Forschungs- und Innovationsprojekt qualiS
Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit

Dekobild Hackschnitzel mit Rahmen
Im Verbundprojekt qualiS werden Verfahrenskennzahlen zur Produktion und Qualitätssicherung von qualitativ hochwertigen Holzhackschnitzeln gewonnen. Ziel ist es, einen emissionsarmen und störungsfreien Betrieb von Kleinfeuerungsanlagen (< 100 kW) durch eine definierte, gleichbleibende und homogene Hackschnitzelqualität zu gewährleisten. Daneben erfolgt die bundesweite Analyse des Absatzpotenzials dieser Brennstoffe.

Ziel

In der näheren Zukunft wird eine verstärkte Nachfrage nach hochwertigen Holzhackschnitzeln (HHS) erwartet. Der Einsatz von Holzhackschnitzeln, die oft aus minderwertigen Hölzern hergestellt werden, reduziert die Emissionen des Treibhausgases Kohlendioxid fast vollständig. Die bei der Verbrennung von Holz höheren Staub- und Kohlenmonoxidemissionen werden durch eine gute Brennstoffqualität deutlich verringert. Neue Hackschnitzelkessel müssen seit 1.1.2015 schärfere Grenzwerte einhalten. Diese Emissionen werden regelmäßig vom Schornsteinfeger geprüft. Zur sicheren Einhaltung der Grenzwerte ist neben der ausgereiften Technik, einem qualifizierten Betreibermanagement auch der Einsatz von hochwertigen Holzhackschnitzeln erforderlich. Die Produktion solcher HHS-Qualitäten, das dazu gehörige Qualitätsmanagement und auch die Nachweisbarkeit im HHS-Handel werden bestimmende Faktoren für die emissionsarme thermische Nutzung von HHS sein.

Im Verbundprojekt "qualiS" werden folgende übergreifende Ziele definiert:

  • Die HHS-Branche wird fachlich befähigt, das Potenzial des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren.
  • Es liegt eine fachliche Grundlage auf Basis eines breiten Konsenses für zukünftige Nachweissysteme vor, wie z. B. eine Zertifizierung.
Die Teilaufgaben am TFZ gliedern sich dabei in die Schwerpunkte "Brennstoffproduktion" und "Feuerungsversuche"

Methode

Ziel des Arbeitsschwerpunktes "Brennstoffproduktion" ist die Analyse bestehender Bereitstellungsketten zur Produktion qualitativ hochwertiger Holzhackschnitzel aus Waldrestholz, Vollbäumen und Energierundholz für Kleinfeuerungsanlagen < 200 kW Leistung. Der Hauptschwerpunkt soll in der Analyse der brennstoffqualitätsbezogenen Verbesserungen sekundärer Maßnahmen, d. h. in der Aufbereitung des Brennstoffes nach dem Verfahrensschritt "Hacken" liegen (Trocknung, Siebung, Mischung, etc.). Neben der Erfassung praxisüblicher Aufbereitungsverfahren für Waldhackschnitzel werden gezielt Fallstudien zu erfolgsversprechenden Aufbereitungstechniken durchgeführt. Neben einer Beurteilung der erreichbaren Brennstoffqualität wird die Hackschnitzelaufbereitung betriebswirtschaftlich bewertet.

Der Arbeitsschwerpunkt "Feuerungsversuche" hat zum Ziel, Möglichkeiten der Emissionsminderung und der Wirkungsgradoptimierung von Kesselanlagen durch den Einsatz von Qualitätshackschnitzel aufzuzeigen. Hierzu werden der Einfluss der chemischen Zusammensetzung, z. B. über Baumart und Sortiment, sowie der Einfluss der physikalisch-mechanischen Eigenschaften auf die Feinstaubbildung untersucht. Die zur Verfügung gestellten optimierten Hackschnitzelsortimente werden dabei einer Komplettanalyse unterzogen, um alle relevanten Parameter zu erfassen und anschließend in zwei unterschiedlichen Holzhackschnitzelkessel verbrannt (Kessel 1: TFZ, Kessel 2: DBFZ). Anhand der entsprechenden Ergebnisse der Emissionsmessungen sollen die anwendungsspezifischen Möglichkeiten zur Emissionsminderung mittels Qualitätshackschnitzel und die damit verbundenen Anforderungen an den Brennstoff abgeleitet werden.

Ergebnisse

Projektinformation
Projektleitung: BBE – Bundesverband für Bioenergie e.V.
Projektleitung TFZ: Dr. Daniel Kuptz
Projektbearbeitung TFZ: Robert Mack (Verbrennung), Elisabeth Rist (Verbrennung), Claudia Schön (Verbrennung), Benedikt Haas (Verbrennung), Albert Maierhofer (Brennstoffproduktion)
Laufzeit: 01.06.2015–30.11.2016
Finanzierung: Förderschwerpunkt "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Vergabe über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Projektpartner: BBE – Bundesverband für Bioenergie e.V., LWF – Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, HAWK – Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Göttingen, DBFZ – Deutsches Biomasseforschungszentrum GmbH
Förderkennzeichen: 22035714