prüfung der Nennwärmeleistung die Energieaufnahmen erfasst und beurteilt werden.

Leistungsprüfung bei Teil-Wärmeleistung (Teillast)

Wie bei der Prüfung der Nennwärmeleistung wird der Pelletofen so lange vorgeheizt, bis die relevanten Temperaturen und die Leistungsangabe konstant sind.

Die Teillastprüfung muss bei allen Feuerstätten mit (10 ± 2) Pa oder mit dem vom Hersteller in den Geräteanweisungen angegebenen Förderdruck durchgeführt werden.

Es ist einen Prüfabbrand über 6 Stunden ohne Unterbrechung durchzuführen.

Es werden jeweils der feuerungstechnische Wirkungsgrad (≥ 70%), die kleinste Wärmeleistung (Teil-Nennwärmeleistung) und die Wasserwärmeleistung (falls wasserführende Teile vorhanden sind) sowie die Emissionswerte (gemäß DIN EN 14785 nur Kohlenmonoxid CO ≤ 750 mg/m³) ermittelt.

Wie auch bei der Prüfung der Nennwärmeleistung sollten zusätzlich zu den Anforderungen der DIN EN 14785 die Emissionen Staub, Stickoxide NOx und Kohlenwasserstoffe (OGC, CnHm) gemessen und von der Prüfstelle beurteilt werden. Bei dem Bestimmungsland Österreich muss beachtet werden, dass die Teillast nicht größer als 30% der Nennlast ist (siehe „Vereinbarung gemäß Art. 15a B-VG des Bundesgesetzblattes für die Republik Österreich über Schutzmaßnahmen betreffend Kleinfeuerungen“)

Prüfung der Brandsicherheit

Wie oben bei der Prüfung der Nennwärmeleistung erläutert, kann die Prüfung der Brandsicherheit nach DIN EN 14785 in Verbindung mit der Prüfung der Nennwärmeleistung durchgeführt werden, wenn sich die Einstellungen für Nennwärmeleistung und maximale Wärmeleistung nicht unterscheiden.

Alle Einstelleinrichtungen müssen so eingestellt sein, dass die höchste Temperatur auf der Prüfecke und im Füllschacht erreicht wird. Der größte Brennstoffverbrauch muss erreicht werden. Der Förderdruck wird so eingestellt, dass der statische Druck für die Prüfung der Nennwärmeleistung erreicht wird. Die Primärluft wird auf maximale Betriebsstellung, die Sekundärluft auf die übliche Einstellung und der Brennstoffverbrauch maximal eingestellt.

Folgende Messgrößen werden entweder kontinuierlich oder in regelmäßigen Abständen von nicht mehr als 1 Minute gemessen und aufgeschrieben:
  • die Temperaturen der Prüfecke
  • die Temperaturen im Füllschacht an den Stellen möglicher Brennstofflagerung
Die Prüfung wird so lange fortgesetzt, bis die maximalen Temperaturen erreicht sind. Die maximalen Temperaturen dürfen im Beharrungszustand 65 K + raumtemperatur nicht überschreiten.

Druckprüfung für wasserführende Raumheizer

Alle wasserführenden Bauteile des Pelletraumheizers und seiner Komponenten dürfen nicht undicht oder dauerhaft verformt werden, wenn diese der Druckprüfung und der Prüfung der Nennwärmeleistung unterzogen werden. Bei der Druckprüfung wird der doppelte vom Hersteller angegeben maximal zulässige Betriebsüberdruck über mind. 10 Minuten angesetzt.
Hierbei dürfen alle wasserführenden Bauteile des Raumheizers weder undicht oder bleibend verformt werden.

Prüfung der thermischen Ablaufsicherung

Es wird geprüft, ob die thermische Ablaufsicherung öffnet, wenn die Kesseltemperatur des Wassers von 110 °C bzw. eine geringere Temperatur gemäß Hersteller erreicht wird.

Die Feuerstätte wird bei Nennlast betrieben.

DIN EN 14785 fordert hier nur eine Ausserbetriebnahme des Thermostaten und eine Reduzierung des Wasserdurchflusses. Eine verantwortungsbewusste Prüfstelle wird aber in der Regel die Umwälzpumpe des Kesselkreislaufs abschalten und den Vor- und Rücklauf absperren (Simulation einer gestörten Wärmeabgabe wie z.B. Pumpenausfall, Pufferspeicher gefüllt, Vereisung...).

Die thermische Ablaufsicherung muss die Kaltwasserzufuhr des geeigneten Sicherheitswärmetauschers (falls vorhanden) so früh öffnen, dass keine Kesselwassertemperaturen > 110 Grad Celsius auftreten.

Aufgrund der geringen Glutmenge haben Pelletöfen nach DIN EN 14785 in der Regel keine thermische Ablaufsicherung mit zugehörigen Sicherheitswärmetauscher, sondern nur einen Sicherheitstemperaturbegrenzer (Produktgeprüft nach DIN EN 14597, welche DIN 3440 ersetzt hat), der die Pelletförderung schnell ausschaltet und somit bei korrekter Anordnung keine kritischen Wassertemperaturen entstehen.

Ein Sicherheitstemperaturbegrenzer (STB) ist ein Bauteil, das den Beheizungsvorgang eines Wärmeerzeugers unterbricht, wenn eine vorher eingestellte, höchstens zulässige Temperatur erreicht wird (Temperaturgrenzwert). Dies gilt auch bei Verbindungsrohrbruch oder bei Undichtigkeit im Fühlersystem. Ein Federspeicher schließt dann ein Ventil, das den Fluss des Wärmeträgers unterbricht. Damit wird der Wärmeerzeuger selbst, beziehungsweise eine an ihn angeschlossene Anlage vor Zerstörung geschützt.

Der STB wird dementsprechend nur dann wirksam, wenn der Temperaturregler ausfällt. Der höchste Schaltpunkt des Temperaturreglers muss einen bestimmten Abstand zum Schaltpunkt des STBs haben. Der Beheizungsvorgang kann nur durch ein manuelles Wiedereinschalten des Sicherheitstemperaturbegrenzers, oft mittels eines Spezialwerkzeuges, fortgeführt werden. Dies gilt aber nur dann, wenn die Störung beseitigt und der Temperaturgrenzwert unterschritten ist.

Prüfung der Sicherheit gegen Zurückbrennen über das Fördersystem

Pellet Raumheizer nach DIN EN 14785 müssen über Sicherheitseinrichtungen verfügen, die das Zurückbrennen aus der Retorte (Pelletbrenner) in den Brennstoffvorratsbehälter verhindern. Bei der Prüfung der Brandsicherheit darf die Temperatur im Brennstoffvorratsbehälter 65 K nicht überschreiten.

Für den Fall eines elektrischen Stromausfalls muss die Feuerstätte sicher bleiben. Die Temperatur im Vorratsbehälter darf 65 K nicht überschreiten. Der Einsatz eines Sicherheitssystems muss die Brennstoffzufuhr stoppen.

In DIN EN 14785 sind die Anforderungen hinsichtlich Rückbrand relativ schwach und entsprechen nicht mehr den aktuellen Sicherheitsniveau vergleichbarer Produktnormen (z.B. E DIN 303-5 „Heizkessel für feste Brennstoffe“ oder DIN EN 15270 „Pelletbrenner“).

Gemäß DIN EN 14785 sollte das Sicherheitssystem des Pelletraumheizers eine (fehlersichere) oder mehrere Sicherheitseinrichtungen sein wie z. B. ein Fallschacht, eine eingrenzende Beschickungsanlage oder eine Sprinkleranlage.

Inwiefern diese Sicherheitseinrichtung bei allen möglichen Betriebsfällen und vorhersehbaren Störfällen/Bauteilausfällen eine ausreichende Sicherheit gegen Rückbrand in das Fördersystem/den Brennstoffvorratsbehälter gewährleistet, ist gemäß DIN EN 14785 nicht zu überprüfen Eine Prüfung der Fehlersicherheit der Verarbeitung von Signalen in der Steuerung (Hard- und Software) ist nicht Bestandteil von DIN EN 14785. Anforderungen z.B. an die Höhe eines Fallschachtes oder die Dichtheit einer Zellradschleuse sind nicht gegeben.

Hier sollten Hersteller beachten, dass sie hinsichtlich ihrer Produktverantwortung auch u.a. die EG-Richtlinie 2001/95/EG „Allgemeine Produktsicherheit“ beachten müssen.

Hier muss eine Übereinstimmung eines Produkts mit der allgemeinen Sicherheitsanforderung unter Berücksichtigung des derzeitigen Stands des Wissens und der Technik nachgewiesen werden. Der „Stand der Technik“ ist hinsichtlich der Gefahren bei Rückbrand sicherlich in den aktuellen Risiokobewertungen der Produktnormen E DIN 303-5 „Heizkessel für feste Brennstoffe“ oder DIN EN 15270 „Pelletbrenner“ aufgeführt.

In diesen Normen muss eine  Berücksichtigung der Risiken eines Rückbrandes mit Risikobewertung u.a. durch
  • Wärmeleitung
  • Rückströmung heißer oder zündfähiger Gase
  • direkte Ausbreitung der Glutzone zurück in Vorratsbehält (z.B. Funkenflug)
durchgeführt werden.

Auf diese Thematik wird aber in einem anderen Beitrag „Betriebssicherheit von Pelletraumheizer nach DIN EN 14785" eingegangen werden (Anmerkung: noch nicht veröffentlicht, Dirk Weisgerber 12.10.2010).

Prüfung der elektrischen Sicherheit

Gemäß EN 14785, Abschnitt 5.9, ist der Nachweis der elektrischen Sicherheit entsprechend den Anforderungen der DIN EN 50165 zu erbringen. Die DIN EN 50165 ist jedoch nicht mehr gültig und wurde durch die DIN EN 60335-2-102 abgelöst. Die Übergangsfrist, in welcher die DIN EN 50165 noch angewandt werden darf, ist am 01.04.2009 abgelaufen. Aus diesem Grund muss die Prüfung der Elektrischen Sicherheit entsprechend den Anforderungen der DIN EN 60335-2-102 durchgeführt werden.

Desweiteren müssen noch weitere Anforderungen gemäß DIN EN 14785 geprüft werden.

Dabei handelt es sich u.a. um:
  • Anforderungen an Werkstoffe, Auslegung und Ausführung (z.B. Nenn-Mindestwanddicken von wasserführenden Bauteilen, Überlappung bzw. Einstecktiefe von Abgasstutzen, Fassungsvermögen des Aschekastens etc.)
  • Aufstell- und Bedienungsanleitung
  • Kennzeichnung
  • Typenschild
  • Werkseigene Produktionskontrolle
  • und noch vieles mehr…

Baumusterprüfung / Prüfung von Pellet Öfen nach DIN EN 14785

Die Prüfung muss mit der vom Hersteller zur Verfügung gestellten Feuerstelle und dem vom Hersteller definierten oder zur Verfügung gestellten Brennstoff durch eine anerkannte neutrale Prüfstelle wie TÜV SÜD durchgeführt werden.

Detaillerte Angaben über die Anforderungen und Prüfverfahren sind DIN EN 14785 zu entnehmen. DIN EN 14785 kann u.a. beim Beuth-Verlag bestellt werden (http://www.beuth.de)



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Zuletzt aktualisiert am Mittwoch, den 08. Juni 2011 um 18:32 Uhr