Forschungs- und Innovationsprojekt Lagerung StMELF 2
Effiziente Lagerungs- und Aufbereitungsverfahren für Holzhackschnitzel

Hackschnitzelmieten

Die verlustfreie und qualitätserhaltende Hackschnitzellagerung hat als Prozessschritt in der Brennstoffbereitstellungskette aufgrund zahlreicher aktueller Entwicklungen im Freistaat Bayern stark an Bedeutung gewonnen. Das hier dargestellte Projekt befasst sich dabei mit bislang offenen Fragen zur Lagerung und Qualitätssicherung von Holzhackschnitzeln. Die Arbeiten finden in Zusammenarbeit mit der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) statt. Sie basieren auf dem bereits abgeschlossene Forschungsvorhaben „Qualitätserhaltende Hackschnitzellagerung“, das ebenfalls gemeinsam mit der LWF bearbeitete wurde (EW/13/53).

Ziel

Ziel des Projektes „Effiziente Lagerungs- und Aufbereitungsverfahren für Holzhackschnitzel“ ist die Erarbeitung detaillierter Verfahrensdaten zur Lagerung und Qualitätssicherung bei Holzhackschnitzeln. Dabei sollen bisher geleistete Arbeiten sinnvoll ergänzt, offen gebliebene Fragen beantwortet und gezielt auf aktuelle Problemstellungen eingegangen werden. Diese umfassen v.a. folgende Arbeitspakete:

  • Identifikation des maximalen Wassergehalts für volle Lagerstabilität
  • Qualitätserhalt vorgetrockneter Hackschnitzel bei der Lagerung im Freien mittels Vliesabdeckung als Alternative zur Hallenlagerung
  • Lagerung von Hackholz im ungehackten Zustand mit und ohne Abdeckung
  • Energieeffiziente technische Trocknung für einen homogenen Wassergehalt
  • Besondere Konservierungsmethoden für die qualitätserhaltende Lagerung von Holzhackschnitzeln
  • Fließ- und Verbrennungsverhalten von gelagerten und technisch getrockneten Hackschnitzeln
  • Verbesserte Lagerbedingungen durch Siebung von Hackschnitzeln
  • Lagerung von Hackholz und frischen Hackschnitzeln aus dem Kurzumtrieb

Methoden

Für einen Teil der Versuche werden Hackschnitzelmieten errichtet. Diese werden jeweils zu Beginn und nach einer Lagerungsdauer von vier bis fünf Monaten hinsichtlich ihrer Trockenmasseverluste und Brennstoffqualität untersucht. Die Lagerungsversuche erfolgen überwiegend in den Sommermonaten der Jahre 2017 und 2018. Neben praxisnahen Lagerungsmieten finden viele Analysen über klein angelegte, stationäre Versuche statt In der Mehrzahl der Arbeitspakete fallen Brennstoffproben an. Diese werden hinsichtlich ihrer brennstofftechnischen und physikalischen Eigenschaften (Wassergehalt, Aschegehalt, Heizwert, Schüttdichte, Partikelgrößenverteilung) nach DIN EN, bzw. DIN EN ISO Norm am TFZ analysiert.

Ergebnisse

  • Die Abdeckung von Hackholzpolter mit einer Abdeckfolie auf Papierbasis führte zu einer starken Abnahme des Wassergehalts im Brennstoff und ist vor allem in den Wintermonaten zu empfehlen.
  • Eine vorangegangene Siebung von Holzhackschnitzeln führte zu keiner Verbesserung der Lagerung. Sie sollte nur durchgeführt werden, wenn die Partikelgrößenverteilung und der Aschegehalt für die Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen optimiert werde müssen.
  • Die Umsetzung eines vollständigen Luftabschlusses bei der anaeroben Lagerung von Holzhackschnitzeln in Betonsilos ist risikobehaftet. Durch unsachgemäße oder gestörte Lagerungsbedingungen erhöhen sich Trockenmasseverluste und Qualitätsveränderungen in der Praxis.
  • Die praxisüblichen Lieferkette vom Lagerplatz bis zum Heizwerk führt durch Umschlagsprozesse zu einer deutlichen Homogenisierung der Brennstoffe.
  • Holzhackschnitzel besitzen keinen absolut lagerstabilen Wassergehalt und zersetzen sich selbst in einem sehr trockenen Zustand geringfügig mit ca. 2% Trockenmasseverlust pro Jahr (bei Wassergehalten von ca. 19 bis 23 m-% und 21 °C).
  • Die Lagerung vorgetrockneter Holzhackschnitzel im Freien mittels Vliesabdeckung kann als günstigere und einfachere Alternative zur Hallenlagerung empfohlen werden.
  • Die Brennstofflagerung von Holzhackschnitzeln in Haufwerken führte zu einer Verbesserung der Fließeigenschaften (Brückenbildungsneigung), jedoch auch zu höheren Emissionen (CO, Org.-C, Gesamtstaub) bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen.
  • Im Sickerwasser aus Waldhackschnitzeln sind die Konzentrationen vieler Inhaltsstoffe (v. a. organischer Kohlenstoffverbindungen) im Vergleich zu Regenwasser teilweise erheblich erhöht. Sickerwasser tritt in der Praxis allerdings nur bei mittleren bis starken Niederschlägen auf. Zur Beurteilung sollte zudem nicht vorrangig die Konzentration der Inhaltsstoffe herangezogen werden, sondern vielmehr eine Gesamtbetrachtung von Fracht, Filterwirkung des Bodens und alternativer Nutzung der Lagerfläche (Wald, Landwirtschaft) erfolgen.

Impressionen aus der Forschungsarbeit

Projektinformation
Projekttitel: Effiziente Lagerungs- und Aufbereitungsverfahren für Holzhackschnitzel
Projektleitung: Dr. Daniel Kuptz
Projektbearbeitung: Theresa Mendel, Albert Maierhofer
Laufzeit: 01.09.2016–15.05.2019
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten
Projektpartner: LWF – Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, Bayerische Staatsforsten (Zentrum für Energieholz)
Förderkennzeichen: KS/16/03