Wie man einen Holzgasgenerator selbst baut: Selbstbau mit Brennholz und Sägespänen

Im Laufe der Jahrtausende hat die Menschheit gelernt, Erdöl und Erdgas zu fördern, Elektrizität erfunden und nutzt Wind- und Sonnenenergie, verbrennt aber immer noch Holz in Feuerstellen. Brennholz, Sägemehl, Altholz und Abfälle aus der Holzverarbeitungsindustrie – all dies kann genutzt werden, wenn man einen Holzgasgenerator selbst baut.

Viele Heimwerker nutzen dieses Gerät erfolgreich für zu Hause und sogar für das Auto. Wenn Sie sich für dieses Thema interessieren oder auf die Idee gekommen sind, selbst einen Generator zu bauen, erklären wir Ihnen, wie Sie dies in der Praxis umsetzen können.

In unserem Material geht es um das Funktionsprinzip von Holzgasgeneratoren, die Vor- und Nachteile solcher Systeme und wie Sie ein solches Gerät selbst zusammenbauen können.

Funktionsprinzip von Holzgasgeneratoren

Schnelles Verbrennen von Holz im Freien liefert hauptsächlich eine gewisse Menge nutzbarer Wärme. Aber ganz anders verhält sich Holz bei der sogenannten Pyrolyseverbrennung, d.h. bei der Verbrennung in Gegenwart einer sehr geringen Menge Sauerstoff.

In dieser Situation findet nicht so sehr eine Verbrennung statt, sondern eher ein Verglimmen des Holzes. Nützliches Produkt dieses Prozesses ist nicht Wärme, sondern brennbares Gas.

Gasgeneratoren wurden früher aktiv als Brennstofflieferanten für Autos eingesetzt. Auch heute kann man gelegentlich Fahrzeuge sehen, die mit dem von ihnen erzeugten Gas betrieben werden:

Bei langsamer Verbrennung von Holz entsteht ein Gasgemisch, das folgende Produkte enthält:

• Methan (CH₄);
• Wasserstoff (H₂);
• Kohlenmonoxid (auch CO oder Kohlenmonoxid genannt);
• verschiedene gesättigte Kohlenwasserstoffe;
• Kohlendioxid (CO₂);
• Sauerstoff (O₂);
• Stickstoff (N);
• Wasserdampf.

Nur ein Teil dieser Bestandteile sind brennbare Gase, der Rest – sind Verunreinigungen oder nicht brennbarer Ballast, den man besser entfernen sollte. Daher reicht es nicht aus, das Holz einfach in einer speziellen Anlage zu verbrennen, sondern man muss das Ergebnis auch reinigen und das erhaltene Gasgemisch kühlen.

Unter industriellen Produktionsbedingungen umfasst dieser Prozess die folgenden Schritte:

1. Verbrennung von festem Brennstoff in Gegenwart einer geringen (etwa 35 % der Norm) Menge Sauerstoff.
2. Primäre Grobreinigung, d.h. Abtrennung von Flugpartikeln in einem Zyklonwirbelfilter.
3. Sekundäre Grobreinigung, bei der das Gas mit Hilfe eines Wasserfilters gereinigt wird, es wird der sogenannte Scrubber-Reiniger verwendet.

Selbstgebaute Geräte für den Heimgebrauch sehen einfacher aus und nehmen weniger Platz ein, aber das Funktionsprinzip und die Konstruktion sind sehr ähnlich. Vor Beginn der Herstellung eines solchen Geräts sollte man alles gut durchdenken und einen Projektplan erstellen oder finden.

Dieses Schema ermöglicht es, den Aufbau eines Holzvergasers zu verstehen: Das Holz wird von oben eingefüllt, gelangt in die Brennkammer, in die eine kleine Menge Luft eingeblasen wird, und wo der Prozess der langsamen Verbrennung des Brennstoffs und die Freisetzung von brennbarem Gas stattfinden.

Im Internet gibt es zahlreiche Empfehlungen, wie man einen selbstgebauten Holzvergaser baut. Einige davon sind mit durchaus realisierbaren Zeichnungen versehen.

Handwerker, denen es bereits gelungen ist, diesen faszinierenden Prozess mehr oder weniger umzusetzen, stellen fest, dass viel Zeit und Mühe erforderlich sein kann. Möglicherweise muss man mehr als eine Umbauarbeit durchführen und eine ganze Reihe von Experimenten durchführen, um ein Aggregat mit akzeptablen Eigenschaften zu erhalten.

Dieses Schema, das das Funktionsprinzip einer industriellen Vergaseranlage zeigt, ermöglicht es, sich ein Bild von den einzelnen Elementen eines Haushaltsvergasers zu machen.

Vorteile und Nachteile des Systems

Vergaser sind äußerst bequem in der Anwendung. Wenn das Gerät richtig gebaut ist und alle Sicherheitsanforderungen erfüllt, kann man es sehr selten mit Brennstoff befüllen. Zum Beispiel kann man das Holz nur einmal am Tag in die Kammer laden, und wenn Holzkohle als Brennstoff verwendet wird, reicht einmal pro Woche.

Industriemodelle von Haushaltsholzvergasern sind äußerst bequem und sicher, jedoch sind die Kosten eines solchen Geräts in der Regel sehr hoch.

Dies bezieht sich jedoch eher auf Geräte industrieller Fertigung. Natürlich sollte der Betrieb eines selbstgebauten Gasgenerators sorgfältig überwacht werden. Die Temperatur des heißen Gases kann sehr hoch sein, die Brandgefahr steigt ebenfalls erheblich.

Holz ist ein zugänglicher Werkstoff. In die Beschickungskammer des Gasgenerators können Sie sowohl Brennholz als auch Hackschnitzel und gepresste Sägespäne sowie alle Holzabfälle und zellulosehaltige Materialien einbringen. Als Brennstoff eignet sich trockene und leichte Holzkohle hervorragend. Wenn die Größe des Bunkers es erlaubt, kann man sogar ganze Holzscheite ohne vorheriges Spalten einlegen.

Für die Verbrennung im Holzvergaser sind nahezu alle zellulosehaltigen Materialien geeignet, jedoch ist ein akzeptabler Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffs wichtig, um die Effizienz des Geräts zu steigern.

Das bei der Verbrennung entstehende Produkt, das brennbare Gas, kann für verschiedene Zwecke genutzt werden: zur Beheizung des Hauses, zum Betrieb eines Verbrennungsmotors im Auto oder sogar zur Stromerzeugung. Man sollte aber auch die „Nachteile“ dieses nützlichen Geräts bedenken.

Zunächst einmal ist ein industriell gefertigter Holzvergaser, der zuverlässig, sicher und bequem ist, recht teuer. Nicht jeder Haus- oder Gartengrundstücksbesitzer kann sich ein solches Gerät leisten. Aber auch der Bau eines selbstgebauten Holzvergasers selbst aus vorhandenen Materialien kann eine stattliche Summe verschlingen.

Man kann nicht immer beliebige vorhandene Materialien dafür verwenden. Alle Teile des Aggregats müssen sehr robust und hochtemperaturbeständig sein. Zwingend erforderlich sind ein Schweißgerät sowie die Fähigkeiten, damit umzugehen. Das Metall muss sowohl geschnitten als auch geschweißt werden.

Der Brennstoff für den Holzvergaser muss eine solche Größe und Form haben, dass er sich im Bunker frei nach unten zur Brennkammer bewegen kann.

Wenn man berechnet, was der Bau eines selbstgebauten Holzvergasers für Sägespäne kosten wird, sollten auch die Verbrauchsmaterialien berücksichtigt werden. Es wird Gusseisen für den Rost benötigt, und es ist gut möglich, dass für die Herstellung des Deckels eine spezielle Feder gefunden oder gekauft werden muss.

Außerdem werden hitzebeständige Dichtungen für die Luken und für die Verbindung der einzelnen Geräteteile usw. benötigt. Vor dem Bau des Holzvergasers muss alles sorgfältig durchkalkuliert werden.

Ein weiterer Kostenpunkt beim Holzvergaser ist der Strom, der für die Zwangsbelüftung der Brennkammer benötigt wird. Falls aus irgendeinem Grund der Strom ausfällt, kann der Holzvergaser nicht arbeiten.

Eine solche Situation ist nicht hinnehmbar, da eine Absenkung der Verbrennungstemperatur zu einer Verschmutzung des Geräts mit Teer führen kann. In der Folge müsste der Prozess gestoppt, der Holzvergaser gereinigt und dann neu gestartet werden.

Auch wenn es so scheint, dass man den Gasgenerator mit fast jedem Brennstoff befüllen kann, sollte man dennoch bedenken, dass dieser nach und nach beim Verbrennen im Bunker nach unten sinken muss. Daher sollten Sie das Holz für den Generator vorbereiten, indem Sie es in mehr oder weniger gleich große Stücke hacken.

Eigenbau des Geräts

Zunächst sollten Sie sich überlegen, für welchen Zweck der Gasgenerator gebaut werden soll: für das Haus oder für ein Auto. Im letzten Fall werden geringes Gewicht und kompakte Abmessungen priorisiert. Das beste Material für einen Fahrzeug-Gasgenerator ist – Edelstahl, teuer, aber robust und leicht. Für das Haus hingegen wird ein großes Gerät aus leicht verfügbaren Materialien hergestellt, die einfacher zu finden und günstiger sind.

Betrachten wir ein Beispiel für die Herstellung eines Gasgenerators zur Treibstoffversorgung eines Motorrads:

Um gasförmigen Brennstoff in einen Benzinmotor einzuspeisen, muss dieser gekühlt, gereinigt und in geeigneten Verhältnissen mit Luft gemischt werden. Dazu muss das Aggregat mit einem Zündventilator, einem Zyklon, einem Filter, einem Mischer und einem Kühler ausgestattet werden.

Es bleibt übrig, den selbstgebauten Gasgenerator mit Geräten zu ergänzen, die den normalen Betrieb gewährleisten, und die Fragen zur Montage an einem Motorrad mit Beiwagen zu klären.

Natürlich, je näher die Abmessungen und die Konfiguration des selbstgebauten Gasgenerators an einem Industriemodell sind, desto effizienter wird das Gerät arbeiten. Es ist schwierig und auch nicht notwendig, zu Hause eine exakte Kopie eines im Werk hergestellten Gasgenerators anzufertigen.

Einfacher ist es, dass Sie eine vorhandene selbstgebaute Anlage kopieren, indem Sie sie von Bekannten oder Freunden ausleihen oder einfach die Informationen im Internet nutzen.

Zuerst fertigen Sie die Hauptkomponenten des Gasgenerators an, dann montieren Sie sie zu einem einzigen Gerät. Um ein solches Gerät herzustellen, müssen Sie folgende Elemente vorbereiten:

1. Gehäuse.
2. Bunker für den Brennstoff.
3. Brennkammer.
4. Hals der Brennkammer.
5. Luftverteilerbaugruppe.
6. Filterbaugruppe.
7. Stutzen der Brennkammer.
8. Rost, Türen und andere ähnliche Elemente.

Der Körper, der manchmal als Füllkammer bezeichnet wird, kann sowohl zylindrische als auch kubische Formen haben. Daher hat der Fachmann zwei Optionen für seine Herstellung: einen geeigneten Metallbehälter verwenden und ihn leicht modifizieren, oder den Körper „von Grund auf“ aus Winkelprofil und Blech herstellen.

Für die Herstellung eines selbstgebauten Gasgenerators können Alltagsmaterialien verwendet werden, zum Beispiel ein Metallfass, alte Gasflaschen, der Körper eines Feuerlöschers usw.

Der Behälter für feste Brennstoffe wird auf ähnliche Weise hergestellt, ebenfalls aus Blech und Winkelprofil. Später wird der Behälter im Inneren des Gehäuses befestigt, daher müssen seine Abmessungen passend sein. Manchmal ist es jedoch einfacher, einen Teil des Gehäuses des Gasgenerators in den Behälter zu verwandeln. Dazu wird ein Teil des Raums mit Metallplatten abgetrennt.

Ein geeignetes Material für das Innere eines Holzgasgenerators ist kohlenstoffarmer Stahl. Das Gehäuse sollte mit einem dicht schließenden Deckel abgedeckt werden. Die Abdichtung ist eine wichtige Voraussetzung für den ordnungsgemäßen Betrieb des Generators, da nur so eine begrenzte Sauerstoffzufuhr gewährleistet wird.

Ein selbstgebauter Gasgenerator ist ein recht schweres Gerät; für seine Stabilität muss gesorgt werden. Dazu werden an der Unterseite des Gehäuses stabile Beine angeschweißt. Besondere Aufmerksamkeit verdient der Deckel, durch den der Brennstoff eingefüllt wird.

Manchmal ist er schwer und nicht einfach allein anzuheben. Um dieses Problem zu lösen, kann eine spezielle Feder verwendet werden.

Für die Brennkammer wird ein spezieller hitzebeständiger Stahl benötigt, da hier die Verbrennung des Brennstoffs bei sehr hohen Temperaturen stattfindet. Allerdings kann für diesen Zweck erfolgreich eine leere Haushaltsgasflasche verwendet werden. Sowohl ein neuer als auch ein gebrauchter Behälter sind geeignet.

Wenn die Gasflasche für die Herstellung eines Haushaltsgasgenerators zuvor gebraucht wurde, sollte sie vor Beginn der Schweißarbeiten mit Wasser gefüllt werden. Dies verhindert eine mögliche Entzündung von Gasresten.

Der metallene Hals der Brennkammer, in dem ein weiterer wichtiger Prozess stattfindet – das Cracken von Teer – sollte durch spezielle hitzebeständige Dichtungen von den anderen Elementen getrennt werden. Asbest wird als durchaus geeignetes Material dafür angesehen, aber es ist besser, modernere und sicherere Materialien zu verwenden.

Die Luftverteilereinheit wird mit einem Stutzen mit der Konstruktion verbunden, neben dem ein Rückschlagventil angebracht wird. Die Aufgabe dieses Elements ist es, die Luftzufuhr zum Brennstoff zu regulieren und ein Austreten des erzeugten brennbaren Gases zu verhindern, für das die Herstellung des Generators überhaupt begonnen wurde.

Zwischen dem Luftverteilerkasten und dem Mittelteil der Brennkammer sollten sich spezielle Kalibrierungsöffnungen (Formdüsen) befinden. Nach der Brennkammer wird ein Filtersystem installiert, um das erzeugte Gasgemisch von Verunreinigungen zu reinigen. Der Rost dient zur Reinigung der Brennkammer.

Sie wird normalerweise aus Gusseisen gefertigt. Um den Reinigungsprozess zu erleichtern, kann der mittlere Teil des Rostes beweglich oder abnehmbar gemacht werden. Die Türen ermöglichen den Zugang zu den verschiedenen Abteilungen des Gasgenerators und dienen zum Beladen von Holz, zur Reinigung der Brennkammer usw. Natürlich müssen alle diese Türen dicht und mit hitzebeständigen Dichtungen abgedichtet sein.

Unten wird ein Stutzen montiert, durch den das erzeugte Gasgemisch in die Filtereinheit und dann in den Kühler gelangt. Für die Herstellung eines kleinen Zyklonfilters kann das Gehäuse eines alten Feuerlöschers oder ein anderer Metallbehälter geeigneter Größe und Form verwendet werden.

In diesem Schema werden Aufbau und Funktionsweise des Zyklon-Reinigungsfilters anschaulich dargestellt. Mit seiner Hilfe kann eine Vorreinigung des durch den Gasgenerator erzeugten Gases durchgeführt werden.

Es funktioniert wie folgt: In den oberen Teil des Zyklons wird verunreinigtes heißes Gas eingeleitet. Dann beginnt es sich im runden Gehäuse zu drehen. Unter Einwirkung der Zentrifugalkräfte bewegen sich die Verunreinigungspartikel in den unteren Teil der Vorrichtung und verlassen diese durch die Austragsöffnung. Das gereinigte Gas tritt durch eine weitere Öffnung im oberen Teil des Filters aus.

Zu Hause kann man als Kühler einen gewöhnlichen Heizkörper oder eine spezielle Wendel (Schlangenrohr) verwenden. Das heiße Gas bewegt sich durch diese lange Konstruktion und kühlt allmählich ab. Auf Wunsch kann eine Wasserkühlung eingerichtet werden.

Es wird angenommen, dass ein Haushaltsgasgenerator Holz mit beliebigem Feuchtigkeitsgehalt, sogar 50%, verarbeiten kann, was typisch für frisch gefälltes Holz ist. In der Praxis zeigt sich jedoch, dass je höher die Feuchtigkeit des Brennstoffs ist, desto geringer ist die Effizienz des Gasgenerators. Es wird nicht empfohlen, Brennstoff mit einem Feuchtigkeitsgehalt von über 20% in die Anlage zu laden.

Eine kleine Modifikation der Anlage kann die Situation verbessern. Vom Stutzen der Brennkammer sollte eine ringförmige Gasleitung verlegt werden, die im Raum zwischen den Gehäusewänden und der Außenseite der Beschickungskammer platziert wird.

Dadurch wird ein Teil der Wärmeenergie an den Brennstoff übertragen, was dessen Feuchtigkeit reduziert. Außerdem wird weniger Zeit für die Kühlung benötigt, und der Wirkungsgrad des Generators steigt.

Wertvolle Informationen zu Gasgeneratoren

Manchmal sind die Erwartungen von Eigentümern von Privathäusern, die über den Kauf oder die Eigenherstellung eines Gasgenerators nachdenken, im Vergleich zur realen Situation zu optimistisch.

Es gibt die Meinung, dass der Wirkungsgrad eines Gasgenerators von etwa 95 % den Wirkungsgrad eines herkömmlichen Standgasheizkessels deutlich übersteigt, der bei 60–70 % liegt. Diese Zahlen sind im Großen und Ganzen richtig, aber ein Vergleich ist nicht korrekt.

Bei der Herstellung eines selbstgebauten Gasgenerators werden ausgediente Gasflaschen, Kanister, Küchenutensilien usw. verwendet. Das nahezu kostenlose Gerät verbraucht sparsam den nicht teuersten Brennstoff bei recht hoher Leistung.

Der erste Indikator spiegelt die Effizienz der Brenngasproduktion wider, der zweite – die bei Betrieb des Kessels gewonnene Wärmemenge. In beiden Fällen wird Holz verbrannt, aber das Ergebnis dieses Prozesses unterscheidet sich qualitativ. Wenn das durch Pyrolyseverbrennung von Holz gewonnene Brenngas später zum Heizen des Hauses verwendet wird, kann ein solcher Vergleich durchgeführt werden.

Es ist auch zu bedenken, dass selbstgebaute Gasgeneratoren, auch wenn sie mit hohem Wirkungsgrad arbeiten können, selten so effizient sind wie industrielle Modelle. Dieser Punkt sollte bereits bei der Planung des Aggregats und der Berechnung der Projektkosten und der erwarteten Effizienz berücksichtigt werden.

Wenn die Notwendigkeit, einen Gasgenerator zu bauen, nur durch den Wunsch bedingt ist, die Heizungsanlage des Hauses zu verbessern, sollte man auf ein ähnliches Gerät – einen Pyrolysekessel achten, der nach sehr ähnlichen Prinzipien arbeitet. Sein Hauptunterschied zum Gasgenerator besteht darin, dass das erzeugte Gas sofort verbrannt wird und die gewonnene Energie zum Erhitzen des Heizmediums im Heizsystem des Hauses verwendet wird.

In einem solchen Gerät wird eine zusätzliche Brennkammer eingebaut, in die eine separate Luftzufuhr organisiert werden muss. Wenn Sie das Haus mit einem Gasgenerator beheizen möchten, müssen Sie zusätzlich einen Konvektor für die Heizung auswählen. Dies erhöht die Kosten für die Modernisierung oder Einrichtung der Heizung. Es ist zu berechnen, ob es sich in diesem Fall lohnt.

Ein wichtiger Punkt – die ordnungsgemäße Wartung des Gasgenerators während seines Betriebs. Die Werbung behauptet, dass es sich um ein universelles Gerät handelt, in dem alles verbrennt: von Sägemehl bis zu frisch gefälltem Holz.

Aber die Werbung verschweigt die Tatsache, dass bei der Zufuhr von feuchtem Rohmaterial die Menge des erzeugten Brenngases um 25% oder mehr sinken kann.

Der beste Brennstoff für einen Haushaltsgasgenerator – ist Holzkohle. Bei seiner Verbrennung wird nicht zu viel Energie für die Verdampfung von überschüssiger Feuchtigkeit aufgewendet, wodurch die maximale Menge an Brenngas gewonnen werden kann.

Der optimale Brennstoff für einen Gasgenerator ist nach Ansicht von Experten Holzkohle. Bei seiner Verbrennung wird ein Minimum an Energie für die Verdampfung von Feuchtigkeit aufgewendet, was die Pyrolyseprozesse beschleunigt.

Fahrzeugbesitzer können auf einen Gasgenerator nicht nur zur Beheizung, sondern auch zum Betrieb ihres Fahrzeugs zählen. Tatsächlich haben in Europa viele Autofahrer ihr Fahrzeug erfolgreich auf Holzbetrieb umgerüstet. Meistens handelt es sich jedoch um kompakte und robuste Geräte aus dünnem und robustem Edelstahl.

Die Kosten für solche Aggregate, selbst wenn sie selbst gebaut werden, sind keineswegs gering. In der russischen Realität werden Gasgeneratoren für Autos aus verfügbaren Materialien hergestellt und in Nutzfahrzeugen eingebaut.

Die Effizienz ist gering; in der Regel gehen damit Phänomene wie langes Anzünden und die Notwendigkeit einher, den Motor ständig bei hohen oder mittleren Drehzahlen laufen zu lassen, was zu seinem schnellen Verschleiß führt.

Für das Auto verwendet man am besten einen hochwertigen Gasgenerator aus robustem Edelstahl mit relativ geringem Gewicht und kompakten Abmessungen.

Eine interessante Variante der Nutzung eines Gasgenerators in Privathaushalten – die Verwendung des Brenngases für ein heimisches Kraftwerk. Ein solches Projekt wird mit einem Dieselmotor realisiert.

Fazit und nützliche Videos zum Thema

In diesem Video wird der Arbeitsprozess eines selbstgebauten Gasgenerators gezeigt:

Hier wird ein interessanter Erfahrungsbericht zur Herstellung eines selbstgebauten Gasgenerators unter Berücksichtigung der gemachten Fehler vorgestellt:

Dies ist eine Variante eines kompakten Gasgenerators für den Einbau in ein Fahrzeug:

Einen funktionsfähigen Gasgenerator selbst zu bauen, ist gar nicht so einfach. Meistens werden solche Aggregate für Autos hergestellt, aber auch in Häusern sind sie durchaus effektiv. Einem geschickten Handwerker, der keine Scheu vor Schwierigkeiten hat und bereit für Experimente ist, ist diese Aufgabe durchaus zuzutrauen.

Sollten Sie bei der Lektüre Fragen haben oder Empfehlungen zum Eigenbau eines Holzgasgenerators, hinterlassen Sie bitte unten Ihre Kommentare.