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Infos / Energie aus Holz
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Welches Holz kommt in Frage?
In Deutschland wird seit etwa 200 Jahren nachhaltige Forstwirtschaft betrieben, dabei wird dem Wald nicht mehr Holz entnommen, als dort nachwächst. Z.Z. werden nur 2/3 des jährlichen Zuwachses von ca. 6 Festmetern / ha entnommen. 1/3 des Zuwachses verbleibt im Wald und erhöht damit den Holzvorrat. Waldholz wird bei der Durchforstung und bei der Stammholzernte gewonnen.
Eine weitere Energiequelle ist das Landschaftspflegeholz, das bei der Pflege der öffentlichen und privaten Grünanlagen und des Straßenbegleitgrüns anfällt.
Sägenebenprodukte aus den Sägewerken stehen zu etwa 25% für die energetische Nutzung zur Verfügung. Naturbelassene Althölzer aus Verpackungsmaterial werden zunehmend für die energetische Nutzung angeboten. Kurzumtriebsplantagen (aus schnellwachsenden Baumarten, z.B. Weiden und Pappeln) könnten in Zukunft eine weitere Rohstoffquelle darstellen.
Energiepotenzial aus dem Wald in Deutschland
Das Energiepotential der naturbelassenen Wälder in Deutschland beträgt ca. 67 - 92 Mrd kWh. Damit ließen sich 1,7 - 2,3 % des bundesdeutschen Bedarfs an Primärenergie ersetzen oder 5 - 8 % des Endenergiebedarfs für Wohnraumheizung und Warmwasser.
Wer kommt als Lieferant für Holzenergie in Frage?
Dies können Waldbesitzer und Waldbauern, Forstämter, Sägewerke, Holzspänehandel oder z.B. private Holzlogistik-Unternehmen sein.
Gibt es überhaupt genügend Biomasse zur Energieerzeugung?
Mittelfristig könnten nach Expertenschätzungen
5-10 % des Primärenergie- bedarfs in der Bundesrepublik durch regenerative Energieträger ersetzt werden. Dies bedeutet eine Einsparung derselben Menge an Öl, Erdgas oder Kohle. Von diesem Potenzial werden bisher aber lediglich 0,8 % genutzt. Durch den möglichen Mehreinsatz von
15 - 36 t pflanzlicher Festbrennstoffe könnten allein 8 - 18 t Steinkohleeinheiten / h substituiert werden, wodurch der jährliche CO2 Ausstoß um 17 - 38 t reduziert würde.
( LWK Hannover 1997)
Welche Holzprodukte unterscheidet man?
Scheitholz / Stückholz nennt man Abschnitte von Stämmen und Ästen, die zu Scheiten von 1m, 55 cm, 30 cm oder 25 cm zugeschnitten sind.
Stückholz sollte bei der Verbrennung lufttrocken sein, was einem Wassergehalt von etwa 15 - 20 % entspricht. Um diesen Wert zu erreichen muss das Holz mind. Zwei Sommer lang sachgerecht gelagert werden.
Hackschnitzel sind etwa streichholzschachtelgroße Holzstücke, die mit speziellen Hackmaschinen hergestellt werden. z.B. im Wald durch mobile Hacker oder in Sägewerken als Nebenprodukte.
Die Vorteile gegenüber Stückholz:
Sind schüttfähig, d.h. mit geeigneten Vorrichtungen ist eine kontinuierliche automatische Förderung möglich(=wesentliche Voraussetzung für die energetische Nutzung von Holz in vollautomatischen Heizungsanlagen)
es kann Holz verbrannt werden, dessen Feuchte deutlich über der Feuchte von energetisch nutzbarem Stückholz liegt
leichte Verarbeitung, da kein Entasten, Einschneiden, Spalten und vermessen erforderlich ist.
Es ist eine wesentlich höhere Holzausbeute möglich als bei Stückholz, da auch Holz < 7 cm verarbeitet werden kann.
Holzpellets
sind kleine zylindrische Presslinge, die ohne Zusatz von Bindemitteln ausschließlich aus Holz bzw. Sägemehl und -spänen hergestellt werden. Als natürliches Bindemittel wirkt das im Holz enthaltene Lignin. Das Verpressen erfordert ca. 10 % derjenigen Energie, die der Pressling als Wärme zur Verfügung stellt.
Die Vorteile gegenüber anderen Biomassebrennstoffen:
durch geringen Wassergehalt und Feinkörnigkeit kann optimale Verbrennung stattfinden, d.h. niedrige Abgaswerte und geringe Aschemengen bei hohem Wirkungsgrad (bis zu 90%)
hohe Dichte erlaubt platzsparende Lagerung
weitere Aufbereitung wie Sägen oder Spalten ist nicht notwendig
die Rieselfähigkeit des Materials ermöglicht eine problemlose Anlieferung durch Tankwagen und den automatischen Transport vom Lagerraum zum Ofen durch Förderschnecken oder Saugförderung
Energetische Eigenschaften von Holz
Qualitätsmerkmale
Wassergehalt
Er beeinflusst Dichte und Heizwert des Holzes. Je geringer der Wassergehalt des Holzes, desto höher sein Heizwert. Siehe auch nachfolgende Tabelle:
Holzzustand Wassergehalt [in %] Heizwert [kWh/kg]
waldfrisch 50 - 60 2,0
einen Sommer gelagert 25 - 35 3,4
mehr als ein Jahr gelagert 15 - 25 4,0
Chemische Zusammensetzung
Holz besteht zu 40 - 50 % aus Zellulose, 20 - 30 % Lignin und 20 - 30% anderen Stoffen. Der Heizwert von Zellulose liegt bei 4,9 kWh/kg, derjenige von Lignin bei 8,3 kWh/kg. Je mehr Ligningehalt eine Holzart aufweist, desto höher ist ihre Dichte und desto höher ist, bei gleicher Feuchte, der spezifische Energiegehalt je Volumeneinheit.
Dichte
Sie hängt von der Holzfeuchte, der Struktur und den Wachstumsbedingungen des Holzes ab. Letztere Haben den weitaus größten Einfluss. Die Struktur des Holzes wird hauptsächlich durch die Baumart bestimmt. Sie äußert sich in der Größe der Hohlräume, der dicke der Zellwände und ob und wie die Hohlräume gefüllt sind. Die Rohdichte variiert von Baumart zu Baumart aber auch von Baum zu Baum. Im allgemeinen weisen Nadelhölzer eine geringere Dichte auf als Laubhölzer.
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