Designer-Brennstoffe für die Wärmewende

TFZ testet Additive für mehr Brennstoffflexibilität in Biomassekesseln

Straubing, 15.06.20: Lassen sich schwierige landwirtschaftliche Brennstoffe so aufbereiten, dass sie ein ähnlich gutes Brennverhalten wie Rundholz oder Waldrestholz aufweisen? „Leider nicht ganz“, resümiert Robert Mack, Projektbearbeiter am Technologie- und Förderzentrum (TFZ) nach Abschluss des Projektes „BIOFLEX!“. Trotzdem lässt sich durch die Zugabe des Tonminerals Kaolin eine deutliche Verringerung der Schadstoffemission erzielen und der störungsfreie Betrieb der Feuerungsanlage verbessern. Die Ergebnisse hat das TFZ jetzt in dem TFZ-Bericht 65 veröffentlicht.

Im Fokus der Untersuchung standen die Brennstoffe Stroh, Gras, Sonnenblumenspelzen und Pappelholz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP). Die Rohmaterialien wurden zerkleinert, analysiert und jeweils mit und ohne Zugabe von Kaolin pelletiert. Als Referenzbrennstoff dienten handelsübliche Holzpellets. Die gewonnenen Design-Brennstoffe verheizten die Forscher in einem dafür geeigneten 30 kW Hackgutkessel mit Vorschubrost. Über einen Zeitraum von 8 h wurden im Vollastbetrieb Staub- und gasförmige Emissionen gemessen.
„Wir haben festgestellt, dass durch die Zugabe von Kaolin die Gesamtstaubemission deutlich abgesenkt werden kann (um 53 bis 77 %). Auch die Kohlenmonoxid-Emissionen fallen stark ab (um 69 bis 95 %)“, weiß Dr. Hans Hartmann, Abteilungsleiter Biogene Festbrennstoffe am TFZ, zu berichten. Zudem sei die Verschlackungsproblematik durch das Additiv wirksam entschärft worden. Diese positiven Effekte beruhen auf der chemischen Wirkung des mit dem Kaolin hinzugefügten Aluminiums, das in weiteren Reaktionen die Entstehung von Feinstaub und Schlacke unterbindet. Allerdings zeigte sich bei halmgutartigen Brennstoffen wie z.B. Stroh, ein Anstieg der gasförmigen Schwefel- und Chloremissionen, wenn Kaolin zugemischt wurde. Zukünftige Forschungsprojekte sollen hier ansetzen: „Wir können mit der Kaolin-Additivierung die Schadstoffemissionen bei problematischen Brennstoffen reduzieren. Dies ist jedoch nur bei Brennstoffen mit geringem Schwefel- und Chlorgehalt sinnvoll. Mit Kaolinzugabe hätten wir die Chance, in Zukunft Pappel- und Weidenholz-Brennstoffe auch im Bereich der häuslichen Feuerungen einsetzen zu können“, schlussfolgert Mack.

Das diesem Bericht zugrundeliegende Vorhaben wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Verbraucherschutz, Ernährung und Landwirtschaft gefördert. Der Forschungsbericht ist unter www.tfz.bayern.de als kostenloser Download abrufbar.