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Weitere Informationen zu Hackschnitzel
Der Brennstoffmarkt befindet sich in einem tiefgreifendem Umbruch. Dies belegt unter anderem die Shell-Studie, die den alternativen Energiequellen bis 2050 einen Marktanteil von 40 % einräumen. Zur Zeit liegt der Anteil bei ca. 3%
Neben Wasser, Wind und Solar, ist Biomasse und speziell Holz eine nachwachsende Energiequelle mit Zukunft. Jedoch kommt einer effizienten, zuverlässigen und bedarfsgerechten Bereitstellung hohe Bedeutung zu. Im Unterschied zu Wasser, Wind und Solar ist mit dem Brennstoff Holz eine am tatsächlichen Verbrauch orientierte Produktion von Energie möglich.
Welches Holz kann genutzt werden ?
• Waldhackschnitzel
• unbehandeltes Altholz A1 / A2 • Garten- und Landschaftsschnitt Die Nutzung von Rinde zu Energiezwecken erfordert eine hohe Brennraum-temperatur. Da das Rindenmaterial überwiegend recht nass ist, erreichen nur größere Heizanlagen in den Großsägewerken diese notwendigen Verbrennungstemperaturen. Der Rohstoff Rinde hingegen wären im Sauerland in großen Mengen verfügbar. Die in den Sägewerken anfallenden Resthölzer, wie Spreißel, Restrollen und sonstige stückige Holzreststoffe müssen vor einem Einsatz in einer Heizanlage noch zerkleinert werden. Da es aber ein qualitativ inhomogenes Material ist, und damit recht preiswert ist, kann es sich zu Heizzwecken eignen. Die eigentlichen Hackschnitzel fallen bei jedem Sägewerk mit Spanertechnologie an. Es gibt jedoch große Qualitätsunterschiede. Hauptabnehmer sind die Zellstoff- bzw. Schleifindustrie und die Spanplattenhersteller. Die sogenannte TMP-Qualität ist geeignet zur Zelluloseherstellung und erzielt einen guten Preis. Diese relativ hohen Preise lassen diese Resthölzer für energetische Zwecke uninteressant werden. Die Hackschnitzel an die Spanplattenindustrie hingegen sind sowohl qualitativ als auch preislich zu Heizzwecken gut geeignet. Sägemehl ist für den direkten Einsatz in Heizwerken nur dann sinnvoll, wenn die Heizanlagen speziell auf die Sägemehl bzw. Hobelspänebeschickung ausgelegt sind. Die Kombination mit groben Hackschnitzeln ist aufwendig. Jedoch lassen sich die Späne und das Mehl als Brennstoff weiter veredeln. So können Pellets und Holzbriketts mit diesem Material gepresst werden. Waldholz hätte ein enormes Nutzungspotential. Heute werden nur Bruchteile des Holzes schlechter Qualität genutzt, die zu Energiezwecken gebraucht werden könnten. Der Zuwachs unserer Wälder wird nur zu ¾ genutzt ( im Bundesschnitt Nutzung 4 fm, Zuwachs 6 fm/ha). Auch von den gefällten Bäumen verbleibt 10-20% der Holzmasse im Wald als Schlagabraum. Die bisher aufgearbeiteten Industrieholzmengen gehen an eine Oligopol geprägte Zellulose- und Spanplattenindustrie. Es könnten wesentlich größere Mengen aufgearbeitet werden als der Markt bereit ist aufzunehmen. Das Problem in Hinblick auf eine energetische Nutzung der Waldhackschnitzel ist die hohe Feuchte und der Preis. Die Hölzer, die in der Landschaftspflege anfallen, sind sehr preiswert, werden aber zeitlich nicht gleichmäßig zur Verfügung gestellt. Die Bereitstellungszeiten sind der Herbst und das beginnende Frühjahr; zudem liegt die Feuchte, da grünes Holz gehackt wird bei 50 %. Die Grafik offenbart die Veränderungen im Einkaufsverhalten der Holzwerkstoffindustrie in den letzten 30 Jahren. Der Rohstoffmix der Holzwerkstoffindustrie zeigt die Tendenzen am Markt auf. Der Anteil von Waldholz geht, da es preislich der teuerste Rohstoff der Holzwerkstoffindustrie ist, zurück, während durch die Verpflichtung der stofflichen Verwertung die Abfallwirtschaft zunehmende Mengen von Alt- bzw. Gebrauchtholz in der Holzwerkstoffindustrie unterbringen kann.
Diese Tendenz kann man durchaus auf die Beschaffung von Holz zur Energieerzeugung übertragen. Qualitäts- und damit Preiskriterien der Hackschnitzel sind in erster Linie die Feuchte, sowie die Rinden- und Späneanteile. In Sägerkreisen nennt man die Hackware mit Rindenanteilen schwarz, diese ist billiger, die ohne Rinde weiß. Für Energiezwecke wird also überwiegend schwarze Ware eingesetzt. Sägewerkshackschnitzel stehen in großer Menge zur Verfügung und sind im Verhältnis zum Rundholzpreis aber unterbezahlt. Hintergrund ist die Preisverbindung zum stark schwankenden weltweiten Zellulosepreis.
Welche dieser vielfältigen Holz-Heizmaterialien sollten nun zum Einsatz kommen ? Hier kann man keine generelle Aussage machen. Die Auswahl wird bestimmt durch : - die Größe der Anlage - die Lagerungsmöglichkeiten - die Inanspruchnahme von Förderprogrammen - Auflagen bei der Betriebsgenehmigung Im Winter zu Zeiten mit hohem Wärmebedarf kann über den Energiegehalt des Holzes eine Leistungssteigerung erreicht werden. Gerade kleinere Anlagen sind auf relativ trockenes Material angewiesen, um die für eine vollständige Verbrennung notwendigen Temperaturen zu erreichen. Die größeren Sägewerke haben das Bestreben, ihr Rundholz möglichst frisch einzuschneiden, dem entsprechend feucht sind auch. die Sägenebenprodukte. Die kleineren Bauholzsägewerke, die ihr Holz im Wald entrinden lassen und dort ein halbes Jahr vortrocknen, gehen in Ihrer Zahl immer weiter zurück, auch fällt dort meist nur stückiges Restmaterial an. Für die energetische Verwendung hingegen ist ein solches Einschnittsverhalten sehr gut, da dann auch die Resthölzer nur eine Feuchte um die 30 % aufweisen. Der überwiegende Teil des Angebotes ist aber waldfrisch, so daß es Sinn machen kann, einen Teil des Restholzes künstlich zu trocknen.
Dabei ist die Anatomie des Holzes zu beachten. Das Wasser im Holz ist einmal in den "Leitungsröhrchen" mit denen der Baum das Wasser aus dem Boden saugt und zum anderen in den Zellen gebunden. Das sogenannte freie Wasser in den Leitungen zu entfernen ist relativ einfach, hingegen das Wasser aus den Zellen herauszuholen ist, da Bindungskräfte überwunden werden müssen, ist um ein vielfaches schwieriger. Die Feuchte bei der das freie Wasser entfernt ist, nennt man Fasersättigungspunkt, der bei ca. 20-25 % liegt. Daraus folgt, dass es nicht sinnvoll sein kann mit hohem Energieinput dieses fest gebundene Wasser zu lösen, demzufolge sollte das Holz nicht unter 20 % getrocknet werden. Für die Trocknung von Hackschnitzeln bieten sich 2 Verfahren an : - Eine künstliche Wärmequelle erwärmt Luft und die wird dann durch das Material geblasen; damit wird dem Holz die Feuchtigkeit entzogen. Dies kann je nach technischen Ausgangsbedingungen im Container durchgeführt werden oder in einem speziellen Bunker. - Das Ausnutzen der biologischen Aktivität. Die frischen Hackschnitzel werden überdacht gelagert. Je nach Außentemperatur setzt nach ca. 14 Tagen die mikrobielle Umsetzung ein. Auch bei Außen-temperaturen von um die 10°C erreicht die Haufeninnentemperatur 35°C. Nach ca. 2 Monaten ist der Feuchtegehalt von anfangs 40% auf 20% abgesenkt. Während dieses Zeitraumes sind 2-8% der Trockensubstanz durch die Pilze abgebaut worden. Im Haufenmantel hat sich eine Kondensationsschicht gebildet in der das Pilzwachstum sehr ausgeprägt ist und die Begleiterscheinung eines starken Sporenfluges hat. Dies kann gesundheitliche Auswirkungen auf den Menschen haben.
Wie sähe eine optimierte Energieholzkonzeption aus ? Eine Zentrale, hier das Holz-Energie-Zentrum, verfügt in einem Radius von 150 km über vertraglich eingebundene Lieferanten von Energieholz. Dieser Zentrale kommt es nun zu, die einzelnen Mengen der Energieholzbereitsteller optimal auf die jeweiligen Anforderungen des Heizwerkes zuzuschneiden. Für diese kundengerechte Bereitstellung von Heizmaterial ist ein breites Spektrum von Holz unterschiedlicher Feuchte und Qualität unabdingbar. Der "Maßanzug" der jeweiligen Heizstelle garantiert dann z.B., dass das Holz im Wochendurchschnitt unter 35% Feuchte hat, einer Normklasse in Anlehnung an die österreichische ÖNORM entspricht und ein Waldholzanteil von 20 % gehalten wird. Es ist nachvollziehbar, dass diese Lieferflexibitität nur mit einer Vielzahl von zuverlässigen Lieferanten zu erreichen ist. Ein einzelnes Sägewerk oder Waldbesitzer könnte diese Anforderungen nicht erfüllen. Der
Transport selbst und der Lieferintervall würde individuell
auf die Bedürfnisse des Kunden abgestimmt. Die Fahrzeuge sind
entweder Containerlastwagen oder Sattelzüge, für den Kurztransport
können auch landwirtschaftliche Geräte sinnvoll sein.
Für die Bereitstellung von Waldholz bieten sich verschiedene Verfahren an.
Letzteres System setzt ein teures Spezialgerät voraus und wird sich erst bei hoher Nachfrage nach Waldhackschnitzeln lohnen. Zu dem wirkt der Anteil von grüner Biomasse, wie Blättern und Nadeln energiegehaltmindernd. Teilweise werden geländegängige Hacker aus Forstschutzgründen eingesetzt. So wird von Insekten befallenes Material, um es unschädlich zu machen, gehackt. In Naturschutzgebieten, in denen junge nicht standortgerechte Baumarten stocken, werden diese gehackt und das Material entfernt. Dieses, nicht primär als Energieholz gehacktes Material, ist recht kostengünstig zu bekommen. Ist nicht in der heutigen Zeit das mechanische Entschärfen eines Forstschutz-problems einer chemischen Bekämpfung vorzuziehen ? Das planmäßig zur Verfügung gestellte Material ist, wie geschildert, einem starken Wettbewerbsdruck ausgesetzt, deswegen sollte man sich gut überlegen, wie und woraus die Energieschnitzel hergestellt werden. Die Holzwerkstoff- und Zelluloseindustrie hat ausgeprägte Präferenzen, welche Baumarten sie geliefert bekommen möchte. So werden die Baumarten Buche und Fichte relativ gut bewertet, die Baumarten mit einem hohen Harzanteil oder einer geringen Dichte schlecht honoriert. Bei einer energetischen Verwertung fallen diese Nachteile nicht so stark ins Gewicht. Die Marktpreisunterschiede sind aber erheblich. Die Energiegehalte unterscheiden sich nur unwesentlich. Beachtet werden sollte weiterhin, dass die Leistung des Hackers, stark von der Stückmasse der Stämme abhängig ist. Es macht keinen Sinn Holz unterhalb der Derbholzgrenze aufzuarbeiten, da der "Handeling"-Aufwand zu hoch wird. Jede Leistungsminderung schlägt sich dann sofort im Bereitstellungspreis nieder.
Nutzbare Holzbrennstoffe für mittlere und größere Heizanlagen kommen aus der Sägeindustrie, dem Wald, der Landschaftspflege und eingeschränkt aus der Abfallwirtschaft. Der bedeutendeste Holzbrennstoff für diese Anlagen ist der Sägerestholzhackschnitzel. Das wichtigstes Kriterium für den Einsatz des Brennstoffs, neben dem Preis, ist die Feuchte, hinzu kommen die Späneanteile und sonstige Inhaltsstoffe, wie Blätter und Nadeln. Da ein Bedarf nach trockenen Hackschnitzeln ,gerade in kleineren Anlagen, besteht, kann Holz vorgetrocknet werden. Auch für die Produktion von Waldhackschnitzeln bieten sich verschiedene Verfahren an. Der
Brennstoff muß auf das einzelne Heizwerk zugeschnitten werden,
dies lässt sich über eine Vielzahl von Lieferanten der jeweiligen
Holzbrennstoffe in einem relativ großen Einzugsgebiet realisieren. |
