Wärmeerzeugung aus Holzhackschnitzeln. Wie konkurrenzfähig sind schnellwachsende Hölzer gegenüber Heizöl und Erdgas? Dipl.-Ing.

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1 Wärmeerzeugung aus Holzhackschnitzeln Wie konkurrenzfähig sind schnellwachsende Hölzer gegenüber Heizöl und Erdgas? Dipl.-Ing. Michael Kralemann 3N-Kompetenzzentrum Nachwachsende Rohstoffe Büro Göttingen Tel ,

2 Wer steht hinter 3N? Niedersachsen Netzwerk Nachwachsende Rohstoffe e.v. Träger des 3N-Kompetenzzentrums Werlte/Göttingen Hochschule Hildesheim/Holzminden/ Göttingen

3 Gliederung Brennstoff Qualität Energiegehalt Technik Auslegung Anordnung Wirtschaftlichkeit Förderung Einflussgrößen

4 Anlagenbestand im Landkreis Göttingen Pellet / Holzhackschnitzel Scheitholz Pellet-Feuerungen Holzhackschnitzel-Feuerungen Scheitholz-Feuerungen

5 Holzverbrauch im Landkreis Göttingen Holzverbrauch [Fm/a] Holzhackschnitzel Pellets Scheitholz : Scheitholz Fm Pellets t Hackschnitzel m³ Summe Fm = MWh

6 Qualität von Hackschnitzeln Herkünfte: Waldholz Sägerestholz Industrierestholz Abfallholz Landschaftspflegeholz Kurzumtriebsholz Qualitätsmerkmale: Hackschnitzelerzeugung (Größe, Gehalt an Fremdstoffen) Lagerung (Trocknung, Verpilzung) Förderung in den Kessel Ausbrand (Aschegehalt, Wartungsaufwand)

7 Brennstoffklassen Feinhackgut (G 30) Querschnitt max. 3 cm² mittleres Hackgut (G 50) Querschnitt max. 5 cm² Grobhackgut (G 100) Querschnitt max. 10 cm² Quelle: Brüggemann

8 Holzart und Wassergehalt Energieinhalt je m³ Hackschnitzel abhängig von Holzart und Stückigkeit 1200 Energieinhalt [kwh/m³] w = 50 % w = 30 % 0 G 50 G 30 G 50 G 30 G 50 G 30 Pappel Kiefer Eiche

9 Einbaubeispiele Hackschnitzelanlagen Quelle: Herz

10 Einbaubeispiele Hackschnitzelanlagen Quelle: Handbuch Bioenergie-Kleinlagen (FNR)

11 Kesselauslegung 120% Anteil an maximaler Leistung [%] 100% 80% 60% 40% 20% 0% Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez max. Last: 100 % der Leistung 100 % der Wärmemenge größerer Pufferspeicher trockener, feiner Brennstoff Grundlast: 40 % der Leistung 70 % der Wärmemenge höherer Jahresnutzungsgrad Betrieb zu 70 % in Volllast

12 Rittergut Lonne Holzkessel 400 kw Erdgaskessel 300 kw Holzverbrauch 1500 m³/a Inbetriebnahme 2006 Einsatz von Hackschnitzeln aus eigenem Forst Versorgung von Gutshof und Hähnchenmastställen

13 Kloster Loccum Holzkessel 170 kw Heizölkessel 200 kw Holzverbrauch 800 m³/a Inbetriebnahme 2009 Pufferspeicher 2 x 5000 l

14 Förderung Marktanreizprogramm Bund Zuschüsse BAFA Technologie Anlagenleistung Scheitholzkessel kw Zuschuss min. Höhe technische Voraussetzung Staubemission max. 15 mg/m³ Pufferspeicher 55 l/kw Pelletkessel, Kombinationskessel Pellets/Hackschnitzel/ Scheitholz kw 36 /kw Pelletöfen mit Wassertasche Pelletkessel Pelletkessel mit Pufferspeicher 30 l/kw Hackschnitzelkessel kw Pufferspeicher 30 l/kw

15 Förderung Marktanreizprogramm Bund Darlehen KfW Technologie Hackschnitzel-/ Pelletkessel Anlagenleistung > 100 kw Schulderlass max. Höhe technische Voraussetzung 20 /kw /kw max. 15 mg/m³ Staub + 10 /kw Pufferspeicher 30 l/kw Kraft-Wärme-Kopplung feste Biomasse Nahwärmenetze bei > 50 % erneuerbarer Energie kw th Aufbereitung Biogas < 350 m³/h 30% 40 /kw th /m Trasse /Anschluss (außer Neubauten) wärmegeführter Betrieb elt. Wirkungsgrad > 10 % Gesamtwirkungsgrad > 70 % 1 Mio. Wärmeabsatz > 500 kwh/m a Wärmeabsatz > 3 MWh/m a Methanemissionen < 0,5 % Stromverbrauch < 0,5 kwh/m³ Prozesswärme aus EE

16 Wirtschaftlichkeit Beispielanlage 100 kw Einheit Erdgas Heizöl Hackschnitzel Anlagenkosten Förderung (Schulderlass) Investition Kapitalkosten /a Brennstoffmenge kwh/a m³/a Brennstoffpreis Ct/kWh 5,5 6,5 2,5 Brennstoffkosten /a Betriebskosten /a Gesamtkosten /a Basisdaten: Wohngebäude mit Maststall Wärmebedarf 100 kw Wärmeverbrauch kwh/a Holzkessel 100 kw Kessel in Heizraum Holz in offenem Lager

17 Kostenanteile der Wärmeerzeugung Wärmeerzeugungskosten [ /a] Betriebskosten Brennstoffkosten Kapitalkosten 0 Erdgas Heizöl Holz

18 Einfluss der Brennstoffpreise Wärmeerzeugungskosten [ /a] % 0 100% Variation der Brennstoffkosten Erdgas Holz Heizöl

19 Wirtschaftlichkeit Beispielanlage 300 kw Einheit Erdgas Holzhackschnitzel Anlagenkosten Förderung (Schulderlass) Investition Kapitalkosten /a Brennstoffmenge Erdgas MWh/a Brennstoffmenge Holz MWh/a Brennstoffpreis Erdgas Ct/kWh 5,0 5,0 Brennstoffpreis Holz Ct/kWh --- 2,5 Brennstoffkosten /a Betriebskosten /a Gesamtkosten /a Basisdaten: Schulzentrum mit Sporthalle Wärmebedarf kw Wärmeverbrauch MWh/a Holzkessel 300 kw Holz- und Gaskessel in Heizraum Holz in erdversenktem Silo

20 Kostenanteile der Wärmeerzeugung Wärmeerzeugungskosten [ /a] Betriebskosten Brennstoffkosten Kapitalkosten 0 Erdgas Holz

21 Einfluss der Brennstoffpreise Wärmeerzeugungskosten [ /a] % 0 100% Variation der Brennstoffkosten Erdgas Holz

22 Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit Einflussfaktoren technisch Holzqualität Feuerungstechnik Kessel- Wirkungsgrad Anlagenauslegung Automatisierungsgrad betriebswirtschaftlich Investition Finanzierung Brennstoffkosten Betriebskosten organisatorisch Betreuungsaufwand Wartung und Instandhaltung

23 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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