Normung von Waldhackgut

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2 Normung von Waldhackgut Nikolaus Nemestóthy Forstliche Ausbildungsstätte Ort / Gmunden Biomassetag 2011 Wieselburg

3 Inhaltsüberblick Ausgangslage Energieholzbedarf Energieholzmarkt Aktuelle Normen Projekt CHIP CLASS Bisherige Ergebnisse Diskussionsgrundlage für Norm betreffend Waldhackgut für Anlagen >500 kw Produktionsversuche Zusammenfassung (Fotos: Holzforschung Austria)

4 Holzbedarf für energetische Verwertung in Österreich (Quelle: AEA, Statistik-Austria, LKNÖ, 2011) (* Prognose für 2020)

5 Erlöse in /Fm für DF- Sortimente frei Straße Energiehackgut 86 bis 105 /AMM frei Werk = Je nach Baumart 17 bis 48 /fm ab Straße Datenquelle: Holzmarktbericht der LKÖ 10/11, eigene Berechnungen

6 Geltende Normen für (Wald)-Hackgut ÖNorm M 7133 : 1998 Holzhackgut f. energetische Zwecke Vorbild für Biobrennstoffnormung in EU Korngrößenklassen G30 G50 G100, Grobanteil max. 250 mm Feingutanteil < 2,8 mm, max. 20 % Wassergehalt 20 bis 50 % ÖNorm EN : 2010 Allgemeine Anforderungen an feste Biobrennstoffe Definitionen für Herkunftsmaterial bis fertige Brennstoffe Breiter, flexibler Rahmen für alle Energieholzvarianten der EU Ergänzung durch spezielle Produktnormen vorgesehen Holzhackgut Partikelgröße in 6 Stufen von P16A bis P100, Grobanteil max. 350 mm Feingutanteil < 3,15 mm je nach Partikelgröße Hauptanteil max. 4 bis 12% Wassergehalt 10 bis > 55% ÖNorm EN : 2011 Produktnorm: Hackgut für kleine Anlagen

7 FHP-Projekt CHIP CLASS Schaffung normativer Grundlagen für WHG für Feuerungsanlagen > 500 kw Vergleich ÖNorm M 7133 und ÖNorm EN Klare Definition geringwertigerer WHG Sortimente Optimierung der Verwendung energetisch bzw. stofflich verwertbarer Qualitäten günstigerer Brennstoff sichere Versorgung der Industrie Erarbeitung eines Entwurfes für eine WHG Norm Produktionsversuche bezüglich neuer WHG Sortimente In einer weiteren Projektphase vorgesehen: Erarbeitung von Produktionsrichtlinien für verschiedene WHG- Sortimente mit den Variablen: Ausgangsmaterial, Hackertype, Hackerzustand Erstellung einer FHP-Broschüre Waldhackgut

8 Umfrage CHIP CLASS*: Welche Parameter führen zu Problemen Hackgutlagerung zu feuchtes im Betriebsablauf? Material Verpilzung des Materials Klumpen und Brückenbildung Im Winter Brückenbildung durch Frost Zu geringer Heizwert Ausbrandverhalten Hoher Aschegehalt höherer Wartungsaufwand Hoher Feinanteil (Nadelanteil) Flugasche, Überschreitung der NOx- und der Staubemissionsgrenzwerte Schlackebildung durch Fremdstoffe Hackgutförderung Überkorn und Fremdstoffe Verstopfung der Fördereinrichtung Feinstmaterial Anbacken am Bunkerboden Vergleiche: Neff A., Kuprat, H., et Al., 2004 *Auswertung der Antworten von 28 Anlagenbetreiber > 500 kw Brennstoffwärmeleistung bzw. größerer Hackguthändler Grafik: HFA; Pichler W., Steiner M., 2010

9 Umfrage CHIP CLASS: Einfluss des Baumteils auf die Qualität von WHG? Quelle: HFA; Pichler W., Steiner M., 2010

10 Umfrage CHIP CLASS: Einfluss der Lagerdauer auf die Qualität von WHG aus Stammholz bzw. aus Ast- und Kronenmaterial? Stammholz Ast-/Kronen Quelle: HFA; Pichler W., Steiner M., 2010

11 Probenerhebung CHIP CLASS: Geografische Verteilung der Proben Quelle: HFA; Pichler W., Steiner M., 2011

12 Rohstoff Probenerhebung CHIP CLASS: Anteil der Rohstoffgruppen lt. EN an 79 untersuchten WHG-Proben Prozentanteil Waldrestholz Laubholz 28% Waldrestholz Nadelholz 19% Stammholz Laubholz 18% Stammholz Nadelholz 13% Vollbäume Laubholz 10% Flur, Park, Straßenbegleitgehölz 6% Vollbäume Nadelholz 3% Wurzelholz 3% Büsche 0% Plantagenholz 0% Tabelle: HFA, Pichler W., % 31% 19%

13 Probenauswertung CHIP CLASS: Versuch der Zuordnung der Waldhackgutproben nach ÖNorm M 7133 mit Berücksichtigung des Grobanteiles ohne Berücksichtigung des Grobanteiles Quelle: HFA; Pichler W., Steiner M., 2011

14 Probenauswertung CHIP CLASS: Versuch der Zuordnung der Waldhackgutproben nach ÖNorm EN Tabelle 5 Nicht zuordenbar Quelle: HFA; Pichler W., Steiner M., 2011

15 Größenklassen - ÖNORM EN Großteil der Proben nach der Haupttabelle Hackgut keiner Klasse zuordenbar (zu hoher Feinanteil) Schredderholz Klassifizierung (eigene Feinanteilsklassen) geeignet jedoch negativ besetzt VORSCHLAG: Ausnahmebestimmung für Waldrestholz (mit feinen Partikeln) in die Haupttabelle Hackgut übernehmen Vorteil - Zuordnung zu Klassen in den meisten Fällen möglich Nachteil: - keine genauen Angaben über den Feinanteil (max. 25% möglich) - nur für Klassen P45B und größer möglich Quelle: HFA; Steiner M., 2011

16 Diskussionsvorschlag für Größenklassen Normentwurf ÖNORM C 4005 Vorschlag - Übernahme der Ausnahmebestimmung für Waldrestholz in die Haupttabelle der EN : Vereinfachung durch weniger Größenklassen Hauptanteil ausgeweitet auf 3,15 mm bis Nenngröße Feingutanteil auf max. 25% ausgeweitet Grobanteil bleibt lt. Norm Quelle: HFA; Steiner M., 2011

17 Zuordnung der 79 Proben zu Größenklassen lt. Vorschlag für ÖNORM C Proben nicht zuordenbar: Hauptanteil > 75 % Feingutanteil < 25 % Grobkornanteil < 6 % Max. Länge Quelle: HFA; Steiner M., 2011 Max. Querschnitt

18 Produktionsversuche Klärung der Ursachen falscher WHG Sortimente Maschinenseitige Variable: Hackertype Hackerzustand Rohstoffseitige Variable: Ausgangsmaterial Holzart, Baumteil Zustand, Lagerbedingungen, Verunreinigungen Wassergehalt Ableitung von Rezepturen zur Einhaltung der Grenzwerte für normgerechtes WHG

19 Laubholzdominiert Nadelholzdominiert

20 Zusammenfassung und Ausblick Analyse der handelsüblichen Brennstoffe (WHG) hat die schlechte Übereinstimmung mit geltenden Normen aufgezeigt. ÖNORM EN in Summe als Handelsgrundlage zu komplex. Entwurf einer vereinfachten Norm als Geschäftsgrundlage für WHG Einkauf für Anlagen > 500 kw Potential minderwertigerer Produkte heben marktfähig machen Günstigere Brennstoffe Vorrang der stofflichen Verwertung sichern Produktionsversuche und Analyse der gesammelten Proben zeigen deutlichen Einfluss mancher Variablen auf die Qualität. CHIP CLASS geplante Fortsetzung in 2. Projektjahr Weitere Produktionsversuche Verschiedene Rohstoffe Verschiedene Lagerung der Rohstoffe Produktion unterschiedl. Hackertypen + Messerzustand Entwicklung von Verfahrensanweisungen zur Herstellung der im Normentwurf definierten Subqualitäten (WHG) Anpassung der Übernahmerichtlinien für Biomasse Brennstoffe an neue WHG Sortimente Erstellung von Inhalten für eine FHP-Broschüre Waldhackgut

21 Danke! Anmerkungen und Wünsche zum Normentwurf C 4005 bitte an: Monika Steiner, HFA, m.steiner@holzforschung.at Wilfried Pichler, HFA, w.pichler@holzforschung.at Nikolaus Nemestóthy, BFW, nikolaus.nemestothy@bfw.gv.at