Hackschnitzel
Hackschnitzel bzw. Holzhackschnitzel sind mit schneidenden Werkszeugen zerkleinertes Holz, im Unterschied zu dem mit stumpfen, zertrümmernden Werkzeugen erzeugten Schredderholz[1]. Hackschnitzel dienen vor allem als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie sowie als biogener und regenerativer Brennstoff.
Produktion
Hackschnitzel werden mit Hackern produziert. Mobile oder stationäre Scheiben-, Trommel- oder Schneckenhacken zerkleinern Waldrestholz, Schwachholz und anderes minderwertiges Holz (z. B. aus einer Durchforstung, Schnittgut aus Landschaftspflegemaßnahmen oder Altholz), welches von der Industrie nicht zu höherwertigen Produkten verarbeitet werden kann. Mit der vermehrten Anlage von Kurzumtriebsplantagen werden diese auch zur Rohstoffquelle für Hackschnitzel.
Der Endverbraucherpreis für Waldhackschnitzel liegt 2009 (1. Quartal) bei rund 110 Euro/t, bei erheblichen Unterschieden je nach Region, Saison und Qualität[2].
Ressourcenverfügbarkeit und Nährstoffproblematik
Die zunehmende Verarbeitung so genannter "minderwertiger Schwach- und Resthölzer", sowie von "Totholz" führt dazu, dass den Wäldern in erheblichem Umfang Nährstoffe entzogen werden. Ebenso wird der sehr komplizierten Waldökologie die Grundlage entzogen, wenn das Totholz entfernt wird, da tausende hochspezialisierte Insekten und Pilze Totholz in teilweise sehr langsam ablaufenden Prozessen in seine Bestandteile zerlegen und für neuen Bewuchs verfügbar machen.[3].
Die Düngung von Waldböden erweist sich nicht zuletzt aufgrund der äußerst empfindlichen Waldökologie als sehr problematisches Unterfangen, d.h. Waldböden können nicht wie Äcker einfach mit Düngemitteln oder Asche beaufschlagt werden, da hierbei der Schaden meistens größer ist als der Nutzen.[4], [5].
Bodenverdichtung und Bodenzerstörung
Der zur Hackschnitzelproduktion verwendete Maschinenpark weist mittlerweile ein Gewicht von 20-40 Tonnen auf und verdichtet sowohl die Fahrspuren, als auch die Rückegassen. Dabei wird der mit vielfältigen Hohlräumen durchzogene Waldboden in aller Regel schon nach einmaligen Befahren irreparabel geschädigt, weil die Hohlräume zusammengedrückt werden. Dadurch geht insbesondere die Wasserspeicherfähigkeit und die Belüftung der Wurzeln verloren.
Ein einmal verdichteter Waldboden braucht mindestens 100 und noch mehr Jahre, bis er seine frühere Funktion wieder erfüllen kann.[6].
Eigenschaften
Hackschnitzel bestehen zu 100 % aus Holz. Sie haben einen Brennwert von etwa 4,0 kWh (=14,4 MJ) je kg (je nach Holzart, bei ca. 20 % Wassergehalt) und sind zur automatischen Beschickung z.B. von Heizanlagen mittels Förderschnecken, Federzinkenaustragungen, Schubstangen-Austragungen und Förderbändern geeignet.
Je nach Baumart können verschiedene zentrale Eigenschaften der Holzhackschnitzel variieren und somit den Brennwert beeinflussen. Dies betrifft insbesondere den Wassergehalt, der einen wichtigen Einfluss auf den Heizwert der Hackschnitzel hat und die Lagerfähigkeit beeinflusst. Hackschnitzel mit einem Wassergehalt von weniger als 30% gelten als „für die Lagerung geeignet“ und es wird mit keinem oder keinem wesentlichen mikrobiellen Abbau der Schnitzel gerechnet. Waldfrische Hackschnitzel enthalten dagegen einen Wasseranteil von 50 bis 60%. Erntefrisches Nadelholz hat einen Heizwert, der etwa bei 2 kWh/kg liegt, bei 20% Wasseranteil ist der Brennwert doppelt so hoch und liegt bei etwa 4 kWh/kg
| Vornorm CEN/TS 14961 | ÖNORM M 7133 | Hauptfraktion >80 Masse% | Grobanteil <1% |
|---|---|---|---|
| P16 | G30 | 3,15-16mm | 45 mm - 85 mm |
| P45 | G50 | 3,15-45mm | >63 mm |
| P63 | G100 | 3,15-63mm | >100 mm |
| P100 | 3,15-100mm | >200 mm |
Weitere Eigenschaften sind die Größe und Größenverteilung und die Schüttdichte der Hackschnitzel und die Energiedichte als Brennstoff sowie die für den Transport und die Lagerung notwendige Raumgröße. Das sehr dichte Eichen- und Buchenholz (571 bzw. 668 kg TM/fm) hat mit einem Wasseranteil von 20% einen Heizwert von etwa 1100 kWh/Schüttraummeter, das weniger dichte Pappelholz (353 kg TM/fm) weist dagegen bei gleichem Wasseranteil einen Brennwert von nur 680 kWh/Schüttraummeter auf.
Für Hackschnitzel gilt seit Mai 2005 die europäische Vornorm CEN/TS 14961, die Kennwerte und Klassen für Wassergehalt, Aschegehalt, Korngrößenverteilung, Schüttraumdichte, Stickstoff- und Chlorgehalt und Heiz- bzw. Brennwert von Hackschnitzeln als Biobrennstoff festlegt. Teilweise wird noch die Klassifizierung nach der älteren österreichischen Norm M7133 verwendet. [7][1]
Verwendung
Hackschnitzel dienen als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie (z. B. Pressspanplatten, Holzfaserdämmplatten, Papierindustrie) sowie als Brennstoff für Heizkraftwerke oder für Hackschnitzelheizungen. Zudem finden sie Verwendung als Substrat im Pilzanbau sowie als Material zur Bodenbedeckung, z.B. im Garten- und Landschaftsbau.
Brennstoff
Als Brennstoff finden Hackschnitzel vor allem Verwendung in Hackschnitzelheizwerken und -heizkraftwerken, daneben auch in Hackschnitzelheizungen. Die Beschickung erfolgt meist mit elektrischen Förderschnecken oder Kratzkettenförderern.
Für kleinere Heizkessel werden zumeist kleinere Waldholzhackschnitzel (Größenklassen P16 und P45) hoher Qualität benötigt, Heiz(kraft)werke sind flexibler bezüglich der Rohstoffqualität, in großen Anlagen dienen meist Gebrauchtholz und Industrierestholz als Rohstoffe. Die Brennstoffkosten liegen deutlich unter denen vergleichbarer Biobrennstoffe wie Holzpellets oder Scheitholz, zu berücksichtigen ist jedoch der Bedarf meist brennstoffspezifischer Verfahren.
Die Nutzung von Holzhackschnitzeln als Energieholz in privaten Haushalten betrug 2005 in Deutschland lediglich rund 580.000 Schüttraummeter, das sind etwa 1,1% der gesamten Energieholzverwendung. 9 Mio. Schüttraummeter wurden in Heiz(kraft)werken mit einer Leitung von bis zu einem Megawatt verfeuert, der Verbrauch größerer Anlagen lag bei ca. 39 Mio. Schüttraummeter Hackschnitzel bzw. Schreddergut.
Pilzzucht
Beim Anbau von Pilzen werden Hackschnitzel der Größe KL 2-16 alleine oder häufig in Kombination mit Sägespänen, Stroh, Dung oder anderen Substanzen verwendet. Je nach Pilzart stammen die Hackschnitzel von Eichen, Buchen, Birken oder anderen Bäumen. Die Hackschnitzel werden gewässert und anschließend mit Mycel (Pilzgeflecht, Pilzbrut) geimpft.
Literatur
- Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), 2007: Marktübersicht Hackschnitzel-Heizungen. PDF
Einzelnachweise
- ↑ a b Technologie- und Förderzentrum (TFZ) Straubing, 2008: Klassen für Holzhackschnitzel nach DIN CEN/TS 14961. (PDF
- ↑ Preisentwicklung bei deutschen Waldhackschnitzeln (C.A.R.M.E.N - Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e.V.). Basis: Preise für Bayern, 20% Wassergehalt, 30 m3 Liefermenge, incl. Anfahrt bis 20 km und MWSt.
- ↑ Biomassenutzung und Nährstoffentzug (Kölling, C.; Prof. Dr. Dr. Göttlein, A.; Rothe, A. (2007): Energieholz nachhaltig nutzen. LWFaktuell Nr. 61, S. 32-36).
- ↑ Holzasche – Abfall oder Rohstoff? (Kölling, C.; Stetter, U. (2008): Holzasche – Abfall oder Rohstoff? LWFaktuell Nr. 63, S. 54-56.
- ↑ Ökologische Grenzen der Biomassenutzung in Wäldern (Englisch, M. (2007): Ökologische Grenzen der Biomassenutzung in Wäldern. BFW-Praxisinformation 13 : 8 - 10).
- ↑ Mikrobiologische Untersuchungen in Rückegassen: Bodenmikroorganismen als Zeiger für stark verdichtete Fahrspuren (Frey, B.; Lüscher, P. (2008): Mikrobiologische Untersuchungen in Rückegassen. Bodenmikroorganismen wirken als Zeiger für stark verdichtete Fahrspuren. LWF aktuell 15, 67: 5-7).
- ↑ Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR), 2007: Marktübersicht Hackschnitzel-Heizungen. S. 9. PDF
Weblinks
- Preisentwicklung bei deutschen Waldhackschnitzeln (C.A.R.M.E.N - Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e.V.)