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Publikationen des Sachgebiets Biogene Festbrennstoffe

Hier finden Sie Publikationen, Forschungsberichte und Informationen über das Sachgebiet zum Download

Allgemeines

Wissenschaftliche Fachveröffentlichungen

Veröffentlichung in der Zeitschrift International Journal of Forest Engineering

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Wissenschaftler des TFZ-Sachgebietes „Biogene Festbrennstoffe“ haben einen Artikel mit dem Titel „The effect of raw material and machine setting on chipping performance and fuel quality – a German case study“ in der Peer-Review-Zeitschrift „International Journal of Forest Engineering“ veröffentlicht. Der Beitrag behandelt den Einfluss des Rohmaterials und der Maschineneinstellung (Messerschärfe, Siebkorbweite) auf die Brennstoffqualität von Holzhackschnitzeln. Ein weitere Schwerpunkt liegt auf dem Kraftstoffverbrauch von Hackern bei der Brennstoffproduktion.  

Abstract und Downloadmöglichkeit Externer Link

Forschungsberichte

Berichte aus dem TFZ 43
Brennstoffqualität von Holzpellets

Cover TFZ-Bericht 43: Brennstoffqualität von Holzpellets

Pellets sind genormte Brennstoffe und weisen äußerlich scheinbar einheitliche Merkmale auf, sie bleiben aber dennoch ein Naturprodukt mit schwankenden stofflichen Eigenschaften. Daher gibt es immer wieder Zweifel, ob die Qualität in der Praxis ausreichend ist. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden deshalb 42 auf dem europäischen Markt erhältliche Holzpelletproben als Sackware hinsichtlich ihrer brennstofftechnischen und physikalischen Eigenschaften sowie der jeweiligen inhaltsstofflichen Zusammensetzung am Technologie- und Förderzentrum (TFZ) untersucht.
Ein Großteil der Proben konnte die gestellten Anforderungen aktueller Qualitätsnormen (DIN EN ISO 17225-2) und der in Deutschland angewendeten Zertifikate (DINplus, ENplus) einhalten. Die Pellets schnitten in den Parametern Wassergehalt, Heizwert und Aschegehalt sowie bei physikalischen Qualitätsparametern (Feinanteil, Schüttdichte, Rohdichte, Abriebfestigkeit, Pelletlänge, Pellethärte) gut ab. Bei der Analyse der inhaltsstofflichen Zusammensetzung gab es aber bei einigen Proben Hinweise auf Verunreinigungen im Holz. Allerdings lagen die Schwermetallkonzentrationen generell sehr niedrig und in den meisten Fällen sogar unter der Nachweisgrenze.
Insgesamt ließ sich feststellen, dass Holzpellets in Deutschland im Großen und Ganzen von guter Qualität sind. Diese Qualität ist für den Verbraucher vor allem von Bedeutung, weil sie für einen störungsfreien Betrieb der Feuerungsanlage unerlässlich ist. Außerdem wird durch eine hohe Brennstoffqualität der Schadstoffausstoß gering gehalten. 

Bericht 43 hier herunterladen pdf 4,0 MB

Berichte aus dem TFZ 40
Optimale Bereitstellungsverfahren für Holzhackschnitzel

Cover TFZ-Bericht 40: Holzhackschnitzel

Die Nachfrage nach Holzhackschnitzeln steigt und über die letzten Jahrzehnte ist auch die Bereitstellung und Vermarktung professioneller geworden. Damit geht eine Differenzierung von Hackschnitzeln nach Ausgangssortiment, Verarbeitungsprozess und Qualität einher.
Das Bayerische Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten hat daher das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) und die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) mit Untersuchungen zur weiteren Optimierung der Hackschnitzelbereitstellung beauftragt. Die Arbeiten führten über Literaturrecherchen, Expertenbefragungen und zahlreiche Praxisversuche und -messungen zu den wesentlichen technischen und wirtschaftlichen Kenndaten der Prozesskette. Dazu zählen die Durchsatzleistung beim Hacken, der spezifische Energieverbrauch, die Kenndaten der Hackgutbelüftung, die physikalische Brennstoffeigenschaften (Normenkonformität) sowie nützliche Schätzverfahren zum Mengenanfall von Schüttraummetern.
In jedem Einzelkapitel konnten die jeweiligen Optimierungspotenziale aufgezeigt werden. Die ebenfalls untersuchten inhaltstofflichen Brennstoffqualitäten werden in einem Folgebericht „Qualität von Holzhackschnitzeln aus Bayern“ separat in dieser Schriftenreihe veröffentlicht (Herbst 2015). 

Bericht 40 hier herunterladen pdf 13,8 MB

Berichte aus dem TFZ 38
Untersuchung der Praxistauglichkeit eines Elektrofilters für Kleinfeuerungsanlagen

Cover TFZ-Bericht 38 - Abscheider

Holzkesselanlagen müssen die Einhaltung der CO- und Staubemissions-Grenzwerte sicherstellen. Das gilt schon bei der Bauartzulassung der Feuerung, aber auch im zweijährigen Rhythmus der Anlagenüberprüfung vor Ort. Nachgeschaltete Staubabscheider können hierbei Beanstandungen verhindern. Aber über deren Betriebsverhalten und Abscheidevermögen im Praxiseinsatz ist oft noch zu wenig bekannt. Mit einem neu entwickelten Abscheider-Prototyp (FSF 100) der Firma Spanner Re² wurde daher eine entsprechende Erprobung an einem Hackschnitzelkessel (100 kW) vorgenommen – sowohl am Feuerungsprüfstand als auch in einem Praxisfall.
Mit den durchgeführten Messungen konnte die Eignung des Elektroabscheiders für den Einsatz in der Praxis auch unter anspruchsvollen Bedingungen gezeigt werden. So lag auch während der Feldmessungen die erreichte Abscheidung, trotz größerer Schwankungen, in etwa in der gleichen Größenordnung wie am Prüfstand, wobei die variablen Betriebsbedingungen nur relativ geringen Einfluss hatten. Auch während der Startphase einer kalten Feuerung kann so eine Staubabscheidung von ca. 63 Prozent gewährleistet werden, während sie im Regelbetrieb mit ca. 88 Prozent erwartungsgemäß höher liegt.  

Bericht 38 hier herunterladen pdf 6,8 MB

Cover Bericht 36 - Nutzer- und Brennstoffeinflüsse auf Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen
Nutzer- und Brennstoffeinflüsse auf Feinstaubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen

Häusliche Feuerungen tragen zu einem nicht vernachlässigbaren Anteil an Feinstaubemissionen in Deutschland bei. Ziel des vorliegenden Berichtes war es daher, zahlreiche Nutzer- und Brennstoffeinflüsse auf das Emissionsverhalten an verschiedenen Scheitholzfeuerungen zu untersuchen und daraus Handlungsempfehlungen für den Endverbraucher abzuleiten. Für das Versuchsprogramm wurden vier Feuerungen ausgewählt: zwei Kaminöfen unterschiedlicher Preiskategorien, ein Kachelofenheizeinsatz und ein Scheitholzkessel.
An den ausgewählten Feuerungen wurden zunächst grundsätzliche versuchsmethodische Fragen geklärt, um anschließend die vielfältigen brennstoffbedingten und nutzerbedingten Einflüsse auf das Emissionsgeschehen zu quantifizieren.
In einem kurzen Exkurs wurden auch regelungstechnische Verbesserungspotenziale betrachtet und die aus den Gesamtdaten ableitbaren grundsätzlichen Zusammenhänge der verschiedenen Abgaskenngrößen im Rahmen von Korrelationsanalysen untersucht, wobei teilweise auch die Zusammensetzung der Abgaspartikel in die Betrachtung mit einbezogen wurde. 

Bericht 36 hier herunterladen pdf 5,7 MB

Berichte aus dem TFZ 24
Charakterisierung von Holzbriketts

Cover Bericht 24 - Charakterisierung von Holzbriketts

Holzbriketts werden hauptsächlich in Holzöfen eingesetzt und ersetzen dort vor allem Scheitholz. Ihre einfache Handhabung, die Vorteile bei der Lagerung und die längere Brenndauer haben ihren Bekanntheitsgrad gesteigert. Sie können mittlerweile fast überall erworben werden, im Holzfachhandel, in Baumärkten, in Supermärkten oder an Tankstellen. Ihr Verbrauch in Deutschland wird für das Jahr 2009 auf ca. 350.000 Tonnen geschätzt.
Wegen der unterschiedlichen Pressverfahren und -formen aber auch wegen der verschiedenen Rohstoffe ist die Qualität der Holzbriketts uneinheitlich. Es treten Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung und bei den physikalischen Eigenschaften auf, was sich wiederum auf das Brennverhalten auswirkt.
Mit dem im Rahmen der Forschung am Technologie- und Förderzentrum (TFZ) durchgeführten Holzbrikettscreening wird nun eine Übersicht zu den Qualitätsschwankungen und Eigenschaften der am deutschen Markt verfügbaren Holzbriketts gegeben. Dadurch ist eine brennstofftechnische und umweltbezogene Beurteilung der für die Brikettierung verwendeten Rohstoffe möglich. Des Weiteren soll die Identifikation ungeeigneter Brennstoffe dazu beitragen, dass Hersteller in Zukunft stärker bestimmte Mindeststandards einhalten.
Im TFZ-Bericht 24 werden die ausgewählten Holzbriketts kurz vorgestellt und hinsichtlich ihrer brennstofftechnischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften auf der Grundlage von Normen vergleichend bewertet.  

Bericht 24 hier herunterladen pdf 788 KB

Berichte aus dem TFZ 23
Bewertung kostengünstiger Staubabscheider für Einzelfeuerstätten und Zentralheizungskessel

Cover Bericht 23 - Bewertung kostengünstiger Staubabscheider für Einzelfeuerstätten und Zentralheizungskessel

Kleine Elektroabscheider könnten bei häuslichen Holzfeuerungen künftig zur Minderung der Feinstaubemissionen beitragen. 10 Abscheider von drei Herstellern wurden daher am TFZ über eine komplette Heizperiode in einer Felderprobung und am Feuerungsprüfstand untersucht. Aus der über eine Heizperiode gesammelten Schornstein- bzw. Abscheiderasche wurde ein Maximalwert der damit theoretisch maximal vermiedenen Staubemissionen errechnet. Am höchsten war die so berechnete Abscheidung an einem Hackgut- und an Scheitholzkessel mit Staubminderungswerten von über 100 mg/Nm3.
Unter den realen Einsatzbedingungen wurden aber auch vielerlei Problemfelder identifiziert. Zum Beispiel kam es teilweise zu Spannungsüberschlägen, Ausfall der Elektrodenspülluft oder der Hochspannung, Elektrodenbruch, Befestigungsproblemen, Regenwassereintritt oder Lärmbelästigung. Viele Probleme konnten schon im Probebetrieb behoben oder gemindert werden, andere müssen bis zur Serienreife noch gelöst werden.
Mit den drei Abscheidertypen wurden auch mehrere 6-wöchige Langzeitversuche am Prüfstand des TFZ durchführt. Die Ergebnisse zeigen einen geringeren Abscheidegrad, wenn im Rohgas hohe Staubemissionen vorliegen. Die Abscheidung liegt im Mittel je nach Filtertyp bei ca. 80 bzw. 60 % oder auch nur bei ca. 20 %.
Trotz uneinheitlicher Versuchsergebnisse ist festzuhalten, dass kleine elektrostatische Abscheider für häusliche Holzfeuerungen derzeit die vielversprechendste Option zur Feinstaubminderung darstellen. Dabei sind Konzepte mit aktiver Reinigung und Staubentnahme besonders aussichtsreich. 

Bericht 23 hier herunterladen pdf 5,8 MB

Berichte aus dem TFZ 22
Partikelemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen für Holz und Ansätze für Minderungsmaßnahmen

Cover Bericht 22 - Partikelemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen für Holz und Ansätze für Minderungsmaßnahmen

Die Partikelemissionen häuslicher Einzelfeuerstätten und kleiner Zentralheizungen für Scheitholz, Hackschnitzel oder Pellets werden in letzter Zeit vermehrt als Verursacher der allgemeinen Feinstaubbelastung der Atmosphäre angesehen, obgleich viele grundsätzliche Sachverhalte in diesem Themenbereich noch kaum erforscht sind. Ziel eines vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderten Forschungsverbundprojektes war es deshalb, die anfallenden Stäube und gasförmigen Emissionen repräsentativer Holzfeuerungen in reproduzierbaren Messungen zu charakterisieren sowie Enflüsse, Ursachen und Maßnahmen für Emissionsminderung zu untersuchen.

Das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) hat an fünf Holzfeuerungen und einem Heizölkessel Versuche und Abgasuntersuchungen durchgeführt und hinsichtlich der feuerungs-, bedienungs- und brennstofftechnischen Einflüsse sowie der Staubkorngrößen analysiert.

Das insgesamt niedrige Niveau der Staubemissionen der Kessel von 20 (Pellets) bis 34 mg/Nm³ wie der Einzelfeuerstätten von 58 bzw. 72 mg/Nm³ zeigt den hohen Entwicklungsstand moderner Holzfeuerungen. Die Verteilung der Korngrößen aus den jeweiligen Feuerungen weisen kaum Unterschiede auf, so dass der Gesamtstaub als wesentliche Bewertungskenngröße anzusehen ist.

Während die verwendete Holzart meist nur einen geringen Einfluss auf Höhe und Qualität der Feinstauemissionen ausübt, können Brennstoffeinflüsse, mit Wasser- und Aschegehalt sowie Brennstoffaufbereitung als wesentliche Kriterien, sich in erheblichem Maß auf die Emissionen auswirken. So führen relativ kleine und vor allem relativ große Holzscheite zu einem Anstieg der Staubemissionen, und ebenso die Verwendung von Scheitholz mit einem Wassergehalt von 31 % zeigt ein deutliches Ansteigen auf 400 mg/Nm³, wohingegen die Steigerung des Wassergehaltes bis auf 23 % weitgehend unwirksam bleibt. Bei Einzelfeuerstätten führen bereits Brennstoffwassergehalte von 20 % bis 25 % zu einem deutlichen Anstieg der Gesamtstaubemissionen. Hinsichtlich der Bedienungseinflüsse ist vor allem die Wahl der Brennstoffmenge zu nennen, da eine Abweichung von den Herstellerangaben ebenfalls zu höheren Emissionen führen kann.

Zur Schadstoffminderung durch Nachbehandlungssysteme wurden ein elektrostatischer Abscheider sowie ein Wärmetauscher zur nachträglichen Abgaskondensation untersucht. Mittels des Abscheiders konnten Reingasstaubgehalte von unter 10 mg/Nm³ erreicht werden, bei Abscheidegraden von 80 bis 90 % (Beispiel 30 kW-Scheitholzkessel). Zwar erreichte der Sekundärwärmetauscher im Mittel nur eine Staubkonzentrationsminderung von 30 %, dies allerdings mit dem Effekt der nennenswerten Steigerung des Wärmeertrages und damit mit einer effizienteren Brennstoffnutzung. Bei beiden Systemen werden vornehmlich größere Partikel abgeschieden.  

Bericht 22 hier herunterladen pdf 1,5 MB

Berichte aus dem TFZ 21
Kleine Biomassefeuerungen - Marktbetrachtungen, Betriebsdaten, Kosten und Wirtschaftlichkeit

Cover Bericht 21 - Kleine Biomassefeuerungen - Marktbetrachtungen, Betriebsdaten, Kosten und Wirtschaftlichkeit

Eine aktuelle Marktanalyse des Technologie- und Förderzentrums (TFZ) in Straubing zeigt: Der Markt für Biomassekessel (bis 100 kW) befindet sich in einem lebhaften Veränderungs- und Anpassungsprozess mit rasch wechselnden Marktteilnehmern, Produkten und Rahmenbedingungen. Die Auswertung von 1.000 Originalrechnungen von den im Marktanreizprogramm (MAP) geförderten Anlagen und die Ergebnisse einer zusätzlichen Fragebogenaktion unter 776 Betreibern von Biomassekesseln erbringen vielfältige Markt- und Betriebsdaten.
Hinsichtlich der Marktanteile, mit nur 28 % der MAP-geförderten Anlagen von deutschen Herstellern, ist die technologische Entwicklung stark von Anbietern aus dem Ausland dominiert.
Bei der Erneuerung von Heizsystemen wurde in 80 % der Fälle ein Ersatz für eine öl- oder erdgas- bzw. eine strombasierte Heizung geschaffen.
Die Schadstoffemissionen der MAP-geförderten Anlagen zeigen in der Regel eine Häufung von Typenprüfergebnissen mit besonders niedrigen Kohlenmonoxidemissionen.
Nach der Betrachtung der Kostendaten und der Wirtschaftlichkeit kommt die Studie zu dem Ergebnis, dass die Förderung von kleinen Biomassfeuerungen in gleicher Höhe beibehalten werden sollte. 

Bericht 21 hier herunterladen pdf 2,1 MB

Berichte aus dem TFZ 16
Schnellbestimmung des Wassergehaltes im Holzscheit - Vergleich marktgängiger Messgeräte

Cover Bericht 16 - Schnellbestimmung des Wassergehaltes im Holzscheit - Vergleich marktgängiger Messgeräte

Der Wassergehalt ist der wichtigste qualitätsbestimmende Parameter von Scheitholz. Wegen seiner nachteiligen Wirkungen auf den Ausstoß von gesundheitsschädlichen, organischen Verbindungen und Stäuben im Abgas soll der Wassergehalt bei Scheitholzfeuerungen zukünftig auf 20 % (= 25 % Holzfeuchte) begrenzt werden. Dies ist im Entwurf der novellierten 1. BImSchV vorgesehen und soll im Rahmen der wiederkehrenden Überwachung alle zwei Jahre, und bei Einzelraumfeuerungsanlagen im Rahmen der regelmäßig stattfindenden Feuerstättenschau alle fünf Jahre durch den Schornsteinfeger überprüft werden.

In einer aktuellen Untersuchung des Technologie- und Förderzentrums (TFZ) wurden 19 verschiedene Messgeräte von 13 Herstellern in 21 verschiedenen Betriebsarten zur Schnellbestimmung der Brennstofffeuchte im Holzscheit vergleichend erprobt.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Möglichkeiten einer Schnellbestimmung des Wassergehaltes bei Scheitholz begrenzt sind. Das gilt insbesondere für den verbrennungstechnisch kritischen Wassergehaltsbereich > 30 %. Hier wirkt sich aus, dass bei Messungen der elektrischen Leitfähigkeit, oberhalb des Fasersättigungspunktes von Holz (ca. 19 bis 25 % Wassergehalt) offenbar kaum noch ein sicherer Zusammenhang zwischen dem tatsächlichen Wassergehalt und der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit besteht.

Generell wurde festgestellt, dass der Wassergehalt von Scheitholz bei der Schnellbestimmung mit marktgängigen Messgeräten fast durchgehend unterschätzt wird, so dass bezüglich der Einsatztauglichkeit bzw. der Genauigkeit der Kalibrierung Zweifel angebracht sind. Die mittlere Abweichung des Wassergehaltes vom Sollwert (Referenzwert) lag bei der durchgeführten Versuchsreihe über alle Messgeräte und Einflussparameter (mit Berücksichtigung der Vorzeichen) bei 18,7 %. Die Streuung (ohne Berücksichtigung der Vorzeichen) betrug durchschnittlich 19,8 %.

Ferner besteht bei der korrekten Verwendung der Begriffe "Wassergehalt" und "Brennstofffeuchte" zum Teil noch einige Unsicherheit oder auch Unkenntnis. Dieser Umstand ist jedoch für die Messergebnisse von großer Bedeutung, da es sich per Definition bei den Begriffen "Feuchte" und "Wassergehalt" um völlig verschiedene Parameter handelt. 

Bericht 16 hier herunterladen pdf 2,8 MB

Berichte aus dem TFZ 13
Getreidekörner als Brennstoff für Kleinfeuerungen - Technische Möglichkeiten und Umwelteffekte

Cover Bericht 13 - Getreidekörner als Brennstoff für Kleinfeuerungen - Technische Möglichkeiten und Umwelteffekte

Zur Beurteilung der Chancen und Möglichkeiten für eine umweltfreundliche Nutzung von Nicht-Holzbrennstoffen (Getreide, Getreidenebenprodukte, Stroh, Miscanthus etc.) in Kleinfeuerungen wurden umfangreiche Feuerungsversuche mit zwei Kleinanlagen (Heizomat RHK-AK 50 und Guntamatic Powercorn 30) durchgeführt, wobei auch zusätzliche Einrichtungen zur Abgasnachbehandlung (Kondensationswärmetauscher und Metallgewebefilter) erprobt wurden.

Die Ergebnisse zeigen, dass auch mit schwierigen Brennstoffen wie Getreidekörnern, Weizenkleie oder Mühlenabputz eine relativ vollständige Gasverbrennung erreichbar ist, während beim Ascheausbrand - angezeigt durch einen hohen Glühverlust der Aschen - mit Getreidebrennstoffen noch größere Defizite bestehen. Auch sind erhöhte NOx-Emissionen aufgrund der hohen Stickstoffgehalte im Brennstoff unvermeidlich. Bei den Stickoxiden, aber auch bei den HCl- und SO2-Emissionen, zeigt sich eine klare Abhängigkeit von den jeweiligen Elementgehalten (N, Cl, bzw. S) im Brennstoff.

Auch das Risiko erhöhter Staubemissionen lässt sich bereits an der Brennstoffzusammensetzung ablesen, da hierfür eine klare Abhängigkeit zum Gehalt (Summe) aller aerosolbildenden Elemente (K, Cl, Na, S, Pb, Zn) besteht. Wegen der hohen Gehalte dieser "staubkritischen" Elemente erweist sich der Staubausstoß bei den getreidebürtigen Brennstoffen als ein Hauptproblembereich, so dass die Grenzwerte der 1. BImSchV in der Regel mit diesen Brennstoffen nicht zuverlässig einzuhalten sind. Maßnahmen, wie z. B. eine intensive Entstaubung des Brennstoffs (Siebung, Windreinigung), eine Kalkzugabe zum Brennstoff oder die Mischung mit Holzhackschnitzeln können allerdings zu einem tendenziell verringerten Staubausstoß führen. Mit einer Abgaskondensation ist dies ebenfalls möglich, allerdings erweist sich dieses Verfahren insbesondere bei den feinkörnigen Stäuben der Getreidebrennstoffe als wenig wirkungsvoll, so dass hier vor allem der Vorteil einer deutlichen Leistungs- und Wirkungsgradsteigerung zu Buche schlägt, die jedoch indirekt auch wieder zur Emissionsminderung beiträgt.

Für ein sicheres Unterschreiten der bestehenden und zukünftig zu erwartenden Staubemissionsbe-grenzungen ist es für Nicht-Holzbrennstoffe erforderlich, dass eine wirkungsvolle sekundäre Ent-staubung, wie beispielsweise der hier verwendete Metallgewebefilter, zum Einsatz kommt. Aber auch die in jüngster Zeit von einigen Herstellern begonnene Entwicklung kostengünstiger elektro-statischer Abscheider für Kleinfeuerungen erlaubt einen insgesamt optimistischen Ausblick auf die Chancen des Getreideeinsatzes als Kleinanlagenbrennstoff, zumal der hier im Praxisbetrieb untersuchte Eigenbau eines Kleinst-Elektrofilters einfacher Bauart bereits zu Staubminderungen von mehr als 50 % führte. 

Bericht 13 hier herunterladen pdf 1,7 MB

Berichte aus dem TFZ 11
Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren

Cover Bericht 11 - Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren

Mit steigenden Energiepreisen wächst die Scheitholznachfrage stetig. Viele Fragen rund um die Scheitholzproduktion sind aber noch unzureichend beantwortet. Das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) hat daher in Zusammenarbeit mit der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) hierzu ein breit angelegtes Forschungsvorhaben durchgeführt. In vielen Versuchen und Praxismessungen wurden die wichtigsten Bewertungsparameter der Scheitholzernte und -aufbereitung untersucht: der spezifische Arbeitszeitbedarf, die Arbeitsschwere nach OWAS, der spezifische Energieverbrauch und die Produktionskosten je Raummeter bei verschiedenen Produktionsverfahren und -varianten. Außerdem wurden die erforderliche Mindestlagerdauer und die Lagerungsverluste bis zum Verkauf als ofenfertiges Scheitholz festgestellt. Neue Umrechnungsfaktoren für die Volumenmaße verschiedener Sortimente werden im Forschungsbericht ebenso vorgestellt wie die Marktpreise der vergangenen 5 Jahre, bezogen auf den Energiegehalt 

Bericht 11 hier herunterladen pdf 5,6 MB

Berichte aus dem TFZ 10
Staubemissionen aus Holzfeuerungen - Einflussfaktoren und Bestimmungsmethoden

Cover Bericht 10 - Staubemissionen aus Holzfeuerungen - Einflussfaktoren und Bestimmungsmethoden

Die Bestimmung der Staubemissionen an Kleinfeuerungen für Holzbrennstoffe löst immer wieder Diskussionen aus. Dabei spielen Fragen der Messgenauigkeit ebenso eine Rolle wie technische und betriebliche Einflüsse beim Heizen mit Holz. Am Technologie- und Förderzentrum (TFZ) wurde daher ein Forschungsvorhaben zu den verschiedenen Ursachen überhöhter Gesamtstaub-Emissionen durchgeführt. An zwei Hackschnitzel- sowie je einem Scheitholz- und einem Pelletkessel wurden der Brennstoffeinfluss (z. B. Wassergehalt von Hackschnitzeln oder Abrieb bei Holzpellets), die Betriebseinflüsse (z.B. Heizlast, Wartungszustand, Zügereinigungsmechanik, Hohlbrand, diverse Funktionsstörungen) und das Staubmessverfahren selbst untersucht (z. B. Kaminkehrermethode, Methode nach VDI-Richtlinie). Außerdem dokumentiert der Forschungsbericht die neuesten Erfahrungen mit der Staub-Schnellbestimmungsmethode "Delta-p", die vom TFZ für kleine Holzfeuerungen mitentwickelt worden war. Aus den Schlussfolgerungen zu den Forschungsergebnissen werden derzeit Maßnahmen für eine verbesserte Aussagefähigkeit der Staubemissionsmessungen abgeleitet.  

Bericht 10 hier herunterladen pdf 1,5 MB

Berichte aus dem TFZ 9
Maize as Energy Crop for Combustion - Agricultural Optimisation of Fuel Supply

Cover Bericht 9 - Maize as Energy Crop for Combustion - Agricultural Optimisation of Fuel Supply

Mais ist eine ertragreiche Kultur, die als Energiepflanze nicht nur für die Vergärung in Biogasanlagen sondern auch für die direkte Verbrennung in Frage kommen kann, sofern die Qualitätsanforderungen als Festbrennstoff in einer Ganzballenverbrennung erfüllt werden können. Das TFZ ist dieser Frage in einem Europäischen Forschungsprojekt nachgegangen. Es zeigt sich, dass mehr als die Hälfte des Energieertrags aus den Kolben stammt, die - bei etwa gleichem Heizwert der Trockenmasse wie im übrigen Spross - geringere Aschegehalte aufweisen. Im Verlauf der Vegetationsperiode ergeben sich einige brennstofftechnische Veränderungen, beispielsweise sinkt der Wasser- und Aschegehalt aber auch der Stickstoffgehalt, der für die NOx-Bildung bei der Verbrennung verantwortlich ist. Das Chlorid, welches ebenfalls als Schadstoffbildner aber auch als Korrosionsverursacher gefürchtet ist, kommt dagegen nur in vergleichsweise geringen Mengen vor. Maßnahmen zur Qualitätsverbesserung (variable Schnitthöhe, Düngungsänderung, Sortenwahl) zeigen nur wenig Wirkung auf die Brennstoffqualität. Nur die verspätete Ernte (z. B. bei Frost) bringt hier Vorteile, vor allem beim Stickstoff-, Asche- und Wassergehalt; sie ist aber mit Ertragseinbußen verbunden. Die größte Unsicherheit für die Brennstoffversorgung stellt aber das unsichere Erreichen eines lagerfähigen Wassergehaltes von weniger als 20 % dar. Zudem ist der Wassergehalt innerhalb der Erntemasse (trockene Kolben, feuchtere Stängel) ungleichmäßig verteilt, was sich nachteilig bei der Verbrennung auswirkt.  

Bericht 9 hier herunterladen pdf 3,9 MB

Berichte aus dem TFZ 8
Wärmegewinnung aus Biomasse - Begleitmaterialien zur Informationsveranstaltung

Cover TFZ-Bericht 8: Wärmegewinnung aus Biomasse

Der TFZ-Bericht 8 Wärmegewinnung aus Biomasse enthält umfangreiche Informationen zum Betrieb und Kauf von Festbrennstofffeuerungen. In der komplett überarbeiteten Neuauflage wird die Technik von automatisch und manuell beschickten Zentralheizungsanlagen ausführlich erläutert. Der Einfluss der Brennstoffqualität auf die Schadstoffemissionen wird auf der Grundlage eigener Forschungsergebnisse dargestellt und praxisnahe Bedienungshinweise zur Emissionsminderung vorgeschlagen. Die Autoren gehen auf wesentliche Qualitätsmerkmale bei den unterschiedlichen Brennstoffformen wie z.B. Scheitholz, Hackschnitzel, Pellets und Agrarbrennstoffe ein. In weiteren Kapiteln werden die Rentabilität verschiedener Festbrennstoffkessel, Schadstoffgrenzwerte für Kleinfeuerungsanlagen und Förderprogramme ausführlich besprochen. Der Bericht kann nach der regelmäßigen Informationsveranstaltung Wärmegewinnung aus Biomasse gegen eine geringe Schutzgebühr erworben werden. 

TFZ-Bericht 8: Wärmegewinnung aus Biomasse pdf 3,6 MB

Der Bericht wird gegen eine geringe Schutzgebühr beim Seminar "Wärmegewinnug aus Biomasse" abgegeben.

Zur Seite: Ausstellung Biomasseheizung

Berichte aus dem TFZ 4
Untersuchungen zum Feinstaubausstoß von Holzzentralheizungsanlagen kleiner Leistung

Cover Bericht 4 - Untersuchungen zum Feinstaubausstoß von Holzzentralheizungsanlagen kleiner Leistung

Aus Verbrennungsprozessen stammende Feinstaubpartikel mit einem aerodynamischen Durchmesser von weniger als 10 µm und Partikel unterhalb 1 µm aus dem Submikronbereich, die je nach Größe der Partikel und Art der Atmung unterschiedlich weit in die Lunge eindringen, gelten laut den Autoren des im Jahr 2005 publizierten, 58 Seiten umfassenden Berichts - Dr. Hans Hartmann, Volker Schmid und Heiner Link - als besonders schädlich (teilweise reizend, toxisch und mutagen wirkend). Deshalb wurden in einer vom Umweltbundesamt in Berlin beauftragten und mit dem Institut für Verfahrenstechnik und Dampfkesselwesen der Universität Stuttgart zusammen durchgeführten Untersuchung beginnend im Jahr 2003 repräsentative Messungen zur Staubpartikelgrößen aus häuslichen Holz-Zentralheizungsanlagen (Wärmeleistung größer als 50 kW) vorgenommen. Die Messungen zur Korngrößenverteilung bei Flugstäuben aus Holzfeuerungen kleiner Leistung wurden an alten und modernen Anlagen ermittelt.  

Bericht 4 hier herunterladen pdf 1,2 MB

Berichte aus dem TFZ 2
Erprobung der Brennwerttechnik bei häuslichen Holzhackschnitzelheizungen mit Sekundärwärmetauscher

Cover Bericht 2 - Erprobung der Brennwerttechnik bei häuslichen Holzhackschnitzelheizungen mit Sekundärwärmetauscher

Die Zielsetzung dieses Forschungsprojekts war die praxisnahe Erprobung eines Sekundärwärmetauschers zur Kondensationswärmegewinnung und Staubemissionsminderung für Holzfeuerungsanlagen kleinerer Leistung. Im Mittelpunkt standen die Messungen zur Leistungs- und Wirkungsgradsteigerung, der Emissionsminderung und der Kondensatminderung und Kondensatqualität. Darüber hinaus wurden auch noch für die praktische Anwendung wichtige Planungs- und Erfahrungswerte wie Abgastemperaturen, Abgasvolumenströme und Wasserdampfgehalte ermittelt. Diese wurden, um eine generelle Einordnung zu ermöglichen, in Abhängigkeit systematisch abgestufter Einflussgrößen (Brennstoffart, Brennstoffwassergehalt, Rücklauftemperatur des Kreislaufwassers, Anlagenleistung des Hackschnitzelkessels) ergänzend untersucht. Der Bericht wurde im November 2004 von den Autoren Dr. Hans Hartmann, Paul Rossmann, Heiner Link und Alexander Marks veröffentlicht. 

Bericht 2 hier herunterladen pdf 1,0 MB

Herstellerlisten und Bezugsquellen

Dimensionierung von Pufferspeichern