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HACKSCHNITZELHEIZUNGEN
MARKTÜBERSICHT
IMPRESSUM
Herausgeber
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
OT Gülzow, Hofplatz 1
18276 Gülzow-Prüzen
Tel.: 03843/6930-0
Fax: 03843/6930-102
HACKSCHNITZELHEIZUNGEN
info@fnr.de
www.fnr.de
Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft
aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages Marktübersicht
Redaktion
Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR),
Abteilung Öffentlichkeitsarbeit
Bilder
Titel: FNR/Dr. Hansen, Eta, Heizomat, Biokompakt GmbH, G.Nodorft/Fotolia
Sofern nicht am Bild vermerkt: Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR)
Gestaltung/Realisierung
www.tangram.de, Rostock
Bestell-Nr. 293
5., aktualisierte Auflage
FNR 2017
Alle Rechte vorbehalten.
Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Herausgebers
in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme
verarbeitet, vervielfältigt, verbreitet oder archiviert werden.
VORWORT INHALT
In Deutschlands Wäldern wächst mehr Holz nach, als geerntet 1 Erneuerbare Wärme – Biomasse leistet ihren Beitrag 4
wird. Die jüngste Bundeswaldinventur dokumentiert, dass die
Holzvorräte in Deutschland ein neues Rekordniveau erreicht ha- 2 Hackschnitzel als feste Biobrennstoffe 6
ben. Nachhaltig bewirtschafte Wälder übernehmen verschiede- 2.1 Standardisierung von Holzhackschnitzeln 6
ne Aufgaben und Funktionen, eine davon ist die Bereitstellung 2.2 Bereitstellung von Holzhackschnitzeln 8
von Rohstoffen für die Energieerzeugung. 2.3 Eigenschaften von Holzhackschnitzeln 11
Für Wärmeversorgungsaufgaben im ländlichen Raum, aber 2.4 Bewertung von Holzhackschnitzeln 13
auch für die Integration in bestehende kommunale bzw. städ-
tische Wärmenetze bieten sich Hackschnitzelheizungen als oft 3 Hackschnitzelheizungen 14
wirtschaftlich vorzügliche Option an. Neben einer Wärmever- 3.1 Bauarten und Einsatzgebiete von Hackschnitzelfeuerungen 14
sorgung einzelner Häuser, Höfe oder Betriebe mit Biomasse- 3.2 Lagerung und Logistik von Hackschnitzeln 14
anlagen bieten sich immer öfter auch Optionen zur Versorgung 3.3 Vom Hersteller zugelassene Brennstoffe 15
weiterer, nahegelegener Gebäude oder sogar ganzer Ortsteile 3.4 Zündung und Regelung 16
an. Klug geplante Wärmenetze können es dabei erlauben, zu- 3.5 Wartung und Reinigung 16
sätzlich auch Niedertemperaturwärme aus Solarthermie, Geo- 3.6 Umweltwirkungen von Hackschnitzelfeuerungen 16
thermie und Umweltwärme sowie Abwärme aus Gewerbe und 3.7 Strom erzeugende Hackschnitzelheizungen 19
Industrie einzubinden und damit eine besonders effiziente,
wirtschaftlich und technisch vorzügliche Nutzung regenerativer 4 Wirtschaftlichkeitsbetrachtung 20
Ressourcen zu schaffen. 4.1 Brennstoffkosten, Anlagenkosten und Wärmegestehungskosten 20
Die Chancen und Möglichkeiten des komfortablen, effizien- ist in vielen Fällen, z. B. für Landwirtschaftsbetriebe, Mehrfa- 4.2 Förderung für Hackschnitzelheizungen 22
ten und emissionsarmen Heizens mit Holzhackschnitzeln wer- milienhäuser und Schulen, den Vergleichsvarianten auf Basis
den bisher nur sehr unzureichend genutzt. Eine enorm gewach- fossiler Brennstoffe auch wirtschaftlich ebenbürtig oder gar 5 Marktübersicht Hackschnitzelheizungen 26
sene Zahl an Holz- bzw. Biomassehöfen und sonstiger Anbieter überlegen, wobei das Brennstoffkostenrisiko deutlich geringer
bzw. Dienstleister zur Hackschnitzelbereitstellung macht eine ausfällt. Heizen mit Holzhackschnitzeln ist ein Bekenntnis zum 6 Typenblätter Hackschnitzelheizungen 36
Hackschnitzelheizung auch für Personen interessant, die nicht Klimaschutz und zur Stärkung von Arbeit und Wertschöpfung in
über eigenen Waldbesitz oder Holzreste aus eigener Verarbei- ländlichen Regionen. 7 Adressen 110
tung verfügen. Erfreulich und beispielgebend ist die wachsen- Mit der vorliegenden Marktübersicht „Hackschnitzelhei- 7.1 Hersteller von Hackschnitzelheizungen 110
de Anzahl der Bioenergiedörfer und Bioenergie-Kommunen in zungen“, die von der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe 7.2 Weitere Hersteller/Anbieter von Hackschnitzelheizungen 112
Deutschland, in denen die Biomassenutzung gemeinschaftlich mit großer Sorgfalt zusammengestellt wurde, bekommen Sie 7.3 Anbieter von mobilen und stationären Hackern 114
von Bürgern und Unternehmern sowie kommunalen Betrieben einen umfassenden Überblick über die Technik und das aktu- 7.4 Anbieter von Hackschnitzeln 114
auf den Weg gebracht wird. Im Wege von Förderprogrammen – elle Marktangebot an Hackschnitzelkesseln. Möge diese Markt 7.5 Weiterführende Informationen 114
mit Zuschuss oder Darlehen – fördert die Bundesregierung auch übersicht Ihnen eine gute Information und Entscheidungshilfe
Hackschnitzelheizungen und Wärmenetze und möchte damit bieten. 8 Literatur 115
den Ausbau der Wärmeerzeugung mit Hackschnitzeln voran-
bringen.
Holzhackschnitzel aus der Land- und Forstwirtschaft, der
Landschaftspflege sowie Holzreste aus dem verarbeitenden
Gewerbe bzw. Industriebetrieben bieten gute Chancen für den
Ausbau der Bioenergienutzung im privaten Bereich wie auch in Dr.-Ing. Andreas Schütte
Kommunen und Gewerbe. Das Heizen mit Holzhackschnitzeln Geschäftsführer Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
2 3
Erneuerbare Wärme – Biomasse leistet ihren Beitrag
1
ERNEUERBARE WÄRME – 1
BIOMASSE LEISTET IHREN
BEITRAG
Erneuerbare Wärme ist vor allem Wärme aus Biomasse. Biomas- gas, Biomethan) und flüssige Biobrennstoffe der Wärmeerzeu- Die größten Potenziale liegen dabei im Energiepflanzen-Anbau, menbedingungen als auch Förderinstrumente geschaffen. So
se hat einen Anteil von rd. 88 % an der erneuerbaren Wärme- gung bzw. gekoppelten Wärme- und Stromerzeugung. Auch zu dem auch die Erzeugung von Holz mit schnellwachsenden tragen insbesondere Energieeinsparverordnung (ENEV) und Er-
bereitstellung. Die erneuerbare Wärme hat derzeit einen Anteil der energetisch genutzte biogene Anteil des Abfalls zählt dazu. Baumarten in Kurzumtriebsplantagen zählt. Aber auch beim neuerbare Energien-Wärme-Gesetz (EEWärmeG), die ab 2018
von rund 13 % am Wärmeverbrauch in Deutschland. Am bedeu- Die Anteile und die Entwicklung der Wärmebereitstellung aus Energieholz aus dem Wald und der Landschaftspflege lassen im neuen Gebäudeenergiegesetz (GEG) zusammengeführt
tendsten ist dabei der Einsatz von Holz, das u. a. in Form von verschiedenen Bioenergieträgern und weiteren erneuerbaren sich noch beachtliche Potenziale erschließen. Die Abschätzung werden sollen, dazu bei, dass bei Neubauten und bei zu sanie-
Scheitholz, Holzhackschnitzeln und Holzpellets zum Heizen ge- Energien verdeutlicht die nachstehende Abbildung. basiert auf Studien des Bundeslandwirtschafts- und Bundesum- renden Bestandsgebäuden die Gebäudeenergieeffizienz weiter
nutzt wird. Holzfeuerungen kommen dabei in vielfältiger Art und Energie aus landwirtschaftlichen Energierohstoffen, aus weltministeriums, des DBFZ, den Energieszenarien der Bundes- verbessert und so der Primärenergieverbrauch reduziert wird.
Weise zum Einsatz: als Öfen zur Beheizung einzelner Räume, Holz und aus biogenen Abfällen sind die wesentlichen Primär regierung und eigenen Berechnungen der FNR. Auch werden damit Anreize bzw. Pflichten zur Nutzung erneu-
als Heizkessel zur Beheizung von einzelnen Gebäuden sowie energieträger im Bioenergiebereich. Sie können mittelfristig Gemäß den Energie- und Klimazielen der Bundesregierung erbarer Wärme geschaffen. Daneben werden Maßnahmen zur
als Heizwerke und Heizkraftwerke zur Nah- bzw. Fernwärmever- rund ein Viertel des deutschen Primärenergiebedarfs decken. soll der Anteil erneuerbarer Wärme an der gesamten Wärme- Errichtung von Anlagen für erneuerbare Wärme – und so auch
sorgung von Dörfern und Städten, aber auch zur Bereitstellung Die nachstehende Grafik zeigt, wie sich die Potenziale zusam- bereitstellung – zum Einen durch Effizienz- und Energieeinspar- Hackschnitzelheizungen – in Form von Darlehen, Zuschüssen
von Heißwasser und Prozessdampf in Industrie und Gewerbe. mensetzen und welchen Beitrag die einzelnen Fraktionen zur maßnahmen, zum Anderen durch den Ausbau der Erzeugung und Boni aus Programmen des Bundes (Anreizprogramm Ener-
Neben Holz dienen weitere feste Biobrennstoffe, z. B. Stroh künftigen Energieversorgung leisten können: 1.819 Petajoule (PJ) erneuerbarer Wärme – weiter gesteigert werden. Dafür hat sie gieeffizienz (APEE), Marktanreizprogramm (MAP)) und ggf. auch
und Reststoffe aus der Getreideverarbeitung, gasförmige (Bio- einheimischer Bioenergie sind demnach im Jahr 2050 möglich. nach dem Motto „Fordern und Fördern“ sowohl rechtliche Rah- aus Programmen der Bundesländer gefördert.
EINHEIMISCHE BIOENERGIEPOTENZIALE 2050
ENTWICKLUNG DER WÄRMEBEREITSTELLUNG AUS ERNEUERBAREN ENERGIEN
in GWh Biomasseanteil 88,1 % in 2016
150.000
125.000 Energie aus der
Landwirtschaft
100.000 derzeit zu ⅔ ungenutzt
75.000
50.000 Energie aus Holz
derzeit zu ⅓ ungenutzt
25.000
0
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 Energie aus
biogene Festbrennstoffe biogene flüssige Brennstoffe Abfällen
fast ausgeschöpft
biogene gasförmige Brennstoffe biogener Anteil des Abfalls
Klär- und Deponiegas Geothermie Solarthermie
Quelle: BMWi, AGEE-Stat (Februar 2017) © FNR 2017
© FNR 2016
Abb. 1-1: Entwicklung der Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien Abb. 1-2: Einheimische Bioenergiepotenziale 2050
4 5
Hackschnitzel als feste Biobrennstoffe
2
HACKSCHNITZEL ALS FESTE Standard. Die DIN EN ISO 17225-4 hat die vorangegangene
Norm DIN EN 14961-4 und die zuvor über 20 Jahre lang ge-
bräuchliche österreichische ÖNORM M 7133 abgelöst. Die
Bedingungen getrocknete Hackschnitzel. In der Qualitätsstufe
A2 ist ein Wassergehalt von bis zu 35 % und ein Aschegehalt bis
zu 1,5 % zulässig. Für die Qualitätsstufen ist zudem die Schütt-
BIOBRENNSTOFFE österreichische ÖNORM M 7133 ist nicht mehr gültig, aber es
finden sich teilweise noch Beschreibungen der Brennstoffqua-
lität hinsichtlich Größe/Größenverteilung und Wassergehalt in
dichte im Anlieferungszustand und ein Mindestwert für den
Heizwert anzugeben.
Für Hackschnitzel ist zudem eine Partikelgrößenklasse (siehe
2
Dokumenten der Kesselhersteller und Anbieter von Hackschnit- Tab. 2-2) auszuweisen.
zeln in Anlehnung an diese früheren Klassen- bzw. Spezifika-
tionsbezeichnungen. Tab. 2-2: Spezifikationen zu Größenklassen von Hackschnitzeln
Holzhackschnitzel werden in der DIN EN ISO 17225-4 unter (nach DIN EN ISO 17225-4)
Berücksichtigung von Herkunft (gemäß DIN EN ISO 17225-1),
Aschegehalt und Wassergehalt in verschiedene Gruppen bzw. Maximale
Haupt Maximale
Feinanteil Grobanteil Querschnitts
Größenklasse
Qualitätsklassen eingeteilt (siehe Tab. 2-1). fraktion Länge
fläche
Die Qualitätsklassifizierung wird dabei in der Weise vorge-
nommen, dass zuerst nach Herkunft des Holzes in die Klassen Ma.-% ≤
≥ 60 Ma.-% Ma.-% mm cm²
3,15 mm
A und B unterschieden wird. Die Klasse A beinhaltet Holz aus
Vollbäumen (ohne Kurzumtriebsplantagenholz) und Waldrest- 3,15 mm < P ≤ 6%
P16S
≤ 15 % ≤ 45 mm ≤ 2 cm²
Bei der Waldbewirtschaftung und bei der Holzbe- und -verarbei- 2.1 Standardisierung von Holzhackschnitzeln holz sowie Reste von chemisch unbehandeltem Industrieholz. ≤ 16 mm > 31,5 mm
tung, in der Landwirtschaft und in der Landschaftspflege sowie In Klasse B ist auch Holz aus Landschaftspflege und aus Kurz-
3,15 mm < P ≤ 6%
P31S
in der Restholz- bzw. Gebrauchtholzaufbereitung fallen erheb- Für Holzhackschnitzel gibt es seit mehreren Jahrzehnten Quali- umtrieb inbegriffen. Auf die Qualitätsklasse B wird an dieser ≤ 10 % ≤ 150 mm ≤ 4 cm²
≤ 31,5 mm > 45 mm
liche Mengen an Holz an, die keine sinnvolle Verwendung in tätsstandards. In nationalen und internationalen Normen wer- Stelle nicht detaillierter eingegangen, da für die in dieser Markt-
einer stofflich-technischen Nutzung finden. Dieses Holz wird als den Qualitätsklassen und Spezifikationen sowie wesentliche übersicht im Vordergrund stehenden kleineren Hackschnitzel- 3,15 mm < P ≤ 10 %
P45S
≤ 10 % ≤ 200 mm ≤ 6 cm²
Energieholz genutzt bzw. zur Herstellung von Energieprodukten Eigenschaftsparameter für Holzhackschnitzel festgelegt. Eine heizungen in der Regel nur bei Einsatz von Hackschnitzeln der ≤ 45 mm > 63 mm
verwendet. Im Bereich Energieholz bzw. energetische Restholz- Anwendung der Hackschnitzelnormen durch Marktbeteiligte Qualitätsklasse A ein effizienter, emissionsarmer Betrieb gemäß
Ma.-% = Massenprozent
nutzung sowie bei sonstigen Biomassereststoffen liegen noch erfolgt auf freiwilliger Basis. Es bestehen zwar keine gesetz- den Emissionsanforderungen der 1. BImSchV gewährleistet ist.
erhebliche ungenutzte Potenziale. lichen oder sonstigen Verpflichtungen zur Anwendung der Die Qualitätsklasse A wird entsprechend der Merkmalsausprä-
Holzhackschnitzel, als regional nachhaltig verfügbare Bio- Normen, die auf Grundlage der Normen etablierten Qualitäts- gung von Aschegehalt und Wassergehalt in die Unterklassen A1 Die Zahlenangabe bei der Bezeichnung der Größenklasse
massebrennstoffe, sind für die Bereitstellung von preiswerter, klassen und Prüfmethoden erleichtern jedoch den Handel und und A2 aufgeteilt. Die Klasse A1 ist die höchste Qualitätsstufe. wurde entsprechend der maximalen Partikelgröße in der Haupt-
klima- und ressourcenschonender erneuerbarer Heiz- und die Preisbewertung von Hackschnitzeln. Mit den strengeren Der Aschegehalt darf maximal 1,0 Masseprozent (Ma.-%) be- fraktion gewählt. Für jede der Größenklassen sind Minimal- und
Prozesswärme bestens geeignet. In Hinblick auf die Wärme- Emissionsanforderungen an Biomasseanlagen wird ein Einsatz zogen auf die Trockenmasse (TM) betragen. Maximallänge der Partikel in der 60 %-Hauptfraktion bestimmt.
gestehungskosten und die CO2-Vermeidung sowie CO2-Vermei- von Qualitätshackschnitzeln notwendig, um die Emissionsgrenz In der Qualitätsstufe A1 sind für den Wassergehalt zwei Zudem sind maximale Massenanteile für den Fein- und Grob-
dungskosten sind Hackschnitzelheizungen gegenüber anderen werte einhalten zu können. Kunden können auf Grundlage der Werte bestimmt: bis zu 10 % Wassergehalt für technisch ge- anteil sowie eine maximale Länge und maximale Querschnitts
Holzheizungen und anderen erneuerbaren Wärmeerzeugern oft Hackschnitzelnorm solche Hackschnitzelqualitäten vertraglich trocknete und bis zu 25 % Wassergehalt für unter natürlichen fläche für die in der jeweiligen Klasse größten Partikel festgelegt.
deutlich im Vorteil. Hackschnitzelheizungen bieten sich an für die absichern, die einen störungsfreien Anlagenbetrieb sicherstel-
Wärmeversorgung in größeren Wohnhäusern bzw. Mehrfamilien- len. Kesselhersteller und Heizungsbauer nutzen normgemäße
häusern, in Heizwerken für kommunale Nahwärmeversorgung Angaben zur Bestimmung der für die Hackschnitzelheizung zu- Tab. 2-1: Spezifikationen zu Hackschnitzel-Qualitätsklassen (nach DIN EN ISO 17225-4)
sowie für gewerbliche Heiz- und Prozesswärmebereitstellung. Mit lässigen Brennstoffe. Auch die Garantie und Gewährleistung für
Holzvergaser-BHKW-Anlagen und in Biomasse-Heizkraftwerken die Hackschnitzelheizung wird oft an einen Einsatz bestimmter Qualitätsklasse Einheit A1 A2 B1 B2
können Hackschnitzel in Kraft-Wärme-Kopplung auch zur Strom Brennstoffe bzw. normgerechter Brennstoffqualitäten gebun- Herkunft nach 1.1.1 Vollbäume 1.1.1 Vollbäume 1.1 Wald- und 1.1 Wald- und
erzeugung genutzt werden. den. Betreiber von Hackschnitzelheizungen sollten daher die DIN EN ISO 17225-1 ohne Wurzelna ohne Wurzelna Plantagenholz und Plantagenholz und
Der Biobrennstoff Holzhackschnitzel wird mit schneidenden aktuellen Normen für Holzhackschnitzel in ihren Grundzügen 1.1.3 Stammholz 1.1.3 Stammholz anderes natur anderes natur
Werkzeugen hergestellt. Dazu stehen Hacker als mobile oder kennen und beurteilen können, was gute und was minderwerti- 1.1.4 Waldrestholz 1.1.4 Waldrestholz belassenes Holzb belassenes Holzb
1.2.1 Chemisch 1.2.1 Chemisch 1.2.1 Chemisch 1.2 Restholz aus der
stationäre Maschinen und in der Bauart als Scheiben-, Trommel- ge Hackschnitzel sind. Auch Betreiber von Hackschnitzelheizun- unbehandelte Holz- unbehandelte Holz- unbehandelte Holz- Industrie
oder Schneckenhacker zur Verfügung. Je nach Art und Herkunft gen, die ihre Hackschnitzel selbst herstellen oder aus eigenem rückstände rückstände rückstände 1.3 Gebrauchtholz,
des Holzes, ob Waldrestholz und anderes Schwachholz, Holz Holz in Lohndienstleistung herstellen lassen, sollten die hier ge- chem. unbehandelt
aus Durchforstungs- und Landschaftspflegemaßnahmen sowie nannten Qualitätsaspekte sorgsam berücksichtigen. Schließlich Wassergehalt Ma.-% ≤ 10 oder ≤ 25 ≤ 35 Maximalwert ist anzugeben
aus landwirtschaftlichen Kurzumtriebsplantagen (KUP), oder dürfte es im Interesse eines jeden Betreibers liegen, die Hack-
Aschegehalt Ma.-% in TM ≤ 1,0 ≤ 1,5 ≤ 3,0
Industrierestholz und Gebrauchtholz, kommen unterschiedli- schnitzelheizung störungsfrei mit hohen Wirkungs- bzw. Nut-
che technische Verfahrens- und Logistikketten zur Anwendung. zungsgraden und geringen Rauchgasemissionen zu betreiben. Heizwert MJ/kg Mindestwert ist anzugeben
Nach Art und Herkunft tragen Hackschnitzel daher oft auch Na- Seit dem Jahr 2014 gilt für feste Biobrennstoffe die Normen- Schüttdichte kg/Schütt-m³ ≥ 150 ≥ 150 Mindestwert ist anzugeben
men wie Waldhackschnitzel, Rindenhackschnitzel, KUP-Hack- gruppe DIN EN ISO 17225. Sie regelt die Terminologie, Spezifi- (Anlieferungszustand) ≥ 200 ≥ 200
schnitzel etc. Hackschnitzel werden am Markt als baumartspe- zierung und Klassierung von Biobrennstoffen, die Probennahme ≥ 250
zifische Sortimente oder als Mischungen von Hackschnitzeln und Probenaufbereitung, physikalische, mechanische und che- ≥ 300
verschiedener Holzarten und -herkünfte angeboten. Eigen- mische Prüf- und Analyseverfahren und die Qualitätssicherung Quelle: TFZ 2014, Auszug nach DIN EN ISO 17225-4
schaften und Qualität von Hackschnitzeln können erheblich von Biobrennstoffen. Die DIN EN ISO 17225 Teil 4 Klassifi-
schwanken und damit auch die Eignung der Hackschnitzel für zierung von Holzhackschnitzeln klassifiziert und spezifiziert
a
ohne Klasse 1.1.1.3 (Kurzumtriebsplantagenholz), falls der Brennstoff von belasteten Flächen stammt
b
ohne die Klassen 1.1.5 (Stümpfe/Wurzeln) und 1.1.6 (Rinde)
den Einsatz in den verschiedenen Bauarttypen und Leistungs- Holzhackschnitzel zur Verwendung in Kleinfeuerungsanlagen.
klassen von Hackschnitzelheizungen. Damit gibt es für Hackschnitzel einen weltweit gültigen ISO-
6 7
Marktübersicht Hackschnitzelheizungen Hackschnitzel als feste Biobrennstoffe
ENERGIEPREISENTWICKLUNG
In Österreich wurde 2016 als nationale Ergänzung zur ISO Von der Gütegemeinschaft für Holzbrennstoffe e. V. in Grün-
17225-1 die ÖNORM C 4005 „Holzhackgut und Schredderholz dung wird das RAL-Gütezeichen 452 Holzhackschnitzel umge-
Cent/l Heizöl EL (in Heizöläquivalent inkl. MwSt)
für die energetische Verwertung in Anlagen mit einer Nenn- setzt (www.guetezeichen-brennholz.de).
Wärmeleistung über 500 kW – Anforderungen und Prüfbestim- Eine breite Berücksichtigung und Anwendung der Normen 90
Jan. 2017
2
mungen“ herausgegeben. Sie dient dazu, den Wert und die Eigen- und Gütezeichen/Zertifikate für Hackschnitzel (und andere fes-
80
schaften von Holzhackgut für größere Hackschnitzelheizungen zu te Biobrennstoffe) kann wesentlich zur Entwicklung eines funk-
beurteilen. Ein Einsatz von gemäß ÖNORM C 4005 genormten tionierenden Hackschnitzel-Brennstoffmarktes in Deutschland 70
Holzhackschnitzeln als Brennstoff ist nur in dafür geeigneten beitragen. Für die Entwicklung des Marktes sind neben einer
60
Feuerungsanlagen mit passend ausgelegter Anlagentechnik hinreichend großen Anzahl Marktbeteiligter – Anbieter und 93 Euro/Rm
(u. a. Bunker-Austragung, Zuführvorrichtungen, Ascheaustragung Nachfrager – klare Beschreibungen der Eigenschafts-/Quali- 50 57 Cent/l
und Rauchgasreinigung) vorgesehen, bei denen Betriebsstörun- tätsmerkmale und einfache und kostengünstige Methoden zu 234 Euro/t
40
gen und unzulässige Umweltwirkungen aufgrund der in ÖNORM deren Bestimmung bzw. Überprüfung sowie Maßnahmen zur
C 4005 beschriebenen Größenklassen sowie physikalisch-che- Qualitätssicherung erforderlich. Erfreulich ist die einhergehen- 30
mischen Eigenschaften des Brennstoffes nicht zu erwarten sind. de Entwicklung von themenbezogenen Schulungs- und Fortbil- 88 Euro/t
20 82 Euro/t
Für eine weitergehende Information können die Normen beim dungsangeboten. Die Normen zur Hackschnitzelklassifizierung
Beuth-Verlag (www.beuth.de) bzw. beim Austrian Standards In- in Verbindung mit weiteren Normen zur Probennahme und 10
stitute (www.austrian-standards.at) bezogen werden. Probenaufbereitung sowie -analyse und darauf aufbauende 0
qualitätssichernde Maßnahmen bieten gute Voraussetzungen,
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Zertifizierung von Hackschnitzeln eine höhere Stufe der Marktentwicklung bei Hackschnitzeln und
Gütegemeinschaften und andere Dienstleister bieten eine Zer- Hackschnitzelheizungen zu erreichen. Heizöl Scheitholz Holzpellets Hackschnitzel Strohballen
tifizierung von Hackschnitzeln an. Wesentliches Ziel der Zerti-
fizierung ist die Verifizierung der Produzenten- bzw. Händler- Quelle: FNR nach TFZ (2017) © FNR 2017
angaben durch eine unabhängige Kontrollstelle. Damit soll das 2.2 Bereitstellung von Holzhackschnitzeln
Vertrauen des Kunden in das Produkt Hackschnitzel und in die
Leistungsfähigkeit der Anbieter gestärkt werden. Die Bereitstellung von Holzhackschnitzeln erfolgt – je nach Abb. 2-1: Preisentwicklung von Brennstoffen
Insbesondere für die Betreiber kleinerer Hackschnitzelhei- Menge, Art und Herkunft – auf unterschiedlichem Wege und
zungen mit Austragungs- und Fördersystemen, welche nicht auf mit einer großen Spanne in Bezug auf Preis und Qualität. Selbst
die Förderung größerer Anteile Feinmaterial oder von Hackgut innerhalb einer Hackschnitzelart, z. B. Waldhackschnitzel, ist werke kommen auch stationäre Hacker zur Anwendung. Je Eine weiterführende Beschreibung der verschiedenen Ha-
mit erheblicher Überlänge ausgelegt sind, bieten die Gütezei- die Spanne von Preis und Qualität beachtlich. So ergaben die nach den regionalen und betrieblichen Gegebenheiten wird cker und eine Anbieterübersicht ist dem Leitfaden „Handbuch
chen bzw. Qualitäts-Zertifikate die Möglichkeit, klassifizierte Preis
erhebungen von C.A.R.M.E.N. e. V. (www.carmen-ev.de) die eigene Anschaffung eines Hackers, der überbetriebliche Bioenergie-Kleinanlagen“ der FNR zu entnehmen. Informationen
Hackschnitzel einzukaufen, die einen zuverlässigen Anlagen- für Waldhackschnitzel mit 35 % Wassergehalt im 4. Quartal Einsatz in Maschinenringen oder Forstbetriebsgemeinschaften und Marktübersichten zu den verschiedenen Hackermodel-
betrieb gewährleisten. 2016 einen mittleren Preis von 88 Euro je Tonne bei einer bzw. Waldbesitzervereinigungen oder die Dienstleistung durch len bietet das Kuratorium für Waldarbeit und Forsttechnik e. V.
Das Zertifikat ENplus-Hackschnitzel definiert die Qualitäts- Schwankungsbreite von ca. 50 Euro bis über 150 Euro (bezo- Lohnunternehmen bevorzugt. (www.kwf-online.org/print/marktuebersichten/hacker.html).
klassen ENplus A1, ENplus A2 und ENplus B für die beiden gen auf eine Liefermenge von 80 Schüttraummetern bei bis zu
bedeutenden Größenklassen P31S und P45S. Ziel der Zertifi- 20 km Lieferentfernung; www.carmen-ev.de). Für Waldhack- Tab. 2-4: Bauarten mobiler Hacker und technische Merkmale
zierung ENplus-Hackschnitzel ist die gesicherte Bereitstellung schnitzel mit 20 % Wassergehalt (bezogen auf eine Liefermen-
eines qualitativ hochwertigen Brennstoffs, mit dem die stren- ge von 30 Schüttraummetern bei bis zu 20 km Lieferentfer- Schneid max. Holzstärke Hacklänge Kraftbedarf max. Leistung
Bauart Einzugsart
gen Emissionsanforderungen der Kleinfeuerungsanlagenver- nung) lag der Preis bei rd. 130 Euro je Tonne. werkzeug (mm) (mm) (kW) (m³/h)
ordnung (1. BImSchV) eingehalten und ein störungsfreier An- Ein Vergleich zu anderen Brennstoffen macht deutlich, dass Scheibenhacker
lagenbetrieb gewährleistet werden kann. Holzhackschnitzel ein vergleichsweise preiswerter Brennstoff
sind. Zudem zeigen die Hackschnitzelpreise – im Gegensatz zu ohne
4–80
1–4 Messer Zwangseinzug 100–300 8–105 2–60
Tab. 2-3: ENplus-Qualitätsklassen für Hackschnitzel anderen Brennstoffpreisen – einen weitgehend stabilen Preis- 1 bis 3 Walzen
(meist einstellbar)
verlauf. Die folgende Abb. 2-6 verdeutlicht – in Cent je Liter
Eigenschaft Einheit ENplus A1 ENplus A2 ENplus B Heizöläquivalent – die Preisentwicklung verschiedener fossiler
ist Brennstoffe und Biobrennstoffe.
Wassergehalt Ma.-% ≥ 8* bis ≤ 25 ≤ 35 Trommelkacker
anzugeben Ein großer Teil der Betreiber von kleineren und mittleren
Aschegehalt Ma.-% ≤ 1,0 ≤ 1,5 ≤ 3,0 Hackschnitzelheizungen erzeugt die benötigten Hackschnit- 2 Walzen
2–8
zel selbst durch Einsatz des eigenen Hackers bzw. durch In- Walze und
durchgehende 5–80
Heizwert kWh/kg ist anzugeben Stahlgliederband 180–450 45–325 15–100
anspruchnahme der Dienstleistung Hacken durch land- und oder 3–20 (meist einstellbar)
2 Stahlglieder-
Partikelgröße Ma.-% P31S oder P45S forstwirtschaftliche Lohnunternehmen. Für die Herstellung von Einzelmesser
bänder
≤ 6 in P31S (> 45 mm) und Holzhackschnitzeln kommen mobile oder stationäre Hacker
Grobanteil Ma.-%
≤ 10 in P45S (> 63 mm) zum Einsatz. Im industriellen Bereich werden auch Zerspaner
Feinanteil eingesetzt. Hacker stehen in unterschiedlicher Bauart und mit Schneckenhacker
Ma.-% ≤ 5* ≤ 8* ≤ 10
(
Marktübersicht Hackschnitzelheizungen Hackschnitzel als feste Biobrennstoffe
An der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirt- eingestuft, d. h. es ist mit keinem (bzw. keinem weiteren) mikro-
schaft wurden verschiedene Bereitstellungsverfahren für Wald- biellen Abbau von Holz und damit Masse- und Energieverlusten
hackschnitzel hinsichtlich Rahmenbedingungen, Leistung und zu rechnen. Der Wassergehalt von waldfrischem Hackgut liegt
Kosten untersucht. Die Ergebnisse und Schlussfolgerungen sind bei ca. 50 % bis 60 %. Es empfiehlt sich daher, Holz erst nach 2
im Band 38 der Schriftenreihe LWF-Wissen dokumentiert (siehe dem Vortrocknen zu hacken.
Literatur und Adressen). Die vorstehende Grafik gibt den Heizwert von Hackschnit-
Für die Erzeugung von Hackschnitzelsortimenten höherer zeln in Abhängigkeit vom Wassergehalt an. Erntefrisches Nadel-
Qualität bzw. normengerechter Qualitätsklassen kann es zweck- holz hat einen Heizwert von ca. 2 kWh je kg, durch Trocknung
mäßig oder notwendig sein, das Hackgut mit Trommel- bzw. auf einen Wassergehalt von 20 % kann der Heizwert der Hack-
Scheibensieben oder Plansichtern zu sieben und zu sortieren. schnitzel auf 4 kWh je kg verdoppelt werden.
Auf diese Weise können höherwertige, qualitätsgesicherte Die Schüttdichte ist eine weitere Haupteigenschaft der Hack-
Hackschnitzelklassen erzeugt und eine bessere Wertschöpfung schnitzel (und anderer Festbrennstoffe). Sie bestimmt u. a. die
erzielt werden. Energiedichte des Brennstoffs und steht damit in unmittelbarem
Es ist unbedingt zu beachten, dass Hackschnitzelqualität Zusammenhang mit dem für die Lagerung und für den Transport
und Hackschnitzelheizungen zueinander passen müssen. In einer bestimmten Energiemenge benötigten Raumvolumens.
einer vorhandenen Anlage können oft nur Hackschnitzel be- Aufgrund der unterschiedlichen Rohdichte des Holzes verschie-
stimmter Qualität eingesetzt werden. Wird eine Hackschnitzel dener Baumarten kann daher – trotz vergleichbaren Energie
heizung geplant, so sind zunächst die Herstellung oder die Be- gehalts je kg Holz – der Energiegehalt je Volumeneinheit stark
Abb. 2-8: Anbauhacker mit Kranbeschickung Abb. 2-9: Anbauhacker mit Kranbeschickung (Detail Einzug und Trommel) schaffung der hierfür in Frage kommenden Holzrohstoffe und variieren und damit auch der Raumbedarf für den Transport
Hackschnitzelsortimente zu klären und die Anlage dementspre- oder die Einlagerung einer bestimmten Energiemenge. Dies
chend zu planen und auszulegen. wirkt sich nicht zuletzt auf die Menge Holz aus, die je Zeiteinheit
Tab. 2-5: Heizwerttabelle für verschiedene Baumarten in den Brennraum befördert und im Brennraum verbrannt wer-
den muss, um die gleiche Menge Wärme zu erzeugen.
Wassergehalt 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2.3 Eigenschaften von Holzhackschnitzeln Während Hackschnitzel aus Eiche und Buche einen Heiz-
wert von etwa 1.100 kWh je Schüttraummeter (bei 20 % Was-
Baumart/Dichte a
Maßeinheit Heizwert kWh
Die wesentlichen Eigenschaftsmerkmale von Holzhackschnit- sergehalt) aufweisen, liegen solche aus Pappelholz mit etwa
Fichte kg 5,20 4,91 4,61 4,32 4,02 3,73 3,44 3,14 2,85 2,55 2,26 1,97 1,67 zeln sind – wie bereits durch die zuvor beschriebene Klassi- 680 kWh je Schüttraummeter deutlich darunter. Entsprechend
379 kg TM/fm fm 1.971 1.957 1.942 1.925 1.906 1.885 1.860 1.832 1.799 1.760 1.713 1.656 1.584 fizierung deutlich wurde – Wassergehalt, Größe und Größen- müssten, um z. B. den Jahresbedarf eines Mehrfamilienhauses
verteilung sowie Aschegehalt. Während der Energiegehalt von von 44 MWh abzudecken, entweder 40 Schüttraummeter Eiche-
rm 1.380 1.370 1.360 1.348 1.334 1.319 1.302 1.282 1.259 1.232 1.199 1.159 1.109
Holz massebezogen in nur geringem Maße von der Baumart und Buche-Hackschnitzel oder 65 Schüttraummeter Pappel-
Srm 788 783 777 770 763 754 744 733 720 704 685 662 634 abhängt, hat der Wassergehalt diesbezüglich sehr große Be- Hackschnitzel bereitgestellt werden.
Kiefer kg 5,20 4,91 4,61 4,32 4,02 3,73 3,44 3,14 2,85 2,55 2,26 1,97 1,67 deutung. Zudem ist der Wassergehalt maßgeblich für die Lager- Die nachstehende Tabelle bietet Hilfestellung bei der Um-
fähigkeit von Holzhackschnitzeln. Holzhackschnitzel werden rechnung von Energiegehalt, Frisch- und Trockenmasse sowie
431 kg TM/fm fm 2.241 2.226 2.209 2.189 2.168 2.144 2.116 2.083 2.046 2.001 1.948 1.883 1.802
bei Wassergehalten unter 30 % als „für die Lagerung geeignet“ Schüttvolumen von Hackschnitzeln.
rm 1.569 1.558 1.546 1.533 1.518 1.500 1.481 1.458 1.432 1.401 1.364 1.318 1.261
Srm 896 890 883 876 867 857 846 833 818 801 779 753 721
Buche kg 5,00 4,72 4,43 4,15 3,86 3,58 3,30 3,01 2,73 2,44 2,16 1,88 1,59
HEIZWERT VON HOLZ IN ABHÄNGIGKEIT VOM WASSERGEHALT
558 kg TM/fm fm 2.790 2.770 2.748 2.723 2.695 2.664 2.627 2.586 2.537 2.480 2.411 2.326 221
rm 1.953 1.939 1.923 1.906 1.887 1.864 1.839 1.810 1.776 1.736 1.687 1.628 1.555 Heizwert Hu (in kWh/kg)
Srm 1.116 1.108 1.099 1.089 1.078 1.065 1.051 1.034 1.015 992 964 930 888 5
Eiche kg 5,00 4,72 4,43 4,15 3,86 3,58 3,30 3,01 2,73 2,44 2,16 1,88 1,59
4
571 kg TM/fm fm 2.855 2.835 2.812 2.786 2.758 2.726 1.689 2.646 2.596 2.537 2.467 2.380 2.273
3
rm 1.999 1.984 1.968 1.951 1.931 1.908 1.882 1.852 1.817 1.776 1.727 1.666 1.591
2
Srm 1.142 1.134 1.125 1.115 1.103 1.090 1.075 1.058 1.038 1.015 987 952 909
Pappel kg 5,00 4,72 4,43 4,15 3,86 3,58 3,30 3,01 2,73 2,44 2,16 1,88 1,59 1
353 kg TM/fm fm 1.765 1.752 1.738 1.723 1.705 1.685 1.662 1.636 1.605 1.569 1.525 1.472 1.405 0
rm 1.236 1.227 1.217 1.206 1.193 1.179 1.163 1.145 1.123 1.098 1.067 1.030 983 0 10 20 30 40 50 60
Srm 706 701 695 689 682 674 665 654 642 627 610 589 562 Nadelholz Laubholz Wassergehalt (%)
Quelle: Bayerisches Landesinstitut für Forstwirtschaft (Merkblatt 12) © FNR 2012
Quelle: Der Energieinhalt von Holz und seine Bewertung, LWF-Merkblatt 12, LWF Freising 2003
a
Werte in kg Trockenmasse (TM) je fm ohne Berücksichtigung von Trockenschwund (Raumdichte, nach Kollmann 1982) Die Volumeneinheiten Festmeter (fm), Raummeter
(rm) und Schüttraummeter (Srm) gelten für das Holz, wie es im Wald anfällt, unabhängig vom Wassergehalt. Der Volumenschwund, der bei Trocknung unter 25 % Wasser-
gehalt (Fasersättigungspunkt) beginnt, wird in der Heizwerttabelle nicht berücksichtigt. Abb. 2-2: Heizwert von Holz in Abhängigkeit vom Wassergehalt
10 11
Marktübersicht Hackschnitzelheizungen Hackschnitzel als feste Biobrennstoffe
Tab. 2-6: Umrechnungstabelle für Hackschnitzel 2.4 Bewertung von Holzhackschnitzeln
Holzart w in % m³ t t atro kWh Sofern Hackschnitzel aus eigenem Holz und ggf. auch mit eige- Werden Hackschnitzel aus unterschiedlichen Herkünften mit
Hackschnitzel-Volumen
15 1 0,194 0,177 842 ner Technik hergestellt werden, hat die Frage der Bewertung verschiedenen Baumarten und deutlich variierenden Schütt- 2
Fichte 30 1 0,223 0,177 769 bzw. nach Preisen und Kosten oft keine besondere Relevanz. dichten gehandelt, bietet sich eine Abrechnung nach Gewicht
(bezogen auf 1 m³)
45 1 0,283 0,177 728
Sollen jedoch Hackschnitzel verkauft oder gekauft werden, stel- an. Hierzu sind Wassergehalt und Gewicht möglichst genau
len sich vielfältige Fragen zur Messung und Bewertung sowie zu bestimmen. Dies erfordert allerdings höheren organisatori-
15 1 0,295 0,280 1.251
Überprüfung der preisbestimmenden Eigenschaften. schen und logistischen Aufwand. Der Wassergehalt muss bei
Buche 30 1 0,328 0,280 1.107 Vergleichsweise einfach gestaltet sich die Bewertung von jeder Lieferung gemessen werden. Zudem muss eine Fahrzeug-
45 1 0,418 0,280 1.047 Hackschnitzeln aus homogenen Partien einzelner Baumarten. waage in unmittelbarer Nähe der Abladestelle verfügbar sein,
15 5,155 1 0,912 4.337 Die Menge der Hackschnitzel-Partie wird gewogen oder das um das Gewicht des Hackguts zu bestimmen. Für die heizwert-
Hackschnitzel-Frischgewicht Volumen bestimmt und unter Berücksichtigung des gemesse- bezogene Abrechnung wird ein Grundpreis in Euro/Tonne bei
Fichte 30 4,484 1 0,794 3.452
(bezogen auf 1 t)
nen Wassergehaltes wird der Preis je Gewichts- oder Volumen bestimmtem Wassergehalt vereinbart und über Korrekturfakto-
45 3,534 1 0,625 2.567
einheit vereinbart. Kompliziert wird es jedoch bei gemischten ren der Preis für Hackgut mit abweichendem Wassergehalt be-
15 3,390 1 0,949 4.243
Hackschnitzeln aus unterschiedlichen Anteilen verschiedener stimmt.
Buche 30 3,049 1 0,854 3.374 Baum- bzw. Holzarten mit unterschiedlichem Wassergehalt und Für Wärmelieferverträge zur Wärmelieferung aus Hackschnit-
45 2,392 1 0,670 2.506 variierender Schüttdichte. zelheizungen bzw. -heizwerken stellt sich die Frage, wie die
15 5,650 1,096 1 4.754 Um Schwierigkeiten in der Abrechnung zu umgehen, kann Preisentwicklung der eingesetzten Brennstoffe – und anderer
Hackschnitzel-Trockensubstanz es sich zum Beispiel bei Hackschnitzelheizungen, die nur von preisbestimmender Faktoren – anhand von zuverlässigen Preis
Fichte 30 5,650 1,260 1 4.349
(bezogen auf 1 t atro)
einem Lieferanten beliefert werden, anbieten, die Hackschnitzel indizes in Preisgleitklauseln berücksichtigt werden kann. Hier
45 5,650 1,599 1 4.104
lieferungen auf Grundlage der Daten eines Wärmemengen wird oft auf Monatsstatistiken des Statistischen Bundesamtes
15 3,571 1,054 1 4.470
zählers nach dem Kessel abzurechnen. (www.destatis.de) zurückgegriffen, z. B. bisher meist auf den
Buche 30 3,571 1,171 1 3.952 Für die Abrechnung nach Wärmemenge sollte der Jahresnut- Erzeugerpreisindex „Holz in Form von Plättchen oder Schnit-
45 3,571 1,493 1 3.741 zungsgrad hinreichend genau bekannt sein. Bei einem Liefer- zeln“ und/oder den Erzeugerpreisindex „Sägespäne und Säge-
15 1,188 0,230 0,210 1.000 vertrag mit Vergütung von z. B. 5 Cent je kWh Wärme und bei nebenprodukte (auch zu Pellets, Briketts, Scheiten o. ä. Formen
Hackschnitzel-Energiegehalt einem Jahresnutzungsgrad der Hackschnitzelheizung von 80 % zusammengepresst)“ entsprechend den Veröffentlichungen
Fichte 30 1,300 0,290 0,230 1.000
(bezogen auf 1.000 kWh)
ergibt sich die Bestimmung des Preises je Schüttraummeter des Statistischen Bundesamts Fachserie 17, Reihe 2. Da diese
45 1,374 0,389 0,244 1.000
(Srm) bei Lieferung von Fichtenhackgut mit 20 % Wassergehalt Preisindizes sich auch (oder gar vorwiegend) auf Holzrohstof-
15 0,799 0,236 0,224 1.000
gemäß folgender beispielhafter Berechnung: fe für stoffliche Verwendungszwecke beziehen und die Preis-
Buche 30 0,903 0,296 0,253 1.000 • Energiegehalt je Srm (Heizwerttabelle): 763 kWh, entwicklung für Holz zur energetischen Nutzung unzureichend
45 0,955 0,399 0,267 1.000 • nach Berücksichtigung des Jahresnutzungsgrads (763 × 0,8): abbilden, wird vom Statistischen Bundesamt im Rahmen des
Quelle: Leitfaden Feste Biobrennstoffe – Datensammlung, FNR 2014 610 kWh Index der Erzeugerpreise forstwirtschaftlicher Produkte (Fach-
• Kalkulatorischer Preis (610 × 0,05): 30,50 Euro/Srm serie 17, Reihe 1) nachrichtlich ein Preisindex „Holzprodukte
Für Fichtenhackgut mit 30 % Wassergehalt ergibt sich ein kalku- zur Energieerzeugung“ veröffentlicht.
Der Aschegehalt von Nadelholz ohne Rinde liegt – wie der Qualitativ gute Holzhackschnitzel latorischer Preis von 29,75 €/Srm.
von daraus hergestellten Holzpellets – unter 0,5 %. Hackgut • Gleichmäßig niedriger Wassergehalt, Eine Abrechnung von Holzhackschnitzeln nach Volumen
aus Laub- und Nadelholz mit Rinde weist im Mittel Aschegehal- • Weitgehend gleichmäßige Stückgröße, ist vergleichsweise einfach und ohne besondere Hilfsmittel
te unter 1 % auf, je nach Rindenanteil können jedoch Werte bis • Glatte Flächen und Schnittkanten, vorzunehmen. Sie bietet sich an, wenn die Baumart bekannt
zu 3 % verzeichnet werden. • Wenig Staub und Feinanteil, ist und Schüttdichte sowie Wassergehalt eine nur geringe
Bei Weiden- und Pappel-Hackschnitzeln aus landwirtschaft- • Geringer Anteil von Rinde, Blättern und Nadeln, Schwankungsbreite aufweisen.
lichem Kurzumtrieb steigen die Aschegehalte wegen des hö- • Keine Belastung mit Schimmelpilzen,
heren Rindenanteils auf fast 2 %. Die größten Schwankungen • Keine Verschmutzung mit Mineralboden,
im Aschegehalt verzeichnet mit ca. 2,5 % bis 10 % Hackgut • Keine Fremdstoffe (Steine, Metall, Kunststoff).
aus Landschaftspflegeholz. Im Vergleich dazu weisen landwirt-
schaftliche Biobrennstoffe folgende Aschegehalte auf: Miscant- Minderwertige Holzhackschnitzel
hus 4 %, Getreidestroh 5 % bis 6 %, Getreidekörner 2 % bis 3 %. • Ausgefranste Flächen und Schnittkanten,
• Sehr ungleichmäßige Größe der Hackschnitzel,
• Viel Staub und Feinanteil,
• Erhöhter Anteil von Rinde, Blättern und Nadeln,
• Hoher Wassergehalt, Feuchtenester, Erwärmung,
Schimmelbildung,
• Verschmutzung mit Mineralboden und Fremdstoffen.
©© fablok/Fotolia
Eine gleichmäßige, definierte Brennstoffqualität ist für einen
störungsfreien und effizienten Betrieb von kleineren und mitt-
leren Hackschnitzelheizungen sowie für eine Minimierung
von Rauchgasemissionen von entscheidender Bedeutung.
12 13
Hackschnitzelheizungen
3
HACKSCHNITZELHEIZUNGEN Es ist wirtschaftlich meist nicht zweckmäßig, den vollständigen
Jahresbedarf einzulagern. Beispielsweise wäre für eine Wärme-
versorgungsaufgabe mit einer Heizlast von 30 kW bei Lagerung
des Jahresbedarfs ein Lagervolumen von etwa 60 m³ erforder-
lich. Das Silo sollte daher so groß dimensioniert sein, dass es
bei einer Restmenge Hackschnitzel für etwa 10 bis 14 Tage eine
ganze Wagen- bzw. Containerladung fassen kann. Verbreitet ist 3
die Anlieferung mit landwirtschaftlichen Anhängern/Kippern
(ca. 10 bis 30 m³), LKW mit Container bzw. Containerzug (25 bis
70 m³) oder Schubbodenauflieger (90 m³). Wie bei Holzpellets,
werden inzwischen auch Qualitätshackschnitzel mit Pumpfahr-
zeugen bzw. Pumpcontainern (21 bzw. 30 m³) ausgeliefert.
Das Brennstofflager sollte unmittelbar an den Heizungs-
raum angrenzen, es kann auch darunter oder darüber liegen.
Verbreitet ist das Abkippen des Hackguts in unter Flur liegende
Hackschnitzellager. Mit Hackschnitzel-Pumpwagen können die Abb. 3-2: Hackschnitzelheizung (300–500 kW), Detail: Brennraum mit
Hackschnitzel auch in auf dem Boden befindliche oder weiter Unterschubfeuerung/Glutbett, Primärluftdüsen im Brennteller, Asche-
abreinigung durch Rüttelvorrichtung
3.1 Bauarten und Einsatzgebiete von Anlagen mit Quereinschubfeuerung ohne Rost. Als weitere von der Zufahrt entfernt liegende Silos eingeblasen werden.
Hackschnitzelfeuerungen Varianten bzw. Entwicklungen sind Drehrostfeuerungen (bei Von etlichen Herstellern werden mittlerweile auch System-
größeren Feuerungen), Rüttelroste, Rollroste und Kipproste zu lösungen in Containern bzw. Boxen angeboten, die aus Brenn-
Hackschnitzelfeuerungen zählen zu den automatisch beschick- nennen. Mit diesen Entwicklungen wird eine Auflockerung des stofflager für Hackschnitzel bzw. Pellets mit eingebauter Austra-
ten Biomassefeuerungen. Sie werden in einem breiten Leis- Glutbetts und somit ein besserer Ausbrand sowie eine bes- gung und aus dem Heizraum mit vorinstallierter Heizungsanlage
tungsspektrum ab ca. 10 kW und bis in den 3-stelligen Mega- sere Rostentaschung bezweckt. Dies ist insbesondere dann bestehen. Der Brennstoff wird je nach Variante über ein auf-
watt-Bereich eingesetzt. Hackschnitzelfeuerungen kommen seit von Relevanz, wenn auch Brennstoffe mit hohem Aschegehalt klappbares Dach oder seitliche Rolltore eingebracht.
längerem erfolgreich als Heizwerke bzw. Heizkraftwerke in land- und geringer Ascheerweichungstemperatur (Schlackebildung) Über das sogenannte Austragungs- und Fördersystem wird
wirtschaftlichen und gewerblichen Betrieben, im kommunalen zum Einsatz kommen sollen, wie z. B. Stroh/Strohpellets, Mi- die Hackschnitzelfeuerung automatisch, gesteuert über das Re-
Bereich sowie in der Industrie zur Anwendung. Als Beitrag zu scanthus, Getreide, Rinde und verunreinigte Hackschnitzel aus gelsystem der Heizungsanlage, mit dem Brennstoff Hackschnit-
den Klimaschutzzielen und im Interesse einer wirtschaftlichen, Landschaftspflege oder Kompostieranlagen. Am Markt werden zel beschickt. Bei kleineren und mittleren Hackschnitzelheizun-
regionalen Energieversorgung finden sie auch für größere solche Anlagen zunehmend nachgefragt, um die verfügbaren gen kommen dabei vorwiegend Federzinkenaustragungen und
Wohnhäuser bzw. Mehrfamilienhäuser, in der Landwirtschaft Biomassereststoffe erschließen und nutzen zu können. Förderschnecken zum Einsatz, bei größeren Anlagen und Groß-
und im Garten- und Landschaftsbau zunehmendes Interesse. Eine Hackschnitzel-Heizungsanlage besteht in der Regel aus anlagen auch Schubstangen-Austragungen, Förderbänder und
Eine Vielzahl Produkte bzw. Modelle an Hackschnitzelheizun- folgenden Anlagenkomponenten: Kranbeschickung.
gen steht den Interessenten zur Auswahl. • Brennstofflager/-silo mit Befüllvorrichtung und Es empfiehlt sich, die Belieferungsmöglichkeiten und die
Hackschnitzelfeuerungen werden mit unterschiedlichen Austragungssystem, Belieferungssicherheit (Art der Hackschnitzel, Art der Anliefe-
Feuerungsbauarten bzw. Verbrennungsprinzipien angeboten. • Brennstoffförderung zur Feuerung, rung, Menge, Qualität, Preis und Nebenkosten der Anlieferung) Abb. 3-3: Hackschnitzelheizung (300–500 kW), Detail: Brennraum,
Detaillierte Beschreibungen dazu sind den FNR-Fachbüchern • Hackschnitzelfeuerung/-heizkessel, vor Planung und Bau des Brennstofflagers abzuklären und ent- Brennstoffzufuhr im Unterschub, Sekundärluftdüsen in der Seitenwand
„Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen“ und „Leitfaden Feste Bio- • Wärmeabgabesystem, Brauchwasserspeicher und ggf. sprechend aufeinander abzustimmen. Mit einem zuverlässigen
brennstoffe“ (vgl. Literatur im Anhang) zu entnehmen. Pufferspeicher, Dienstleister (Biomassehof, Land-/Forstwirt, Maschinenring,
Im Kleinanlagenbereich fertigen ca. zwei Drittel der Her- • Abgasanlage (Schornstein und ggf. sekundäre etc.) sollte die Belieferung in mehreren Chargen für mindestens
steller Hackschnitzelanlagen mit Rostfeuerung, ein Viertel fer- Rauchgasreinigung), eine Heizperiode vertraglich vereinbart werden. Üblich sind
tigt Unterschubfeuerungen und die übrigen Hersteller bauen • Ascheaustragssystem. mehrjährige Lieferverträge, die dann ggf. Preisanpassungsklau-
Kleine Hackschnitzelheizungen werden von den Kunden/Bau- seln beinhalten.
herren meist direkt über den Hersteller bzw. Heizungsbauer be-
zogen und von diesen bzw. in deren Regie samt aller Anlagen-
komponenten geplant und installiert. Es ist empfehlenswert, 3.3 Vom Hersteller zugelassene Brennstoffe
den örtlich zuständigen Bezirksschornsteinfegermeister und
ggf. einen Energieberater frühzeitig bei der Planung zu betei- Kleinere Hackschnitzelheizungen (15 bis ca. 200 kW) sind
ligen. Bei größeren Hackschnitzelheizungen werden meist von überwiegend auf trockene Feinhackschnitzel, entsprechend
vornherein auf Biomasseanlagen spezialisierte Ingenieurbüros DIN EN ISO 17225-4 der Größenklassen P16S bzw. P31S, und
mit der Planung und Umsetzung des Vorhabens beauftragt. Qualitätsklasse A1 ausgelegt, größere Anlagen sind oft auch
für die Qualitätsklasse A2 zugelassen. Sowohl die Feuerung
als auch die Austragung und Förderung sind auf die jeweiligen
3.2 Lagerung und Logistik von Hackgutklassen optimiert. Die Angaben in der Betriebs- bzw. Abb. 3-4: Federzinkenaustragung im Hackschnitzelsilo
Hackschnitzeln Bedienungsanleitung sind unbedingt zu beachten. Hinweise
gemäß Herstellerangabe enthalten auch die nachfolgenden Ty-
©© KWB
Eine kostenoptimierte Auslegung des Hackschnitzelsilos muss penblätter.
neben den volumenabhängigen Baukosten auch die vorgese- Bei Einsatz zu feuchter bzw. nasser Hackschnitzel können die
Abb. 3-1: Hackschnizelheizung mit Walzenrost (Schnittbild) hene Transportlogistik für die Hackschnitzel berücksichtigen. für eine vollständige Verbrennung notwendigen Kesseltempe-
14 15
Marktübersicht Hackschnitzelheizungen Hackschnitzelheizungen
raturen oft nicht erreicht werden, was zu erhöhten Emissionen, Hackschnitzelheizungen sind in der Regel bis zu etwa 30 % hackschnitzeln und anderen festen Biobrennstoffen in ganz er- gestehungskosten auch die Klimagasemissionen als Kriterium
niedrigerer Effizienz/Kesselwirkungsgrade und – bei Taupunkt- der Nennleistung teillastfähig. Ein Pufferspeicher zählt bei Hack- heblichem Maße Klimagasemissionen vermieden werden. Das berücksichtigt werden. Die nachstehende Abbildung zeigt die
unterschreitung – zu erhöhter Korrosion in Kessel, Wärmetau- schnitzelfeuerungen zur guten fachlichen Praxis, und ist mit Ausweisen der CO2-Äquivalent-Emissionen ist heute in der Regel vom IER/Universität Stuttgart berechneten Klimagasemissionen
scher und Abgasanlage führen kann. Das Teillastverhalten der 30 l/kW Nennwärmeleistung Fördervoraussetzung im MAP. Die auch Bestandteil von Ausschreibungen bzw. Wirtschaftlich- für Holzheizungen im Vergleich zu anderen erneuerbaren und
Anlage wird erheblich eingeschränkt bzw. die Nennleistung wird im Pufferspeicherbetrieb erreichten längeren Volllastlaufzeiten keitsvergleichen, bei denen neben den vorkalkulierten Wärme- fossilen Wärmeerzeugern.
nicht mehr erreicht, denn der Heizwert nasser Hackschnitzel ist wirken sich positiv auf das Emissionsverhalten und die Lebens-
nur etwa halb so hoch wie der trockener Hackschnitzel. dauer der Anlage aus. Zudem können Pufferspeicher die Ein- KLIMAGASEMISSIONEN DER WÄRMEBEREITSTELLUNG 2010 3
Hackschnitzel mit zu großen Kantenlängen bzw. Querschnit- bindung von z. B. Solarthermie oder Abwärme in das Heizungs-
ten können zu Störungen in der Anlage führen, die meist nur mit system ermöglichen und die Energieeffizienz steigern.
erheblichem Zeitaufwand zu beheben sind.
Trockene bzw. getrocknete und gesiebte Hackschnitzel bie- Waldrestholz 10,8
ten entsprechend deutliche Vorteile: 3.5 Wartung und Reinigung Industrierestholz 9,5
• hohe Anlagen- bzw. Kesselwirkungsgrade, Gehölzschnitt 9,7
• gute Regelfähigkeit, Eine regelmäßige Kontrolle und Reinigung von Hackschnitzelhei- Holz aus Kurzumtrieb 19,4
• optimaler Ausbrand der Holzgase, zungen wirkt sich positiv auf die ordentliche Funktion und Langle-
Kleinanlagen
Scheitholz 10,8
• niedrige Emissionen, bigkeit der Heizungsanlage aus. Der wöchentliche Wartungs- und Holzpellets 18,2
• hohe Rohstoffeffizienz Reinigungsaufwand wird von den Kesselherstellern überwiegend Strohpellets 27,2
• bessere Wirtschaftlichkeit und schnellere Amortisation der im Bereich von ca. 5 bis 20 Minuten angegeben. Neben den Kon-
Getreidekörper 34,8
Investition. trollen durch den Betreiber sollte einmal im Jahr der Heizungs-
-143 Biogas Gülle
Hackschnitzelheizungen sind oft auch für den Einsatz von Holz- fachmann eine Wartung und gründliche Reinigung vornehmen.
Biogas NawaRo 37,3
pellets zugelassen. Teilweise werden sie auch als geeignet für Die turnusmäßige Reinigung der Wärmetauscher ist Voraus-
Miscanthus-Hackgut und andere alternative Biobrennstoffe setzung für guten Wärmeübergang und hohe Kesselwirkungs- Erdöl 89,5
angepriesen. Bei entsprechendem Interesse sind die Gewähr- grade. Am Markt werden teilweise noch Kessel mit von Hand zu Erdgas 71,1
leistungs- und Garantiebedingungen des Kesselanbieters sowie reinigenden Wärmetauschern angeboten, doch die automatische Strohheizwerk 25,1
Großanlagen
die rechtlichen Bestimmungen der Kleinfeuerungsanlagen- Wärmetauscherreinigung gewinnt zunehmend an Bedeutung. Getreidepflanzen 31,3
verordnung zum Einsatz von alternativen Biobrennstoffen zu Auch die automatische Entaschung mittels Austragsschne- Rest-/Gebrauchtholz 20,1
beachten, die seit dem Inkrafttreten der 2. Stufe 1. BImSchV cke trägt zu einer wesentlichen Verbesserung des Bedienkom- Holz aus Kurzumtrieb 25,5
ab 1. Januar 2015 deutliche strengere Anforderungen an die forts bei. Fernwärmemix 66,5
Emissionen von Biomasseheizkesseln stellt. Lassen Sie sich die 0 20 40 60 80 100
Bescheinigungen zur Typprüfung für jeden der zugelassenen Emissionen in kg/GJ
Brennstoffe vorlegen. Sofern Angebot/Kaufvertrag und Doku- 3.6 Umweltwirkungen von
mente zum Heizkessel wie Installations- und Bedienungsleitung Hackschnitzelfeuerungen Quelle: Institut für Energetik und Umwelt gGmbH, im Auftrag ufop (2007) © FNR 2012
sowie Bestimmungen zu Garantie und Gewährleistung keine
klaren Aussagen dazu enthalten, welche Hackschnitzel-/Brenn- Im Rahmen der Studie „Schlüsseldaten Klimagasemissionen – Abb. 3-5: Klimagasemissionen der Wärmebereitstellung in 2010
stoffqualitäten für den Einsatz zugelassen sind und dass damit Welchen Beitrag kann die Biomasse zum Klimaschutz leisten?“ KLIMAGASEMISSIONEN (CO2-ÄQUIVALENT-EMISSIONEN)
die aktuellen Emissionsanforderungen bei der wiederkehren- war das Deutsche Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Leipzig, DER WÄRMEBEREITSTELLUNG
den Überwachung erfüllt werden können, sollte hierzu eine der Frage nachgegangen, welchen Beitrag die Biomasse zum
gesonderte Erklärung des Herstellers zum Vertragsbestandteil Klimaschutz leisten und welchen Stellenwert die Biomassenut-
CO2-Äquivalent-Emission (gCo2, Äq./kWhth)
gemacht werden. Sofern eine vom Betreiber vorgegebene – von zung in Strategien zum Klimaschutz einnehmen kann. Im Ergeb-
o. g. Qualitätsklassen abweichende – Hackschnitzelqualität nis wurden der Wärmebereitstellung mit den verschiedenen auf
zum Einsatz kommen soll, ist zu klären, ob für eine Einhaltung Holz basierenden Bioenergieträgern die geringsten Klimagas 300 326
der Emissionsanforderungen ggf. zusätzliche Maßnahmen, z. B. emissionen bescheinigt. Die Biomassenutzung in Kleinanlagen 298
250 270
Staubabscheider, erforderlich sind. weist demzufolge tendenziell geringere Klimagasemissionen
250
auf als deren Einsatz in Großanlagen.
200
Die Aufarbeitung von Holz zu Scheitholz oder Hackschnit-
190
3.4 Zündung und Regelung zeln erfordert einen nur sehr geringen Arbeits-, Maschinen- und 150 175 176
Propan-Brennwert
Erdgas-Brennwert
Heizöl-Brennwert
Energieaufwand. Selbst bei einem etwas höherem Aufwand, wie
Wärmep. Sonde
Hackschnitzel
Wärmep. Luft
Hackschnitzelheizungen verfügen in der Regel über eine auto- er für die Erzeugung von Hackschnitzeln aus landwirtschaftli- 100
Holz-Pellets
Fernwärme
Scheitholz
matische Zündung mittels Heißluftgebläse und ein elektronisch chen Kurzumtriebsplantagen mit Pappeln bzw. Weiden oder für
Gas KWK
50
Solar
geregeltes Verbrennungsluft- und/oder Abgasgebläse. Eine die Erzeugung von Pellets aus Holz oder Stroh erforderlich ist,
Leistungs- und Verbrennungsluftregelung auf Basis der Kessel liegen die Klimagasemissionen der verschiedenen Biomasseva-
0 25 26 29 25
wasser- und Abgastemperatursensoren bzw. Lambdasonde so- rianten um ein Vielfaches unter denen der Wärmebereitstellung
wie die integrierte Heizkreisregelung ist Stand der Technik. mittels Öl- und Gasheizungen. Der Unterschied zwischen Groß- Wärmeerzeuger / Heizungen
Sofern vom Kunden gewünscht, werden vielfach auch die und Kleinanlagen bzw. die deutlichen Vorteile der Kleinanlagen
Heizungssteuerung bzw. Fehlermeldung per Handy angeboten sind auf deren wesentlich höhere Effizienz (höhere Kesselwir- Quelle: IER Universität Stuttgart 2016 (gemäß GEMIS, Version 4.94) © FNR 2017
und die Ansteuerung und Überwachung/Datenauswertung der kungsgrade, höhere Jahresnutzungsgrade) zurückzuführen.
Anlage über Internet-/Datenverbindung und PC/Tablet ermög- Im Vergleich zur Wärmebereitstellung auf Basis fossiler
licht. Energieträger können mit der Wärmebereitstellung aus Holz- Abb. 3-6: Klimagasemissionen der Wärmebereitstellung
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