Die Biomassenutzung ist die älteste Form der Wärmeerzeugung. Mittlerweile wird allerdings nicht mehr nur Holz verwendet: Unter Biomasse versteht man vielmehr alle durch Pflanzen und Tiere erzeugten organischen Substanzen, auch die Folge- und Nebenprodukte.

Die Rohstoffe für die energetische Nutzung können land- und forstwirtschaftliche Produkte sein, die speziell für die Energiegewinnung produziert werden. Aber auch Rückstände und Abfälle, die in der Land- und Forstwirtschaft, in Haushalten, Gewerbe und Industrie anfallen, können als Rohstoffe dienen.

Biomasse ist vielseitig. Sie kann fest, flüssig oder gasförmig sein. Mit ihrer Hilfe lassen sich sowohl Wärme als auch Strom erzeugen. Außerdem kann sie als Kraftstoff verwendet werden.

Die energetische Verwertung der Biomasse erfolgt weitgehend CO₂-neutral. Das bedeutet, dass bei der Verbrennung nur so viel Kohlendioxid frei wird, wie beim Wachstum der Biomasse zuvor aufgenommen wurde. Würde die Biomasse ungenutzt verrotten, entstünde dieselbe Menge an CO₂. Lediglich für die Bereitstellung der Endenergie (der Energie am Gebäude), also für Aufbereitung und Transport, wird noch zusätzliches Kohlendioxid freigesetzt.

Holz, aber auch sonstige biogene Brennstoffe, bezeichnet man als feste Biomasse. Diese Brennstoffe werden in einer Heizzentrale verfeuert. Die dabei entstehende Wärme wird über ein Wärmenetz zu den Verbrauchern geliefert. Der bevorzugte Brennstoff sind Holzhackschnitzel. Bei dezentralen Systemen ist außerdem die Holzpelletheizung eine häufige Variante. Sie kann in allen Leistungsspektren für einzelne Gebäude verbaut werden.

Holzhackschnitzelheizung

Holzhackschnitzel bestehen aus zerkleinertem Restholz, aus Gebrauchtholz und Waldrestholz. Sie werden hauptsächlich in Anlagen mit mehr als 100 kW Wärmeleistung verbrannt. Eine Transportschnecke befördert die Hackschnitzel aus dem Vorratslager zum Feuerrost. Auf dem Weg dorthin werden sie durch die warmen Abgase getrocknet und vorgewärmt. Die Hackschnitzel gelangen danach in den Feuerraum und verbrennen dort. Die entstehende Wärme wird über den Wärmetauscher an den Heizkreislauf abgegeben, die anfallende Asche durch eine Schnecke automatisch abgeführt. Der Wassergehalt des Brennstoffs kann stark schwanken, ein höherer Wassergehalt hat einen schlechteren Heizwert zur Folge.

Eine Holzhackschnitzelheizung wird in der Regel vollautomatisch betrieben und versorgt meist mehrere Wohneinheiten mit Wärme.

Holzpelletheizung

Holzpellets sind kleine, zylindrische Presslinge. Durch ihre besondere Form haben sie günstige Fließ- und Dosiereigenschaften.

Pellets lagern in Tanks, die zu einer Förderschnecke oder einem Gebläse hin abfallen. Die Fördereinrichtung transportiert die Pellets in den Brennerraum auf einen Rost, auf dem sie fast rückstandsfrei verbrennen. Die entstehende Wärme wird dem Heizkreislauf über einen Wärmetauscher zugeführt. Die geringe Menge an Asche kann entweder über eine Schnecke abtransportiert oder dem Aschebehälter der Heizung entnommen werden. Weil Pellets zusammengepresst sind, besitzen sie eine hohe Energiedichte.

Eine DIN-Norm gewährleistet ihre Qualität. Durch die genannten Eigenschaften werden Holzpellets hauptsächlich in Einzelheizungsanlagen eingesetzt.

Gasförmige Biomasse lässt sich unterschiedlich einsetzen: Das Gas kann entweder in das Gasnetz der Stadt eingespeist oder auch direkt verstromt werden.

Die Verstromung erfolgt über ein Blockheizkraftwerk (BHKW). Es besteht aus einer Motor-Generator-Einheit, die Strom erzeugt. Der Motor ist ein einfacher Ottomotor, der Generator ein handelsüblicher Generator zur Stromerzeugung. Die dabei entstehende Wärme wird über Wärmetauscher, die sowohl am Motor selbst als auch im Abgasbereich sitzen, abgeführt und in ein Wärmenetz eingespeist. Der Gesamtwirkungsgrad eines BHKW liegt über dem Wirkungsgrad eines konventionellen Kraftwerks, da die Wärme auch noch genutzt werden kann. Er beträgt ungefähr 90 Prozent. Damit er so hoch bleibt, muss das BHKW möglichst viele Volllaststunden haben.

Für die direkte Einspeisung des Gases in das Gasnetz spricht die Vor-Ort-Verbrennung beim Verbraucher. Die Wärme muss dann nicht zusätzlich transportiert werden.

Flüssige Biomasse wird hauptsächlich zu Mobilitätszwecken verbraucht. Für die Wärmeversorgung spielt sie allenfalls eine geringe Rolle. Sie wird aus unterschiedlichen Pflanzen hergestellt.

Kommunen können mit flüssiger Biomasse ihren eigenen Fuhrpark CO₂-neutral betreiben. Wird Biomasse genutzt, können Stoffkreisläufe – und somit auch die Wertschöpfungskette –innerhalb einer Kommune bleiben. Auf diesem Wege schaffen die Kommunen Arbeitsplätze, da der Rohstoff Biomasse immer wieder neu produziert werden muss.

Wie viel Biomasse eingesetzt wird, kann dem Wärmebedarf angepasst werden. Man sollte bei der Verstromung jedoch darauf achten, dass ein ganzjähriger Wärmeverbraucher in unmittelbarer Nähe zum Blockheizkraftwerk (BHKW) sitzt. Denn für ein BHKW ist es wichtig, eine hohe Betriebsstundenzahl zu erlangen.