Effizienzsteigerung durch Holzhackschnitzel (sitro)

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1 Effizienzsteigerung durch Holzhackschnitzel (sitro) Bundesverband Bioenergie e. V. (BBE) 11. November 2014, Hannover, Energy Decentral G. Krämer / D. Hess, HolzWert GmbH & Co. KG, Halle 22 Stand D08

2 ü Entwicklung von und Handel mit Anlagentechnik zur Aufbereitung von Hackschnitzeln (sitro) und Scheitholz ü Herstellung und Lieferung von Hackschnitzeln (sitro) für Kleinfeuerungen, Spielplätze, Holzgas-BHKWs ü Beratung, Schulung und externe Überwachung zur Qualitätssicherung von Holzhackschnitzel und Scheitholz ü Gutachten zu Holzbrennstoffen, Trocknung und Holzfeuerungstechnik < 1MW

3 Georg Krämer Tischler und Dipl.-Holzwirt BMWi-geförderter Berater für Innovation und Technologie Dozent für Umweltschutz / Holzenergie an DHBW Mosbach Gründung: Institut für Brennholztechnik 2007 / HolzWert GmbH & Co. KG 2013 Gremienarbeit CEN / TC 335 Solid Biofuels, VDI , Fertigpackverordnung für Scheitholz, RAL-GZ 451, Qualitätszeichen BuVBB, FNR: 2. Stufe der 1.BImSchV, BBE-Arbeitskreis Hackschnitzel, Pro Hackschnitzel e. V. Wissenschaftl. Beirat im Bundesverband Brennholzhandel und produktion e.v. macroholzdata - Bestimmung und Verwendung von Nutzholzarten Koordinierung Kap. 9 Holzwirtschaft in: SCHULTE ET AL., 2003: Wald in Nordrhein-Westfalen, 2 Bände, 1091 Seiten, Verlag Aschendorff Prof.-Adalbert-Seifriz-Preis 2008 für vorbildliche und beispielhafte Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Handwerk (Trommeltrockner) Entwicklung von Homogentrockner, Mobiltrockner, sitro als Handelskonvention Schulung, Prüfmethoden + externe Qualitätsprüfung von Holzbrennstoffen

4 Kesselhersteller Akteure Wärme aus Holz Schornsteinfeger Brennstofflieferant Schlacke Störungen Emissionen Kosten Installateur Betreiber Planer

5 Energieholzmengen Scheitholz/Wald 21,935 Scheitholz/Garten Landschaftspflegeholz Rinde Schnittholzreste Sägewerk Schnittholzreste Altholz Holzbriketts Pellets Hackschnitzel Späne/Sägemehl Sonstiges 1,937 0,698 1,842 0,841 2,016 1,426 1,627 0,171 0,038 1, Brennholz / Energieholzeinsatz in privaten Haushalten (2010) in Festmeteräquivalent Quelle: MANTAU (2012): Energieholzverwendung in privaten Haushalten im Jahr 2010

6 Holzbrennstoffsortimente Briketts Industrieproduktion / Institutioneller Handel Briketts handbeschickt Qualität automatisch beschickt? Scheitholz Pellets Selbstversorger / Kleinbetriebl. Produktion Hackschnitzel

7 Akteure zur Rekrutierung von Holzhackgut Landwirtschaft Forstwirtschaft Logistikwirtschaft Holzwirtschaft Landschaftspflege, Knickholz, KUP, Privatwald Waldrestholz bei Ernte und Durchforstung Altholz Holz als Abfall Holztransport Industrierestholz, Koppel-, Nebenprodukte Maschinenringe / Selbstversorger Forstliche Dienstleister Transporteure Entsorger Holzbearbeitungs- / Holzverarbeitungsindustrie Lohntrocknung an Biogasanlagen / Lagertrocknung Entsorgung in Großfeuerungen Lohntrocknung Transport Handel Durchlauftrocknung (Band-, Trommel-, Schachttrockner) und Siebung Netzwerk / Wärme Rohstoffquelle Logistik Verfahrenstechnik

8 sitro als normative Ergänzung zur DIN EN ISO

9 Warum technisch trocknen? " Nutzen und Puffern überschüssiger Wärmeenergie " Trocknen (und Sieben) sind Teil der Homogenisierung von Brennstoffen " Erhöhung des Wirkungsgrades der Feuerung " bessere Holzgaserzeugung " effizientere Verbrennung " Reduzierung von Emissionen " längere technische Nutzungsdauer der Feuerungsanlage " dauerhafte und platzsparendere Lagerung von Holzhackgut " geringere Störanfälligkeit der Feuerungsanlage " Erhöhung des Heizwertes " Erhöhung der Rohstoffausbeute durch Trocknung (=Materialeffizienz) " Veredelung von Rohholz für stoffliche + energetische Nutzung

10 Warum Sieben? 1. Abscheiden von Störstoffen, Fein-/ Grobanteil: " Vermeiden von Überlängen, die die Förderschnecke blockieren " Ausschleusen von Fremdstoffen (Metall, Steine) " Reduzieren von Feinstanteil, der zu Verschlackung oder Staubemissionen führt " Durch Siebung homogenisiertes Holzhackgut erhöht die Betriebssicherheit von Holzgas-BHKWs 2. Fraktionieren bedarfsgerechter Verwendungssortimente: " Durch Siebung wird heterogenes Holzhackgut unterschiedlicher Rohholzsortimente und Hackerqualität in Sortimente mit definierter Qualität aufgewertet " Sitro-Hackschnitzel als Massenbrennstoff mit definierter Qualität für anonyme Märkte möglich analog Holzpellets " Homogenisiertes und auf den Vergaser abgestimmtes Holzhackgut ist Voraussetzung für eine optimale Leistung des Holzgas-BHKWs " Erzeugung von bedarfsgerechten Sortimenten möglich

11 Hackschnitzel sitro als Handelskonvention " sitro ist eine empfohlene Handelskonvention des Instituts für Brennholztechnik in Anlehnung an atro oder lutro und bedeutet: gesiebte (=von Feinanteil und Überlängen separierte) und technisch getrocknete Hackschnitzel aus naturbelassenem Holz mit 95% Massenanteil des Hauptanteils (P16S oder P31S oder P45S) und einem Wassergehalt w 15%. " Die Handelskonvention sitro ist plausibel und verständlich. Sie fasst wesentliche Anforderungen an die Qualität von Holzhackschnitzel für energetische Zwecke in Kleinfeuerungen zusammen. " Sitro-Hackschnitzel sind besonders als Qualitätsbrennstoff für Betreiber von Kleinfeuerungen ohne eigenen Wald und ohne eigene Möglichkeiten der Brennstoffaufbereitung geeignet. " Durch Trocknen und Sieben können Hackschnitzel mit definierten Eigenschaften auch noch aus qualitativ schlechteren Rohholzsortimenten erzeugt werden.

12 Produktdeklaration

13 Qualitätshackschnitzel nach DIN EN ISO ; Partikelgrößenklassifizierung Größenklasse Hauptfraktion Feinanteil Grobanteil Maximale Länge 6079 % Ma.-%, mm Ma.-% 3,15 mm Ma.-% mm cm² Max. Querschnittsfläche P16S 3,15 mm P 16 mm 15 Ma.-% 6 Ma.-% > 31,5 mm 45 mm 2 cm² P31S 3,15 mm P 31,5 mm 10 Ma.-% 6 Ma.-% > 45 mm 150 mm 4 cm² P45S 3,15 mm P 45 mm 10 Ma.-% 10 Ma.-% > 63 mm 200 mm 6 cm² Quelle: Auszug aus TFZ-Merkblatt: 14BKu002 vom Juli 2014, farbliche Hervorhebung: KRÄMER Holzhackschnitzel (sitro) für Kleinfeuerungen bis 150 kw ohne Filtertechnik? sitro Hauptfraktion Feinanteil Grobanteil Max. Länge 95 % Ma.-%, mm Ma.-% 8 mm Ma.-% P16S 8 mm P < 16 mm 1 % Ma.-% 4 % Ma.-% > 16 mm förderfähig P31S 8 mm P < 31,5 mm 1 % Ma.-% 4 % Ma.-% > 31,5 mm förderfähig P45S 8 mm P < 45 mm 1 % Ma.-% 4 % Ma.-% > 45 mm förderfähig

14 Wirtschaftlichkeitsvergleich

15 Vorteile von Holzhackschnitzeln (sitro) feinanteilarm Überlängen können mit der Schnecke gefördert werden Brennstoff friert nicht im Winter fest geringe Aschemenge wenig Wartung / geringer Reinigungsaufwand hohe Betriebssicherheit sehr gute Brennstoffeigenschaften / effiziente Verbrennung wie mit Pellets längere Nutzungsdauer der Feuerungsanlage und Fördertechnik kleinerer ökologischer Fußabdruck als bei Pellets nahezu sämtliche Rohholzsortimente können aufbereitet werden geprüfter Qualitätsstandard einblasbar wie Pellets wettbewerbsfähig zu Pellets / Gas / Waldrestholz-Hackschnitzeln

16 Produktsortimente + Qualitätssteigerung durch Sieben 0 < P 3,15 eliminiert Feinstanteil / Störstoffe (Asche / Emissionen) 3,15 < P 8 eliminiert Rohstoff für Presslinge zur Eigenverwertung (Rinde / Asche / Emissionen) 8 < P 16 95% Masse 16 < P 31,5 95% Masse sitro 25 kw Fallschutz-HS (pumpfähig) sitro 150 kw 31,5 < P 45 95% Masse sitro Holzgas-BHKWs

17 Normative Bedingungen zur Erhöhung der Effizienz " Ergänzung der DIN EN ISO : Feinanteil < 1% Masse, M20 " Ergänzung der 1. BImSchV, 3, Nr. 4: Holzhackschnitzel müssen normgerecht erzeugt sein, es sei denn, dass die Feuerung laut Typenprüfung für andere Brennstoffeigenschaften zugelassen ist. " Änderung der Bedingungen der Typenprüfung: Der für die Typenprüfung verwendete Holzbrennstoff entspricht dem vom Feuerungsanlagenhersteller empfohlenen Regelbrennstoff im Sinne der Gewährleistung und Einhaltung der 1. BImSchV. " Externe und unabhängige Qualitätsprüfung von Holzbrennstoffen nach EN für Hersteller von Holzhackschnitzeln und durch Schornsteinfegerhandwerk im Zuge der Betreiberschulung " Verbraucherinformation über die Möglichkeiten des gerichtsfesten Nachweises von Brennstoffmissbrauch " Sanktionen bei Verwendung von Brennstoffen, die nicht der Norm bzw. 1. BImSchV entsprechen

18 Kesselhersteller Energie- / Rohstoffeffizienz durch: - Verwendung von Qualitätsbrennstoff - Generalunternehmer für Neuanlagen Schornsteinfeger Brennstofflieferant effizient wirtschaftlich emissionsarm Installateur Betreiber Planer

19 Ausblick " Scheitholz wird erheblich Mengenanteile an Holzhackgut abgeben " Holzhackschnitzel (sitro) ermöglichen die Entwicklung neuer Feuerungstechnik in direkter Konkurrenz zu Pelletsfeuerungen. " alle Holzarten können für Holzhackschnitzel verwendet werden. " Durch Sieben werden die für Staubemissionen und Aschegehalt wesentlichen Feinanteile ausgeschleust. " trockene Feinanteile können brikettiert oder in Großfeuerungen verbrannt werden " trockenes gesiebtes Holzhackgut ist ein wirtschaftlich wettbewerbsfähiger Konkurrenz- oder Komplementärbrennstoff zu Pellets in Kleinfeuerungen " durch Homogenisieren (= Trocknen + Sieben) von Holzhackschnitzeln aus unterschiedlichen Rohholzsortimenten ist eine gleichbleibende Qualität möglich " Bestehende Hackschnitzelfeuerungen < 150 kw können mit Hackschnitzeln (sitro) effizienter und emissionsärmer betrieben werden. " Hackschnitzel sitro tragen zur Effizienzsteigerung von Kleinfeuerungen bei

20 Diese Informationsveranstaltung wurde unterstützt durch Projekt HolzWärmePlus Bundesverband Bioenergie e.v. (BBE) MEMMERT GmbH + Co. KG RETSCH GmbH HolzWert GmbH & Co. KG Energie Holz Hess GmbH & Co. KG Institut für Brennholztechnik IBT- Krämer