Holzhackschnitzelkraftwerk

von Patrick Jülich FOS-T-2 03.05.2010

Übersicht• Beispiel: Schule Salzhausen• Was sind Holzhackschnitzel ?• Holzhackschnitzelheizung• Wie stehen Holzhackschnitzel zur Umwelt ?• Steuern

Beispiel - Schule Salzhausen

• Die Holzhackschnitzelanlage Schule in Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Beispiel - Schule Salzhausen

Lückentext

• In der Schule befinden sich ein________, das zur Produktion von _____ benötigt wird. Der Bunker der Anlage hat ein Volumen von________ Litern und wird ____ pro Woche befüllt. Im Sommer benötigt die Anlage ______ weniger an Holzhackschnitzeln als im Winter. Falls es mal zu einem Defekt in der Anlage kommen sollte, schaltet die zur Verfügung stehenden _______ automatisch ein. So ist immer für Wärme gesorgt.

Was sind Holzhackschnitzel ?• Holzhackschnitzel sind aus Durchforstungsholz,

Schwachholzkontingenten oder aus Resten der Holzverarbeitung hergestelltes Hack-Gut.

• Das Material wird auf eine 5mm (Feinhackgut) – 100mm (Grobhackgut) gehäckselt und ggf. zur Trocknung einige Zeit gelagert.

• Da Holzhackschnitzel sehr kostengünstig herzustellen sind und den automatisierten Betrieb von Holzfeuerung ermöglichen, sind sie der wichtigste Holzbrennstoff für Biomasseanlagen.

HerkunftWald + Landschaft:-Schwachholz aus Durchforstung-Reste aus Holzernte-Hölzer aus Landschaftspflege

Produkionsabfälle: - Sägewerk - Tischlereien - Möbelfabriken

Unbelastetes Altholz:-Paletten, Kisten, usw.-Bauhölzer

Produktion

• Holzhackschnitzel werden mit Hackern produziert

• Mobile oder stationäre Hacker zerkleinern das minderwertige Holz, welches von der Industrie nicht zu höherwertigen Produkten verarbeitet werden kann.

Produktion - Teilmechanisiert

Produktion - Vollmechanisiert

Arbeitsschritte zur Produktion

• Fällen / Aufarbeiten• Vorliefern / Bündeln• Lagern• Hacken • Transport

QualitätGute

QualitätSchlechte Qualität

Abhängig von:

Form

Schnitzellänge

Feinanteil

Grünanteil

Wassergehalt

Wichtigste heimische Baumarten(bei 15% Holzfeuchte)

Baumart Rohdichtekg/m3

Heizwertkwh/kg

1 Robinie 647 4,1

2 Esche 564 4,2

3 Eiche 561 4,2

4 Ulme 556 4,1

5 Rotbuche 554 4,0

6 Ahorn 522 4,1

7 Lärche 487 4,3

8 Kiefer 431 4,4

9 Douglasie 412 4,4

10 Pappel 337 4,1

11 Fichte 377 4,5

12 Tanne 332 4,5

Holzhackschnitzelheizung

Eine Hackschnitzelanlage besteht aus vier Hauptkomponenten:

1.Hackschnitzellager2.Fördersystem3.Kessel4.Rauchgasreinigung

1. Holzhackschnitzellager

• Holzhackschnitzel erfordern eine relativ Große Lagerfläche ( nach Möglichkeit überdacht)

• Gute Durchlüftung ist zu beachten (Selbstentzündungsgefahr)

• Größere Mengen ohne aktive Belüftung sollten unbedingt öfters umgeschichtet werden.

• Eine Temperaturüberwachung mit einer Sonde ist immer zu empfehlen.

1. HolzhackschnitzellagerVortrocknung: Gute Lagerung:

Schlechte Lagerung: Schimmelbildung:

1. HolzhackschnitzellagerLagerhalle: Vorteile:

-Möglichkeit zu Trocknung/Belüftung-Bei einfacher Bauweise kostengünstig

Nachteile:-großer Flächenbedarf-manueller Transport zum Heizwerk nötig

Unterirdischer Bunker: -geringer Platzbedarf-einfaches befüllen durch Abkippen aus dem Transportfahrzeug-Automatischer Transport zum Heizwerk

-sehr hohe Investitionskosten-Materialmischung nur vor der Belieferung möglich

Wechselcontainer: -geeignet für kleinere Anlagen ( < 500 KW)-geringer Platzbedarf-keinerlei Staubentwicklung

-erfordern gute Brennstofflogistik-verbunden mit häufig höheren Kosten für die Brennstofflieferungen

2. Fördersystem

• Für die vollautomatische Befüllung der Heizkessel werden Schneckensysteme oder hydraulische Stempel bzw. Schubböden.

2. Fördersystem

2. Fördersystem

2. Fördersystem

3. Kessel

• Für Hackschnitzel sehr gut geeignet ist zb. Rostfeuerungen aufgrund des hohen Wirkungsgrads. Der Brennstoff wird auf einen meist schräg stehenden Verbrennungsrost aufgebracht und langsam nach unten zur Entstaubungszone transportiert.

3. Kessel

• Der Vorteil dieser Methode liegt in der klaren Trennung der Verbrennungsphasen die jeweils einen unterschiedlichen Luftbedarf haben.

• So kann gerade bei Einsatz grobstückigen Materials mit schwankender Feuchtigkeit ein guter Ausbrand und damit ein hoher Wirkungsgrad erzielt werden.

4. Rauchgasreinigung

• Rauchgaswäscher• Ein nachhaltiger Rauchgaswäscher verbessert

die Abscheideleistung.

4. Rauchgasreinigung

• Fliehkraftabscheider• Fliehkraftabschneider (Zyklone) stehen für die

Rohgasentstaubung zur Verfügung. Sie eignensich besonders für Anlagen in niedrigeren Leistungsbereichen.

Lückentext1. Die Lager der Holzhackschnitzelanlagen erfordern

eine relativ große ___________ . Hierbei ist eine gute _________ zu beachten, um eine Brandgefahr auszuschließen.

2. Bei den Fördersystemen unterscheidet man zwischen ___________ oder ____________.

3. Im Kessel durchläuft der Rohstoff die vier Verbrennungsphasen. 1.______, 2.______, 3.______ und 4._______, die jeweils einen unterschiedlichen ___________ haben.

4. Bei der Rauchgasreinigung werden die ______ vor ihrem Einstieg in die Luft _________, um der Umwelt nicht zu sehr zu belasten.

Vorteile von Holzbrennstoff

– CO2 und somit klimaneutral

– Regional vorhanden und zu erzeugen– Bestandteil einer nachhaltigen Kreislaufwirtschaft– Durch seine speicherbare Bioenergie dann

einsetzbar, wenn die Energie gebraucht wird.

Kreislauf

Ökologische Aspekte

Treibhausgasemissionen

g/kWh CO2 CH4 N2O

Öl-Hzg atmosphärisch 352 0,13 0,01

Gas-Hzg atmosphärisch 251 1,29 0

Gas-Hzg brennwert 221 1,11 0

El-Speicher-Hzg 927 4,7 0,05

Holzhackschnitzel-Heizung 40 0,52 0,05

Holzhackschnitzel-Kraftwerk 28 0,12 0,03

Ökologische AspekteTreibhausgasemissionen

g/kWh Asche REA-Reststoff Produktions - Abfall

Abraum

Öl-Hzg atmosphärisch 0,8 0,2 1,0 35

Gas-Hzg atmosphärisch 0,7 0,1 0,9 32

Gas-Hzg brennwert 1,3 0,2 1,0 55

El-Speicher-Hzg 81,1 17,3 11,2 624

Holzhackschnitzel-Heizung 2,0 0,4 1,2 87

Holzhackschnitzel-Kraftwerk 0,4 0,2 0,4 46

Kostenverteilung

Kostenentwicklung

Heizkosten und Heizwert - Hackschnitzel

• Einheit= 1 kg• Heizwert= 4,3 KWh / kg (bei 15% Wassergehalt)

• 1 kg Hackschnitzel entspricht:--0,41 m³ Erdgas

--0,38 l Heizöl--0,65 l Flüssiggas--4,30 KWh Strom

--1,06 kg Brennholz--0,88 kg Holzpellets

--0,72 kg Braunkohlebriketts--0,88 kg Strohpellets

--0,91 kg Weizen

Steuern

• Holzhackschnitzel, die bei der Herstellung eines Produkts als Nebenprodukt (Abfall) in einem Unternehmen/Gewerbe anfallen, werden mit dem gemäßigten Steuersatz von 7 % besteuert.

• Holzhackschnitzel, die als eigentliches Produkt direkt aus dem Stamm hergestellt werden, werden mit dem Regelsteuersatz von 19 % besteuert.

Quellen: UstG, BMF-Schreiben 05.08.2004

Kurzer Vergleich• Holz– Nachwachsender und Regionaler Rohstoff der neutral zur

Umwelt steht.• Öl– Starke Schadstoff-Entstehung bei Produktion und

Verbrennung– Konflikte ums Öl im Irak, Iran, Kaukasus– Rohöl-Produktion geht zurück, gleichzeitig rasanter

Nachfrageanstieg aus China, Indien, Südostasien.• Gas– Starke Abhängigkeit von Russland und Gazprom– Abrupte Lieferstopps wie im Januar im Ukraine-Konflikt

Quellenangaben• http://de.wikipedia.org/wiki/Hackschnitzelheizung• http://www.oeko.de/service/gemis/files/info/g3holz.p

df• http://www.carmen-ev.de/dt/hintergrund/publikatione

n/hackschn.pdf• http://www.nawaro-kommunal.de/documents/Holzha

ckschnitzel-Bioenergie-gesamt-03-05.pdf• http://www.aelf-ln.bayern.de/forstwirtschaft/19821/li

nkurl_2.pdf• http://www.dfwr.de/download/Umsatzsteuersatz_Holz

hackschnitzel.pdf

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit