Vom Heizöl zur Bivalenten Biomasse-Heizanlage mit Solarunterstützung
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Studie zur Energieträgerumstellung
Heizhaus Grimma West
Vom Heizöl zur Bivalenten
Biomasse-Heizanlage mit
Solarunterstützung
Eine technische Vision für unsere Umwelt
Zwickau, im Mai 2003
Ing.-Büro Kupsch und Schmutzler Zwickau, Tel.: 0375/660080, www.solar-planen.de
INGENIEURBÜRO KUPSCH & SCHMUTZLER
Wehrweg 15, 08064 Zwickau, Tel.: 0375/6600-80, Fax: -82
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Heizhaus Grimma West
Die Erneuerung der Heizung, die
Energieträgerumstellung und die
Sanierung des Gebäudes
Schule
Sport-
halle
Wohngeb.
1+2
KiGa Wohngeb.
3
Heizhaus
Schwimmhalle
Lageplan mit Heizhaus, Schule, Sporthalle, Kindergarten, Wohnhäusern und Schwimmhalle
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Vortragsinhalt
1. Die Situation
2. Die Alternative
3. Das Konzept
4. Eine Perspektive
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1. Die Situation
Heizhaus Nordseite
Heizölanlage 1 (4.750 kW) und Heizölanlage 2 (1.250 kW) im 1. Obergeschoss des Heizhauses
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Desolate Dämmung an der Fernwärmetrasse zur Schwimmhalle
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Fehlende bzw. beschädigte Dämmung an den Boilern in der Schule
fehlende Dämmung an den Hauseinführungen
eine der beiden 100.000,-- Liter-Tankanlagen im Erdgeschoss
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2. Die Alternative
Eine wirkliche Alternative zum Heizen mit Öl oder Gas und dem
damit verbundenen Antransport der Energieträger über 12.000 km
per Schiff
oder 6.000 km per Pipline ist: Der Umstieg von Öl oder Gas auf
Hackschnitzel, Pflanzenöl und
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Sonnenwärme.
Für den Bereich Leipzig / Grimma wird eine jährliche Einstahlung von rund 1.000 bis 1.025 kWh/m²
angenommen
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3. Die Konzeption
Bivalente Energieversorgung
Holzhackschnitzel und Pflanzenöl - zwei völlig unterschiedliche
Energieträger mit sehr gegensätzlichen Eigenschaften, aber einigen sehr
entscheidenden Gemeinsamkeiten:
a) Sie kommen aus der Region.
Damit bleibt das Geld für´s Heizen in der Region, schafft Arbeitsplätze
und Kaufkraft vor Ort und bringt eine moderne Identität zurück.
Rapsfeld in der Nähe von Grimma, Aufnahme vom 14.05.2003
Holzstapel irgendwo in Deutschland
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b) sie sind preiswerter als Öl und Gas.
Bereits bei heutigen Energiekosten sind heimische Energieträger
günstiger zu beziehen als fossile. Experten gehen davon aus, dass
Durch den Aufbau einer berechenbaren Angebot-Nachfrage-Beziehung
werden die Preise für Biomasse-Produkte stabil bleiben.
Preise für Energieträger (in € pro 1000 MJ)
Erdgas 10,8 €/GJ
Heizöl 10,0 €/GJ
Rapskörner 9,05 €/GJ
Holzpellets 8,42 €/GJ
Energiegetreide 4,84 €/GJ
Holzhackschnit 2,91 €/GJ
Getreide-Stroh 2,88 €/GJ
China-Schilfgr 2,14 €/GJ
0 2 4 6 8 10 12
c) sie schonen die Umwelt, denn Biomasse
verbrennt CO2-neutral.
Holz und Ölpflanzen nehmen während ihres Wachstums die Menge an
CO2 auf, welche sie bei der Verbrennung wieder abgeben
.
Ein geschlossener Kreislauf ohne Umweltbelastung oder Katastrophenpotenial
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und
d) sie wachsen Jahr für Jahr nach und werden
verfügbar sein, solange die Sonne scheint.
Die Reserven sind unerschöpflich, da letztendlich jeder Kleingärtner
Energieholz liefern kann. Die Wald- und Ackerbauern von heute werden
die Energielieferanten der Zukunft sein.
z. Bsp. China-Schilfgras, aus energetischer Sicht wächst es ca. 10xschneller als Holz, kann
bis zu dreimal im Jahr geerntet, in Hackschnitzelheizungen verheizt und:
kann mit der in unserer Landwirtschaft vorhandenen Logistik produziert und geerntet
werden.
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Die Technik:
Kesselanlage 1: 800 KW-Hackschnitzelkessel
als Grundlastanlage für den Winterbetrieb
(hiermit werden ca. 60 % der benötigten Wärme erzeugt)
Beispiel: eine 300-kW-Anlage in Grünbach-Muldenberg im Vogtland (1998)
+
Kesselanlage 2: 1.200 KW-Pflanzenölbrenner
als Spitzenlastanlage für den Winter- und Grundlastanlage für den
Sommerbetrieb, montiert an bisherigen Heizölkessel)
(hiermit werden ca. 35 % der benötigten Wärme erzeugt)
Ein Pflanzenölbrenner unterscheidet sich optisch kaum von einem Heizölbrenner
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[[. . . . .und übrigens: diese Anlage ist so konzipiert, dass jederzeit
auf konventionelles Heizöl umgestiegen werden kann, sollte der
Preis ins Bodenlose fallen!!!]]
+
Solaranlagen
auf den Wohnhausdächern (in Summe 320 m²) und dem Dach der
Schwimmhalle (60 m²).
Die nunmehr ausgereifte Technik von Sonnenwärmeanlagen, der
Preisverfall für Sonnenkollektoren und die staatliche Förderung
haben dafür gesorgt, dass heute mit keiner anderen Technik
preiswerter und unabhängiger Wärmeenergie erzeugt werden kann.
Wohnhausdach des größeren der beiden Wohngebäude
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Aufgeständerte Thermosolaranlage
Montage einer aufgeständerten Aufdachanlage
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4. Die Perspektive
Die beachtenswerteste Besonderheit aus Sicht des Unterzeichners bei
der Gesamtbewertung der Anlage Heizhaus Grimma West sind
a) der gute und grundsolide Bauzustand des Heizhaus-
Gebäudes,
b) die gewaltigen Lagermöglichkeiten im Erd- und
Obergeschoss des Gebäudes,
c) die noch vorhandenen und mit geringem Aufwand
herzurichtenden Einbauten der Braunkohlezuführung unter
dem Hallendach und
d) die Situation im Freigelände.
Bei Umstellung des Heizhauses auf eine Hackschnitzelheizung besteht
durch die Bauart der Heizung nach Herstellerangaben die Möglichkeit,
neben Holzhackschnitzeln folgende Brennstoffe allein oder als
Beimengung zu verwenden:
- Rapskörner oder die Reste aus der Rapsölproduktion, den sog.
Rapskuchen,
- Holzpellets in handelsüblicher als auch geringerer Qualität,
- Energiegetreide, d. h., alle Sorten von Getreidekörnern sowie
- Strohpellets.
Da einige biogene Brennstoffe derzeit noch kostenpflichtig zu entsorgen
sind und ab 2005 nicht mehr deponiert werden dürfen, (beispielsweise
Garten- u. Baumschnitt, nicht zum Verzehr oder zur Verfütterung
geeignetes Getreide, Reststoffe aus der Pflanzenölproduktion, Holzab-
fälle, Abbruchholz, usw.), werden die sich hieraus ergebenden Vorteile
für Nutzer von Biomasse-Wärmeanlagen nur denen erschließen, welche
über entsprechende Lagerkapazitäten verfügen. So besteht z. Bsp.
bereits heute die Möglichkeit, vereinzelt kostenfrei verregnetes Getreide
zu beziehen, da dieses nicht mehr als Nahrungsmittel oder Futter
gelagert und /oder verwendet werden kann. Eine kostenfreie bzw.
lediglich mit den Transportkosten beauflagte Anlieferung kann jedoch nur
erwarten, wer größere Mengen abnehmen kann, da sich andernfalls der
Transport für den Entsorger nicht rechnet.
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Wenn auch die Optik zu wünschen übrig lässt – bautechnisch befindet sich das Gebäude in einem
recht guten Zustand und begründet bei den angesetzten Sanierungsaufwendungen eine weitere
Nutzungsdauer von mehr als 30 Jahren
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Das Freigelände ermöglicht den Aufbau einer Biomasse-Sammelstelle
Das Heizhaus verfügt durch das gewaltige Volumen über eine große Lagerkapazität
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Die glücklicherweise noch vorhandenen Braunkohle-Schütttrichter können für die
Einlagerung von Energiegetreide oder Pellets kostengünstig umgebaut werden.
Die Kapazität für die Einlagerung von Energiegetreide und Pelletproduk-
ten wird auf ca. 45 bis 60 t geschätzt.
Bei Nutzung dieser Kapazitäten und Befüllung im Jahresverlauf oder
unmittelbar vor dem Winter könnte beispielsweise auf eine
Brennstoffanlieferung während der Weihnachtstage verzichtet werden
(bei einer Bevorratungsmenge im Hackschnitzellager von ca. 120 srm,
einer 50 %igen Zumischung von Pellets oder Energieweizen und der
ohnehin konzipierten Zuschaltung der Pflanzenölheizung ist eine
Betriebsdauer von bis zu 21 Tagen ohne Brennstoffanlieferung
möglich)
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Sonstige wichtige Informationen:
Als grobe Faustregel für den Brennstoffbedarf und die -anlieferung gilt::
• Der Betrieb von einem Holzheizwerk mit 1 Megawatt Heizleistung
erfordert bei 3000 Vollaststunden jährlich maximal 4000
Schüttraummeter (srm) Hackschnitzel.
(Zum Vergleich: Das Heizhaus Grimma-West hat ein Gesamt-
Volumen von etwa 7400 m³ umbauten Raum, für ein Jahr wurde ein
Hackschnitzelbedarf von ca. 2.800 bis 3.000 srm berechnet)
• 1 Schüttkubikmeter Hackschnitzel ersetzt fast 100 Liter Heizöl.
• 1 Schüttkubikmeter Hackschnitzel entspricht einem Heizwert von
etwa 1 MWh. (in Abhängigkeit von der Holzfeuchtigkeit)
Was ist zu beachten ?
Holz beinhaltet Wasser
Wasser und Feuer vertragen sich schlecht. Das im Holz enthaltene
Wasser muss deshalb vor der Verbrennung verdampft werden. Dazu ist
Energie erforderlich. Je höher die Holzfeuchtigkeit, desto mehr Energie
benötigt die Trocknung und desto weniger Nutzenergie (Heizwert) steht
zur Verfügung. Außerdem werden die Verbrennungstemperatur und der
Wirkungsgrad abgesenkt, Emissionsprobleme können durch die
unvollständige Verbrennung entstehen.
Moderne Holzfeuerungen für Hackschnitzel erlauben auch den Einsatz
von frischem Hackgut.
Holzrauch riecht nicht
Moderne Holzfeuerungsanlagen erlauben dank ausgereifter Konstruktion
und gestufter Verbrennung die umweltgerechte Verwertung von
Energieholz mit hohem Wirkungsgrad. Die Einhaltung der gesetzlichen
Emissionsvorschriften ist ohne Probleme möglich.
Ein Vergleich der Emissionen von modernen Holz- und Ölfeuerungen ist
stark von der Gewichtung der einzelnen Schadstoffe abhängig und
erfordert eine Differenzierung in lokale und globale Stoffbilanzen.
Der Kohlenstoffkreislauf ist beim Einsatz von Holzenergie geschlossen,
das bei der Verbrennung entstehende Kohlendioxid wird der Atmos-phäre
beim Aufbau von Holz wieder entzogen.
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Gute Gründe für Holz- und Pflanzenöl-
Energie
Nutzen für die Gemeinden
Im Vergleich zu Ölheizungen verbleiben durch den Biomasse-wärmeverbund
die sechsfache Wertschöpfung und der achtfache Arbeitsbedarf in der Region.
• Die Erlöse für das Energieholz tragen zur Waldpflege bei. Die Pflege-
maßnahmen stärken die Schutzfunktionen des Waldes für das Grund-
wasser, das Klima, den Boden, die Flora und Fauna sowie gegen Luft-
schadstoffe, Lärm und Bodenerosion. Ebenso wird die Erholungsfunktion
des Waldes mit ihren positiven Auswirkungen auf den Fremdenverkehr
gefördert.
• Im Sinne der kommunalen Daseinsvorsorge werden die Auswirkungen
von internationalen Energiekrisen gemindert.
• Die energetische Nutzung des Landschaftspflegeholzes vermindert die
Entsorgungskosten der kommunalen Grünflächenpflege.
• Die Erfahrung mit der „sicheren Wärme aus dem eigenen Wald" fordert
die Identifikation und Solidarität der Bürger mit Ihrer Gemeinde.
Vorteile für die Wärmekunden
• Der Biomasse-wärmeverbund ist besonders sicher und zuverlässig, da
Holz und Pflanzenöl immer regional vorhanden sind und durch
fachmännische Konzeption und Betriebsweise eine hohe technische
Verfügbarkeit gewährleistet wird.
• Die Wärmekunden genießen hohen Komfort, da die Wärme jederzeit
bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt wird, ohne dass sie sich um den
Betrieb und die Instandhaltung der Anlagen zu sorgen brauchen.
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• Die Vollkosten des Biomassewärmeverbundes sind oft günstiger als bei
einer konventionellen Heizung. Durch die Unabhängigkeit der Biomasse-
energie von Energiekrisen ist die Wirtschaftlichkeit der Versorgung auch
langfristig gegeben.
• Technische Neuerungen lassen sich innerhalb des Wärmeverbundes
schnell und effektiv realisieren, so dass der Wärmekunde auch zukünftig
immer mit wirtschaftlicher und umweltschonender Energie versorgt wird.
Unterstützung für die Holz- und Ölpflanzenwirtschaft
• Verkauf des Energieholzes und die Übernahme der gesamten
Lieferaufgabe bis zur Heizzentrale ermöglicht den Energiebauern
zusätzliche Einkommen und Beschäftigung.
Entlastung für die Umwelt
• Die Biomasseenergie aus nachhaltiger Forstwirtschaft ist CO2 - neutral.
Sie leistet einen aktiven Beitrag gegen die zunehmende Erwärmung der
Erde.
• Weltweite Energietransporte mit den damit verbundenen Umweltschäden
und –gefährdungen sind weniger notwendig.
Nutzen für die Gemeinden
a) Regionale Wertschöpfung
Bei Bau und Betrieb des Biomassewärmeverbundes können fast alle
Lieferungen und Leistungen durch lokale und regionale Betriebe erbracht
werden. Die Verlegung der Wärmeleitungen, Herstellung und Montage der
Hausübergabestationen, die Errichtung der Heizzentrale und der Hack-
schnitzellager werden von Handwerksbetrieben ausgeführt. Produktion und
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Bereitstellung des Energieholzes und des Pflanzenöls sind langfristige und auf
Dauer angelegte Wertschöpfungen der regionalen Forst- und
Energiewirtschaft. Auch der Betrieb und die Wartung eines
Biomassewärmeverbundes sind langfristige Dienstleistungen, die durch
regionale Handwerksbetriebe erbracht werden können. Das bedeutet, das
Geld, welches von den Energiekunden für die Heizung ausgegeben wird, zu
einem hohen Prozentsatz in der Region verbleibt und somit zu einer
wirtschaftlichen Stabilisierung der regionalen Wirtschaft beiträgt. Das
schweizerische „Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft" hat
festgestellt, dass durch die Umstellung der Energieversorgung von Heizöl auf
Holz ca. 60 % der jährlichen Kosten, die bisher für den Einkauf des
Energieträgers Öl aufzuwenden sind, zukünftig im Lande verbleiben und der
Binnenwirtschaft zur Verfügung stehen und dass vor allem durch die
energetische Nutzung von Holz und Ölpflanzen gegenüber Heizölheizungen
sechsmal soviel Geld in der Region verbleibt.
b) Regionale Arbeitsplätze
Die Wertschöpfung durch ein Biomassewärmeverbundsystem bewirkt die
Sicherung vorhandener und die Schaffung neuer Arbeitsplätze in der Region.
Die Kosten, die von den Wärmeverbrauchern zu tragen sind (die jedoch nicht
höher sind als bei konventioneller Heizung), fließen in die Löhne und Gehälter
der heimischen Energiewirtschaft und der beteiligten Unternehmen, wo sie
Kaufkraft und Nachfrage bewirken, sie erbringen Zinsen und Gewinne und
stärken somit die Investitionstätigkeit regionaler Unternehmen. Das oben
genannte schweizerische Bundesamt hat auch hierzu festgestellt, dass durch
einen Biomassewärmeverbund gegenüber Ölheizungen ca. acht mal soviel
Arbeitsplätze in der Region benötigt werden.
c) Nachhaltige Entwicklung
Ausgelöst durch die Konferenz von Rio 1992, insbesondere die dort verab-
schiedete Agenda 21, wird auch in Deutschland die Forderung zur nachhalti-
gen Entwicklung häufiger gestellt. Das lässt sich auch daran erkennen, dass
immer mehr Kommunen dem Klimabündnis beitreten. In der Berichterstattung
über die internationalen Nachfolgekonferenzen bleibt meist unerwähnt, dass
die eigentlichen Akteure der Agenda 21 die Kommunen sind. Denn nur in den
Kommunen sind die erforderlichen Entscheidungskompetenzen gegeben, die
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eine Realisierung der Agenda 21, zum Beispiel durch Energiesparen, ge-
schlossene Stoffkreisläufe und Einsatz erneuerbarer Energieträger überhaupt
erst ermöglichen. Der Betrieb eines Biomasse-Wärmeverbundes ist nun ein
sehr deutlicher Beitrag zur nachhaltigen Entwicklung, da die Erlöse aus dem
Verkauf des Energieholzes eine angemessene Waldpflege erreicht werden
kann. Denn der gepflegte und nachhaltig bewirtschaftete Wald erfüllt neben der
Bereitstellung des Holzes weitere vielfältige Funktionen, die für eine
lebenswerte Umwelt von entscheidender Bedeutung sind. Besonders
hervorzuheben sind dabei die Einflüsse auf
• das Grundwasseraufkommen
• die Eindämmung der Bodenerosion
• das gemäßigte Kleinklima
• die Erholungsqualität für die Bevölkerung
Diese Funktionen des Waldes für eine gesunde Umwelt können auf Dauer nur
gewährleistet werden, wenn der Wald auch selbst als Wirtschaftsbetrieb
gesund ist. Die energetische Verwertung von Holz ist ein Beitrag zu dieser
wirtschaftlichen Gesunderhaltung;
d) Daseinsvorsorge
Die Kommune hat die allgemeine Aufgabe der Daseinsvorsorge. Durch ein
Biomassewärmeverbundsystem kann sie dieser Zielsetzung besonders
wirksam entsprechen, da hierdurch einer ganzen Reihe von langfristigen
Problemen begegnet werden kann:
• Die negativen Auswirkungen von internationalen Energiekrisen,
insbesondere Energieverknappung und Energiepreiserhöhung, können
durch den Einsatz der einheimischen Biomasseenergie gemindert
werden.
• Die Abhängigkeit von zukünftig auch international operierenden
Energiekonzernen kann durch den Aufbau einer kommunalen,
dezentralen Versorgungsstruktur verringert werden.
• Die langfristigen Entsorgungskosten für Landschaftspflegeholz aus
öffentlichen und privaten Grünflächen können deutlich reduziert
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werden, wenn dieses Holz, sofern hierfür keine andere
Nutzungsmöglichkeit besteht, als preiswerte Beimischung dem
Biomassewärmeverbund zur Verfügung gestellt wird.
• Die Identifikation der Bürger mit ihrer Kommune und ihrer Region sowie
ihr Selbstbewusstsein als Solidargemeinschaft werden durch mehr
Unabhängigkeit bei der Energieversorgung gefördert. Die persönlich
erlebte Erfahrung mit der „sicheren Wärme aus dem eigenen Wald"
bewirkt Identifikation.
• Durch die thermische Nutzung von Restholz leistet die Kommune einen
eigenen Beitrag zur geschlossenen Kreislaufwirtschaft und hilft damit,
dass Deponieraum eingespart wird.
Vorteile für die Wärmeenergiekunden:
- Sicher und zuverlässig
Die Bürger oder auch die öffentlichen Einrichtungen, die durch einen
Biomasse-Wärmeverbund versorgt werden, können gegenüber der
konventionellen, mit fossilen Brennstoffen befeuerten Einzelheizung mit
einem höheren Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit rechnen, da
• der Energieträger Holz immer regional vorhanden ist und nicht erst aus
anderen Teilen der Welt herangeschafft werden muss
• die Heizzentrale meist mit einem zweiten Wärmeerzeuger ausgerüstet
ist, so dass für unvorhergesehene Störungen Vorsorge getroffen ist
• der Betrieb des Biomassewärmeverbundes von Fachleuten geführt wird,
wodurch eine sehr hohe technische Verfügbarkeit gewährleistet
- Komfortabel
Die Wärmekunden eines Biomassewärmeverbundes erhalten die Wärme
ins Haus - bequem und einfach wie die Elektrizität. Insbesondere ist kein
Aufwand erforderlich,
• die Wärmeerzeugungsanlage zu warten, instand zu halten und zu
reparieren
• den Brennstoff einzukaufen und zu lagern
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• die regelmäßigen, gesetzlich vorgeschriebenen Überprüfungen an
Feuerung, Schornstein und Tankanlage zu besorgen.
Mit Perspektive für die Zukunft
Der Biomassewärmeverbund ist auch vorteilhaft bei zukünftigen Weiterent-
wicklungen in der Energietechnik, die der Energieeinsparung und dem Um-
weltschutz dienen. Neuerungen können in einem vorhandenen Wärmever-
bund leichter umgesetzt werden, da es viel einfacher ist, nur eine Heizzentrale
nachzurüsten als viele einzelne, kleine Heizungen. Außerdem sind technische
Verbesserungen für den einzelnen Bürger, der dafür bezahlen soll, oftmals
fachlich und wirtschaftlich nicht leicht verständlich, was dazu führt, dass diese
meist unterbleiben. Hier bietet der Wärmeverbund die Möglichkeit, dass Ver-
besserungsmöglichkeiten professionell geprüft, sachkundig eingeplant und mit
überschaubaren finanziellen Auswirkungen entschieden werden können. Der
Biomassewärmeverbund bietet also die Gewähr, dass zukünftige Entwicklung-
en schnell und zuverlässig berücksichtigt werden können und dass der
Wärmekunde immer mit umweltschonender und wirtschaftlicher Energie ver-
sorgt wird.
Unterstützung für die Forst- und Landwirtschaft
Zusätzliche Erlöse durch Biomasseenergie
In Deutschland wird seit über 200 Jahren nachhaltige Forstwirtschaft be-
trieben, was nur wenigen Menschen bekannt ist. Das bedeutet, dass nicht
mehr Holz aus dem Wald entnommen wird, als dort nachwächst.
Bei nachhaltiger Forstwirtschaft müssen die Wälder gepflegt werden, um
einen vitalen und gesunden Wald entstehen zu lassen. Das bei der
Waldpflege anfallende Durchforstungsholz wird überwiegend an Säge-
werke verkauft. Schwächeres Holz, aus dem keine Bretter oder Balken
mehr erzeugt werden können, wird in der Regel an die Papier-, Zellstoff-
und Spanplattenindustrie geliefert.
Sonst nicht verwertbares Holz kann zu Hackschnitzel verarbeitet werden,
womit für die Forst- und Holzwirtschaft zusätzliche Arbeitsplätze und Erlöse
entstehen. Darüber hinaus wird dem umweltpolitischen Ziel der in sich
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geschlossenen (und damit nachhaltigen) Kreislaufwirtschaft Rechnung
getragen.
In den Sägewerken entstehen beim Einschnitt des Stammholzes nicht
nur Bretter und Balken, sondern auch die Sägenebenprodukte, wie
Sägespäne, Spreißel, Rinden und Hackschnitzel, die insgesamt etwa ein
Drittel des Stammholzes ausmachen. Der Verkauf der
Sägenebenprodukte an die Industrie ist ebenfalls zurückgegangen, so
dass auch aus diesem Bereich langfristig weniger Deckungsbeitrag für
die Sägewerke zur Verfügung steht. Der Einsatz der Sägenebenprodukte
als Energieholz ermöglicht der Sägeindustrie zusätzliches Einkommen.
Neue Aufgaben durch Brennstoffversorgung
Die pünktliche und zuverlässige Anlieferung der Hackschnitzel zur Heiz-
zentrale ist eine wesentliche Voraussetzung für das Funktionieren eines
Biomasse-Wärmeverbundsystems. Diese Aufgabe wird bisher von verschie-
denen Marktpartnern wahrgenommen. Für Wald- und Ackerbesitzer und deren
Zusammenschlüsse ist dies eine neue Möglichkeit, die Wertschöpfung
innerhalb der Forst- und Landwirtschaft zu erhöhen. Damit ist auch die Chance
gegeben, die Mischung des Brennstoffes zugunsten der Biomasse zu
beeinflussen.
Entlastung für die Umwelt
Aktiver Beitrag zum Klimaschutz
Die energetische Nutzung von Holz setzt die gleiche Menge an CO2 frei, die die
Bäume und sonstigen Energiepflanzen im Verlaufe ihres Wachstums der
Atmosphäre entzogen haben. Damit steht ein Energieträger zur Verfügung,
durch dessen Nutzung kein zusätzliches CO2in die Atmosphäre gelangt, somit
auch kein zusätzlicher Treibhauseffekt entsteht. Biomasse gilt deshalb
insgesamt als „CO2-neutral" unter der Voraussetzung, dass die Wälder
nachhaltig bewirtschaftet werden.
Ein positiver Beitrag zum Klimaschutz entsteht nun daraus, dass die Bio-masse
als Energieträger dort Verwendung findet, wo bisher fossile Energie-träger wie
Kohle, Öl oder Gas eingesetzt wurden. Wie bereits dargestellt,
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beträgt bei dem Berechnungsbeispiel der 100 Wohnungen die Einsparung von
CO2 mehrere hundert Tonnen jährlich im Vergleich zu den Energieträgern Öl
und Gas. Jeder Bewohner des Neubaugebietes reduziert somit seinen
statistischen CO2-Ausstoß von 11 t CO2; um ca. 1,8 t .
Weniger Umweltkatastrophen
Die Energieträger Öl und Gas sind sowohl bei der Förderung als auch beim
Transport mit erheblichen Umweltrisiken belastet, die meist nur durch spek-
takuläre Ereignisse wie Tankerhavarien, Gasexplosionen und kriegerische
Auseinandersetzungen in das öffentliche Interesse geraten. Dabei sind es
jedoch gerade die fast unbemerkten, ständigen Umweltverschmutzungen wie
Tankerreinigung ins Meer, ungeregelte Beseitigung von Reststoffen und
Leckagen an Leitungen, die weltweit irreparable Schäden bewirken.
Die Produktion und der Transport der regional anfallenden Hackschnitzel und
des Pflanzenöls hingegen enthalten keine umweltrelevanten Risiken.
Argumente gegen Bedenken und Hemmnisse
- Biomasseenergie sei unmodern und umweltbelastend
Sehr viele Menschen, die sich in den letzten 20 bis 30 Jahren daran gewöhnt
haben, dass die Heizung mit Öl oder Gas problemlos funktioniert, sind zu-
nächst erstaunt, wenn sie von der neuen Möglichkeit der Biomasseenergie
hören. Verbinden sich mit Biomasseenergie doch Vorstellungen über pras-
selnde Lagerfeuer, knackende Kaminfeuer oder auch wohlige Wärme aus dem
Kachelofen, immer verbunden mit intensiven Gerüchen und der lästigen
Aschenbeseitigung. Und in der Tat ist die Zeit auch noch nicht allzu lange her,
als man zu Recht über Belästigungen durch Geruch und Staub aus Holzfeu-
erungen die Nase rümpfen musste. Die große Zahl Von etwa 1000 Kommu-
nen in Deutschland, die in ihren Satzungen sogenannte Verbrennungsverbote
für Festbrennstoffe haben, liefern noch heute Zeugnis von der weitverbrei-
teten, und damals auch berechtigten Abneigung gegen Holzfeuerungen.
Diejenigen Holzfeuerungen, die zehn Jahre und älter sind, entsprechen im
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allgemeinen nicht mehr dem Stand der Technik.
Die Weiterentwicklung der Holzfeuerungen ging im wesentlichen von
unseren südlichen Nachbarländern Österreich und Schweiz aus, in de-
nen sehr bald die lokalpolitische und auch die nationale Dimension der
Energieversorgung aus eigenen Quellen erkannt wurde. Heute gibt es
über den gesamten Leistungsbereich von Heizungen und Heizwerken
eine breites Angebot von Serienprodukten, die den Öl- und Gasheiz-
ungen hinsichtlich Bedienungskomfort, Regelqualität und geringem
Schadstoffausstoß nicht nachstehen.
- Biomasseenergie sei teurer
Dieser Einwand stimmte früher häufiger, in den letzten Jahren jedoch zuneh-
mend weniger. Die Gründe für zu teure und damit unwirtschaftliche Anlagen
sind vielfältig. In den letzten Jahren wurden jedoch aus Erfahrungen Schlüsse
gezogen. Dies führt dazu, dass
• die Anlagenkonzepte verbessert werden (z.B. höhere
Vollbenutzungsstunden),
• der bauliche Aufwand für Heizhaus und Silo auf das nötigste
reduziert wird,
• die Hackschnitzel nicht mehr nur aus dem Wald bezogen werden,
sondern aus verschiedenen Quellen zu einem preiswerten
Brennstoffmix kombiniert werden.
Trotz aller Verbesserungen wird es manchmal nur durch öffentliche Förderung
zu einer ausreichenden Wirtschaftlichkeit für den Betreiber kommen können.
Es gibt jedoch genügend Beispiele für Holz - Nahwärmeanlagen, die von
privaten Investoren (Contractoren) wirtschaftlich betrieben werden.
- Die Belieferung mit Biomasseenergie sei nicht sicher
Verständlicherweise ist derjenige, der sein Heizöl vom Brennstoffhandel be-
zieht, zunächst nicht darüber informiert, dass es einen funktionierenden Handel
mit Rest- und Abfallhölzern, gibt. Selbst wenn eingeräumt werden muss, dass
der Handel mit Energieholz noch nicht die flächendeckende Qualität des
konventionellen Brennstoffhandels erreicht hat, so ist damit noch
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lange nicht die Behauptung gerechtfertigt, die Belieferung mit Energieholz sei
unsicher. Die Hackschnitzel werden in verschiedenen Qualitäten europaweit
gehandelt, so dass bei eventuellen, kurzfristigen Lieferengpässen der regio-
nalen Lieferanten immer überregionale Lieferkapazitäten verfügbar sind.
Biomasse als Energieträger
- eine Zusammenfassung
In Deutschland wird seit etwa 200 Jahren nachhaltige Forstwirtschaft
betrieben, dabei wird dem Wald nicht mehr Holz entnommen, als dort
nachwächst. Zur Zeit werden nur zwei Drittel des jährlichen Zuwachses
von ca. 6 Festmetern je Hektar entnommen. Ein Drittel des Zuwachses
verbleibt im Wald und erhöht damit den Holzvorrat. Waldholz wird bei der
Durchforstung und bei der Stammholzernte gewonnen.
Eine weitere Quelle für Energieholz ist das Landschaftspflegeholz, das bei
der Pflege der öffentlichen und privaten Grünanlagen und des
Straßenbegleitgrüns anfällt. Für die Kommunen und die Landkreise ergibt
sich hier in Anwendung des Kreislaufwirtschaftsgesetzes eine zusätzliche
Verwertungsaufgabe.
Die 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
werden bisher erst versuchsweise betrieben, doch die Ergebnisse der
letzten Jahre stimmen sehr hoffnungsvoll.
Das Energiepotential der naturbelassenen Hölzer in Deutschland beträgt
ca. 67 bis 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.
Bei der Beurteilung des Energiepotentials einer Gemeinde kann
angenommen werden, dass je 1000 ha Waldfläche soviel Waldrestholz
und Sägenebenprodukte zur Verfügung stehen, dass damit ein
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Wärmeverbund aus ca. 400 freistehenden Einfamilienhäusern versorgt
werden kann.
Bei der derzeitigen Nutzung des Energieholzes entfällt der größte Anteil
auf das Stückholz.
Hackschnitzel können im Wald durch mobile Hacker hergestellt und in
Großcontainern direkt zur Heizzentrale befördert werden. In den
Sägewerken werden Hackschnitzel als Nebenprodukte erzeugt.
Bei der Bevorratung der Heizzentrale werden die Hackschnitzellager
überwiegend so erstellt, dass die Befüllung einfach durch Abkippen der
Container erfolgen kann. Die Hackgutzuführung zur Heizung übernimmt
dann die Schubbodenanlage.
Die Anlieferung der Hackschnitzel erfolgt entweder durch die Waldbesitzer,
Forstämter und Sägewerke direkt oder durch den Spänehandel.
Der Schlüssel zur umweltschonenden Holzfeuerung heißt "gestufte
Verbrennung". Dabei wird durch eine entsprechend gestaltete
Feuerraumgeometrie und durch eine intelligente Regelung sichergestellt,
dass die verschiedenen Phasen der Umwandlung, nämlich Trocknung,
Entgasung und Verbrennung möglichst vollständig und nacheinander
ablaufen. Dadurch wird ein vollständiger Ausbrand bei hohem
Wirkungsgrad erreicht, die Emissionen bleiben gering.
Zwickau, d. 16.05.2003
H. Schmutzler
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