Peer Review - wissenschaftliche Fachveröffentlichungen

Biomass and Bioenergy
Combustion behavior and slagging tendencies of kaolin additivated agricultural pellets and of wood-straw pellet blends in a small-scale boiler

Cover der Zeitschrift Biomass & Bioenergy

Mack et al. (2019): Combustion of agricultural biofuels might lead to high gaseous and particular emissions and to a high risk of slagging. Using the clay mineral Kaolin as an additive or blending of agricultural with woody fuels might help to reduce these problems significantly. Scientists of TFZ investigated this for pellets that were produced from poplar wood, wheat straw, sunflower husk and grass. The results are now published.

Bei der Verbrennung von Agrarbrennstoffen können hohe gasförmige und Partikelemissionen sowie Schlacke entstehen. Eine Additivierung der Brennstoffe mit dem Tonmineral Kaolin oder eine Mischung mit Holzbrennstoffen kann das Risiko deutlich reduzieren. Wissenschaftler des TFZ haben diesen Effekte für Pellets aus Pappel, Weizenstroh, Sonnenblumenspelzen und Gras analysiert und veröffentlicht. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass Conversion and Biorefinery
Evaluation of combined screening and drying steps for the improvement of the fuel quality of forest residue wood chips—results from six case studies

cover_biomass conversion and biorefinery

Kuptz et al. (2019) Die Aufbereitung von Waldrestholzhackschnitzeln niedriger Qualität hin zu hochwertigen Brennstoffen wurde vom TFZ, der LWF, dem DBFZ und der HAWK in sechs Fallstudien an deutschen Biomassehöfen untersucht. Fokus der Studie lag auf dem Effekt von Sieb- und Trocknungstechniken auf die Brennstoffqualität, sowie auf die Effizienz der Prozessketten hinsichtlich ihrer Durchsatzrate.

Processing of low quality forest residue wood chips was investigated in six case studies at German biomass terminals by TFZ, LWF, DBFZ and HAWK. Aim of the study was to evaluate the effect on fuel quality of different screening and drying techniques. Furthermore, the study focussed on efficiency of the process chains in terms of throughput rate. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass Conversion and Biorefinery
Impact of adhering soil and other extraneous impurities on the combustion and emission behavior of forest residue wood chips in an automatically stoked small-scale boiler

cover_biomass conversion and biorefinery

Zeng et al. (2019) Aufbauend auf die Studie von Kuptz et al. (2019) wurden Brennstoffe aus den sechs Fallstudien zur Siebung und Trocknung von Waldrestholzhackschnitzeln hinsichtlich ihres Verbrennungsverhaltens in Kleinfeuerungsanlagen durch das TFZ und das DBFZ untersucht. Der Schwerpunkt der Verbrennungsversuche lag auf den dabei freiwerdenden Emissioen sowie auf der Schlackebildung.

Following the study of Kuptz et al. (2019), all fuels from the six case studies on screening and drying of forest residue wood chips were analysed regarding their combustion behaviour in small-scale boilers by TFZ and DBFZ. Focus of the combustion trials was on emission behaviour and slagging.
 

Abstract und Download Externer Link

Biomass Conversion and Biorefinery
Influence of kaolinite on the PM emissions from small-scale combustion

cover_biomass conversion and biorefinery

Hülsmann et al. (2019): In a research study on the effect of kaolinite additivation in wood pellets on emission behavior in pellet boiler the TFZ department "Solid Biofuels" supported the chair of "Environmental Technology and Energy Economy" of the Hamburg University of Technology experimentally. The results show a similar reduction effect of particulate matter emissions for both combustion devices of 46% (pellet stove) and 48% (pellet boiler) using 0.5 wt% kaolinite. The use of 1 wt% shows different results. The total particulate matter emissions of the pellet boiler were reduced of about 69% while the emissions of the pellet stove only slightly decreased about 5%.

Mit der Untersuchung zum Einfluss von Kaolin-Additivierungen auf die Emissionen bei der Verbrennung von Holzpellets unterstützte das TFZ-Sachgebiet „Biogene Festbrennstoffe“ den Lehrstuhl „Umwelttechnik und Energiewirtschaft“ der Technischen Universität Hamburg experimentell. Im Ergebnis wurde für beide Feuerungen, einen Pelletofen und eine Pelletzentralheizung, eine deutliche Absenkung der Partikelemissionen festgestellt. Mit einer Beimischung von 0,5 m% Kaolin sanken die Staubemissionen um 46 % (Pelletofen) und um 48% (Pelletzentralheizung). Addivierung von einem Prozent Kaolin zeigt uneinheitliche Ergebnisse: 69 %ige Reduktion der Partikelemissionen bei einer Pelletzentralheizung und nur 5 % bei einem Pelletofen. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass Conversion and Biorefinery
Influence of wood chip quality on emission behaviour in small-scale wood chip boilers

cover_biomass conversion and biorefinery

Schön et al. (2019): Scientists of the TFZ department "Solid Biofuels" investigated the influence of wood chip quality on the emission behavior of small scale wood chip boilers. The study was done within the research projects "OptiChip" and "HackZert".

Wissenschaftler des TFZ untersuchten im Rahmen der Verbundprojekte „OptiChip“ und „HackZert“ den Einfluss der Brennstoffqualität von Holzhackschnitzeln auf die Emissionen von häuslichen Hackschnitzelkesseln. 

Abstract und Download Externer Link

Fuel
Content of potassium and other aerosol forming elements in commercially available wood pellet batches

Cover der Zeitschrift Fuel

Pollex et al. (2018): Scientists of the TFZ department "Solid Biofuels" provided the DBFZ with extensive data on the fuel quality of commercially available wood pellets. Focus of the DBFZ study was the content of aerosol forming elements in the biofuels.

Zahlreiche Daten des TFZ-Sachgebiets „Biogene Festbrennstoffe“ flossen in eine Veröffentlichung des DBFZ zur Brennstoffqualität von kommerziell erhältlichen Holzpellets mit ein. Der Fokus lag dabei auf den Gehalt aerosolbildender Elemente. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass and Bioenergy
Drying effects and dry matter losses during seasonal storage of spruce wood chips under practical conditions

Cover der Zeitschrift Biomass & Bioenergy

Hofmann et al. (2018): Storage behavior of wood chips and unchipped storage piles from forest residues and energy round wood was investigated in field trials during winter and summer. Furthermore, the effect of a fleece cover was investigated, as well. The study was done within the research project "Quality conserving wood chip storage" by TFZ and LWF.

Im Rahmen des Forschungsprojekts „Qualitätserhaltende Hackschnitzellagerung“ wurden Freilandversuche zur Lagerung von Holzhackschnitzeln (Waldrestholz, Energierundholz) in Mieten und im Holzpolter durch Wissenschaftler des TFZ und der LWF durchgeführt. Nebenbei wurde der Einfluss einer Vließabdeckung untersucht. Die Versuche fanden sowohl im Winter- als auch im Sommerhalbjahr statt. 

Abstract und Download Externer Link

Renewable Energy
Effect of draught conditions and ignition technique on combustion performance of firewood roomheaters

Cover Renewable Energy

Reichert et al. (2017): The effect auf draught conditions and ignition technique on emissions of wood stoves was tested at TFZ together with the project partners Bioenergy 2020+ and the Graz University of Technology. The study was done within the EU project "beReal".

Das TFZ-Sachgebiet „Biogene Festbrennstoffe“ hat zusammen mit dem Projektpartnern Bioenergy 2020+ und der TU Graz im Rahmen des Projekts „beReal“ u.a. den Effekt des Kaminzugs und der Anzündmethode auf das Emissionsverhalten von Kaminöfen untersucht. 

Abstract und Download Externer Link

Applied Energy
Investigation of real life operation of biomass room heating appliances – Results of a European survey

Cover des Magazins Applied Energy

Woehler; et al. (2016): Within the EU project "beReal", a user survey regarding the firing habits was conducted within Europe.

Im Rahmen des europäischen Projektes "beReal" wurde eine Umfrage zum Nutzerverhalten von Kaminofenbetreibern durchgeführt. Die Ergebnisse wurden für die Entwicklung einer realitätsnahen Messmethode zur Bestimmung der Emissionen entwickelt. 

Abstract und Download Externer Link

International Journal of Forest Engineering
The effect of raw material and machine setting on chipping performance and fuel quality – a German case study

cover_forest engineering

Kuptz & Hartmann (2015): The article focusses on different raw materials for chipping but also on machine settings such as knife sharpness or screen size. Furthermore, fuel consumption during chipping was investigated.

Der Beitrag behandelt den Einfluss des Rohmaterials und der Maschineneinstellung (Messerschärfe, Siebkorbweite) auf die Brennstoffqualität von Holzhackschnitzeln. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf dem Kraftstoffverbrauch von Hackern bei der Brennstoffproduktion. 

Abstract und Download Externer Link

Energy & Fuels
Comparison of Emissions from Wood Combustion. Part 2: Impact of Combustion Conditions on Emission Factors and Characteristics of Particle-Bound Organic Species and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH)-Related Toxicological Potential

Cover energy & fuels 2013

Orasche et al. (2013): The emissions of wood combustion in small appliances was investigated in a research project. Focus of part 2 was on emission factors for particle emissions and polycyclic aromatic hydrocarbons and their respective toxicology regarding different fuel properties such as fuel type (log wood, briquettes), tree species (beech, spruce) and moisture content. The study was developed and conducted together with scientists of the TFZ department "Solid biofuels".

Die Emissionen von Holzfeuerungen wurden in einer Studie untersucht und in der Peer-Review Zeitschrift „Energy&Fuels“ in zwei Beiträgen veröffentlicht. Teil 2 behandelt dabei die Emissionsfaktoren von Feinstaub und polizyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) sowie deren Toxikologie bei der Betrachtung unterschiedlicher brennstoffseitiger Verbrennungsbedingungen in Kaminöfen, z.B. die Brennstoffart (Scheitholz, Briketts), die Baumart (Buche, Fichte) oder den Wassergehalt. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit dem TFZ-Sachgebiet „Biogene Festbrennstoffe“ erstellt. 

Abstract und Download Externer Link

Energy & Fuels
Comparison of Emissions from Wood Combustion. Part 1: Emission Factors and Characteristics from Different Small-Scale Residential Heating Appliances Considering Particulate Matter and Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH)-Related Toxicological Potential of Particle-Bound Organic Species

Cover energy & fuels 2012

Orasche et al. (2012): The emissions of wood combustion in small appliances was investigated in a research project. Focus of part 1 was on emission factors for particle emissions and polycyclic aromatic hydrocarbons and their respective toxicology regarding different small scale appliances (boilers, stoves). The study was developed and conducted together with scientists of the TFZ department "Solid biofuels".

Die Emissionen von Holzfeuerungen wurden in einer Studie untersucht und in der Peer-Review Zeitschrift „Energy&Fuels“ in zwei Beiträgen veröffentlicht. Teil 1 behandelt dabei die Emissionsfaktoren von Feinstaub und polizyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) sowie deren Toxikologie bei der Betrachtung unterschiedlicher Kessel und Öfen. Die Studie wurde in Zusammenarbeit mit dem TFZ-Sachgebiet „Biogene Festbrennstoffe“ erstellt. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass Conversion and Biorefinery
Method for determining bridging properties of biomass fuels - experimental and model approach

cover_biomass conversion and biorefinery

Hinterreiter et al. (2012): A method to determine bridging tendencies of bulk material was developed at the TFZ department "Solid Biofuels" and applied on 85 fuel samples. From the data, a model to estimate bridging tendencies from physical fuel parameters was developed.

Im TFZ-Sachgebiet Biogene Festbrennstoffe wurde eine Methode zur Abschätzung der Brückenbildungsneigung von Biomasse-Schüttgütern entwickelt und auf 85 Brennstoffproben angewendet. Anhand der Analysen wurde ein Modell entwickelt, mit Hilfe dessen die Brückenbildungsneigung über physikalische Brennstoffparameter abgeschätzt werden kann. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass and Bioenergy
Methods for size classification of wood chips

cover_biomass  and bioenergy

Hartmann et al. (2006): Scientists of the TFZ department "Solid biofuels" analyzed and developed methods for size classification of wood chips including different screening techniques and optical image analysis. Results were published in the journal "Biomass & Bioenergy" and are applied in international standards for solid biofuels.

Wissenschaftler des TFZ-Sachgebietes „Biogene Festbrennstoffe“ entwickelten und untersuchten Methoden zur Größenklassifizierung von Holzhackschnitzeln. Zum Einsatz kamen verschiedene Siebtechniken und optische Bildanalyseverfahren. Die Ergebisse flossen direkt in die internationale Brennstoffnormung mit ein. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass & Bioenergy
Particle density determination of pellets and briquettes

cover_biomass  and bioenergy

Rabier et al. (2006): Within the EU project "BioNorm", methods for the determination of particle density of pellets and briquettes were developed with assistance of the TFZ department "Solid Biofuels".

Im Rahmen des EU-Projekts „BioNorm“ wurden unter Beteiligung von Wissenschaftlern des TFZ-Sachgebietes „Biogene Festbrennstoffe“ mehrere Methoden zur Bestimmung der Partikeldichte von Pellets und Briketts verglichen. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass and Bioenergy
Moisture content determination in solid biofuels by dielectric and NIR reflection methods

cover_biomass  and bioenergy

Daugbjerg Jensen et al. (2006): Several rapid moisture content determination methods for wood chips were tested in a study conducted within the EU project "BioNorm". The results were derived by contribution of the TFZ department "Solid Biofuels".

Wissenschaftler des TFZ-Sachgebietes „Biogene Festbrennstoffe“ waren an einer Studie zur Schnellbestimmung des Wassergehalts in Holzhackschnitzeln beteiligt. Die Ergebnisse wurden in dem EU-Projekt „BioNorm“ erhoben. 

Abstract und Download Externer Link

Biomass and Bioenergy
Comparative study of durability test methods for pellets and briquettes

cover_biomass  and bioenergy

Temmerman et al. (2006): Methods for the determination of mechanical durability of pellets and briquettes were developed within the EU project "BioNorm". The TFZ department "Solid Biofuels" contributed to this study.

Testmethoden zur mechanischen Festigkeit von Pellets und Briketts wurden im Rahmen des EU-Projekts „BioNorm“ unter Beteiligung von Wissenschaftlern des TFZ-Sachgebietes „Biogene Festbrennstoffe“ entwickelt. 

Abstract und Download Externer Link