Laubholz als Rohstoff für ENplus zertifizierte Pellets BioUp Fachtag 2015

Transkript

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2 Laubholz als Rohstoff für ENplus zertifizierte Pellets BioUp Fachtag 2015 Andreas Haider, Martin Weigl, Wilfried Pichler, Richard Götzl

3 Anforderungen an die Pelletqualität EN : Europäische Produktnorm für Holzpellets o 2014 zurückgezogen 2 Qualitätsklassen o A1 Qualität: Aschegehalt 0,7 % o A2 Qualität: Aschegehalt 1,5 % bei 550 C, auf Trockenmasse bezogen EN ISO : Internationale Produktnorm für Holzpellets 3 o A1 Qualität: Aschegehalt 0,7 % o neue A2 Qualität: Aschegehalt 1,2 % ENplus Handbuch o Zertifizierungssystem für Holzpellets, unter anderem auf Basis der Produktnormen o neue A2 Qualität wird demnächst in ENplus übernommen bei 550 C, auf Trockenmasse bezogen

4 ENplus Logo A1 und A2 Qualität European Pellet Council European Pellet Council ENplus A1 und A2 stehen beide für ein Qualitätsprodukt mit definierten Eigenschaften Aber: A1 Qualität erzielt höheren Marktpreis ( ca. 10 % B2B) Anreiz, wenn möglich A1 Qualität zu produzieren 4

5 Rohmaterial für Holzpellets Klassisches Rohmaterial: Sägenebenprodukte aus der Nadelholzverarbeitung o Sägespäne, Hobelspäne, Hackgut ohne Rinde keine Verunreinigungen o Normalerwiese A1 Qualität, Aschegehalt 0,7 % Neuartiges Rohmaterial: Stammholz bzw. Hackgut aus Stammholz direkt aus der Forstwirtschaft o Meistens Rotbuche (Fagus sylvatica), aber z.t. auch Eiche (Quercus sp.), Birke (Betula pendula) und Pappel (Populus sp.) o Transport & Lagerung von Material Verunreinigungen o Keine oder mangelhafte Entrindung der Stämme vor Pelletierung o Normalerwiese A2 Qualität, Aschegehalt 1,5 % 5

6 Rohmaterial für Holzpellets Klassisches Rohmaterial: Sägenebenprodukte aus der Nadelholzverarbeitung Zunehmend knapp! o Sägespäne, Hobelspäne, Hackgut ohne Rinde keine Verunreinigungen o Normalerwiese A1 Qualität, Aschegehalt 0,7 % Neuartiges Rohmaterial: Stammholz bzw. Hackgut aus Stammholz direkt aus der Forstwirtschaft o Meistens Rotbuche (Fagus sylvatica), aber z.t. auch Eiche (Quercus sp.), Birke (Betula pendula) und Pappel (Populus sp.) o Transport & Lagerung von Material Verunreinigungen o Keine oder mangelhafte Entrindung der Stämme vor Pelletierung o Normalerwiese A2 Qualität, Aschegehalt 1,5 % Ressourcenpotenzial vorhanden! 6

7 Aschegehalt [%] Vergleich Aschegehalte Pellets Fichte / Pellets Buche Fichte Buche 7

8 Trend geht in Richtung Laubholz In den letzten Jahren ist starke Zunahme von ENplus zertifizierten Pelletproduzenten zu beobachten, die Laubholz als Rohmaterial einsetzten Speziell in den Ländern des Balkans (Kroatien, Bosnien, Serbien, Montenegro, ) Geografische Nähe zu Italien bietet gute Exportmöglichkeiten Durch Internationalsierung des Pellethandles könnten auch tropische und subtropische Arten als Rohstoff interessant werden 8

9 Welche Pelletqualität ist mit Laubholz erreichbar? Ist A1 überhaupt machbar? o Annahme: Aschegehalt von Laubholz ist generell etwas höher als von Nadelholz o Schwache Datenbasis für Aschegehalte von Laubholz - oft nicht klar, nach welcher Prüfnorm der Aschegehalt ermittelt wurde Ist Produktion von neuer A2 Qualität möglich? o Möglicherweise Probleme für derzeitige A2 Produzenten aufgrund der strengeren Anforderungen an den Aschegehalt gem. EN ISO Welche Rohstoffe / Rohstoffsortimente halten die Anforderungswerte von A1 ( 0,7 %) und neuer A2 ( 1,2 %) Qualität ein? 9

10 Material und Methoden Analyse von > 80 Laubholzproben in Bezug auf Aschegehalt Testserie mit europäischen Laubhölzern, die schon jetzt als Rohstoff für Holzpellets eingesetzt werden o Rotbuche, Eiche, Birke, Esche o Proben aus Österreich, Kroatien, Serbien, Rumänien, Tschechische Republik Testserie mit Pappel o Möglicher Zukunftsrohstoff, derzeit noch kaum eingesetzt Testserie mit Terrassenhölzern o Produktionsrückstände als Pellet-Rohstoff? z.t. exotische Holzarten Ziel: Verlässliche Datenbasis für Aschegehalte auf Basis der aktuell gültigen Prüfnorm EN (550 C) 10

11 Aschegehaltsbestimmung mittels Thermogravimetrie Bestimmung des Aschegehaltes gem. EN o 3-fach Bestimmung von jeder Probe, Analyseautomat LECO TGA 701 o Erhitzung des Materials (105 C C C) mit kontinuierlicher Wägung o Ergebnis: Aschegehalt der Materials bei 550 C

12 12 Probenmaterial europäische Laubhölzer - Auswahl

13 Aschegehalt [%] Aschegehalte europäische Laubhölzer Pellets Splint Fakultativer Farbkern Kern Mischproben Rinde 13

14 Aschegehalt [%] Aschegehalte europäische Laubhölzer Rinde ist absolutes No-Go! Pellets Splint Fakultativer Farbkern Kern Mischproben Rinde 14

15 Aschegehalt [%] Aschegehalte europäische Laubhölzer mit Ausnahme von Rinde 15 Pellets Splint Fakultativer Farbkern Kern Mischproben

16 Aschegehalt [%] Aschegehalte europäische Laubhölzer mit Ausnahme von Rinde Splint (alle Holzarten) und Kern (Eiche) gute Ergebnisse 16 Pellets Splint Fakultativer Farbkern Kern Mischproben

17 17 Probenmaterial Pappel - starke Verkernung

18 18 Aschegehalte Pappel - Kern und Splint

19 Aschegehalte Pappel - Kern und Splint Keine sichere A2 Qualität A1 Qualität 19

20 Probenmaterial Terrassenhölzer - Auswahl Teak Cumaru Cumaru Curupau Garapa Iroko Robinie Iroko Itauba Robinie 20

21 Aschegehalte Terrassenhölzer 2,5 Laubholz aus der Terrassenproduktion 2 1,5 1 0,5 Aschegehalt [%] A1 A2 neu A2 0 21

22 Aschegehalte Terrassenhölzer 2,5 2 Laubholz aus der Terrassenproduktion Uneinheitliches Bild Analysen für spezifische Rohstoffe notwendig 1,5 1 0,5 Aschegehalt [%] A1 A2 neu A2 0 22

23 Zusammenfassung und Interpretation A1 Qualität ist mit bestimmten Laubholzsortimenten möglich o Niedrige Aschegehalte in Splintholz o Niedrige Aschegehalten in Kernholz von z.b. Eiche o Kernholz mancher Arten ist allerdings kritisch - siehe Beispiel Pappel o Fakultativer Farbkern ist kritisch, speziell wenn befallen o Rinde ist Ausschlusskriterium für A1 Qualität o Chance für Laubholzsägewerke und andere laubholzverarbeitende Betriebe in den Markt für ENplus A1 einzusteigen (Sägespäne & saubere Sägenebenprodukte) 23

24 Zusammenfassung und Interpretation Auch neue A2 Qualität ist mit Laubholzsortimenten immer noch möglich o Erhöhte Aufmerksamkeit muss auf Vermeidung von Verschmutzung entlang der Lieferkette gelegt werden o Entrindung der Stämme sollte zunehmend in Betracht gezogen werden o Fakultativer Farbkern und befallenes Holz sollte vermieden werden o Kernholz mancher Arten kann ungeeignet sein - siehe Beispiel Pappel o Vertragliche Regelung mit Lieferanten, Zurückweisung von verschmutzten / ungeeigneten Lieferungen, Waschen von Stämmen o Analyse von Rohmaterial und Pellets auf Aschegehalt ist zu empfehlen 24

25 Möglichkeiten für weitere Forschungsaktivitäten Testserien von neuen Pellet-Rohstoffen bezüglich Aschegehalt o Vorselektion und Optimierung der Rohstoffauswahl Versuche zu optimaler Vorbehandlung und Aufbereitung von Rohstoffen Abscheidung von mineralischen Komponenten Pelletierversuche mit Rohstoffmischungen o Bei einer Mischung von Laub- und Nadelholz kann ein optimaler Aschegehalt eingestellt werden, sofern die Eigenschaften der Ausgangsmaterialen bekannt sind o Laubholz hat andere Pelletiereigenschaften als Nadelholz o Auswahl der besten Technologie in Bezug auf Produktqualität und Energieeffizienz in der Produktion (Ring- oder Flachmatritzenpresse, optimale Presskanallänge, etc.) 25

26 Referenzen A. Haider, M. Weigl, W. Pichler, M. Steiner, M. Pain, R. Götzl, J. Schlapschy, K. Jörg: Experience in hardwood utilisation for solid biofuels with focus on the reduction of ash content. Abstract and presentation IAWS & Hardwood Conference, Technical University of Vienna A. Haider, M. Weigl, W. Pichler, M. Steiner, R. Götzl: Hardwood utilisation for high quality wood pellets with focus on ash content. Abstract and presentation EUBCE 2015 : 23 rd European Biomass Conference and Exhibition, Messe Wien, Vienna European Pellet Council: Handbook for the Certification of Wood Pellets for Heating Purposes. Version 2.0 (2013) EN ISO : Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 2: Graded wood pellets EN : Solid biofuels - Fuel specifications and classes - Part 2: Wood pellets for nonindustrial use (withdrawn) 26

27 DI Andreas Haider Tel. +43/1/