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Hackschnitzel
Hackschnitzel (auch Holzschnitzel, Holzhackschnitzel oder Hackgut) sind mit schneidenden Werkzeugen zerkleinertes Holz. Schredderholz dagegen wird durch Zerkleinerung von Holz mit stumpfen, zertrümmernden Werkzeugen erzeugt.[1] Hackschnitzel dienen vor allem als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie sowie als biogener und erneuerbarer Brennstoff.
Je nach Herkunft werden auch die Bezeichnungen Rindenhackschnitzel oder Waldhackschnitzel (Waldhackgut) verwendet.
Produktion
Hackschnitzel werden mit Hackern produziert. Mobile oder stationäre Scheiben-, Trommel- oder Schneckenhacker zerkleinern Waldrestholz (beispielsweise abgeschnittene Äste), Schwachholz (zu geringer Durchmesser) und anderes minderwertiges Holz (zum Beispiel aus einer Durchforstung, Schnittgut aus Landschaftspflegemaßnahmen oder angemorschtes Altholz), welches von der Industrie nicht zu höherwertigen Produkten verarbeitet werden kann. Mit der vermehrten Anlage von Kurzumtriebsplantagen werden diese zur Rohstoffquelle für Hackschnitzel.
Eigenschaften
Hackschnitzel bestehen zu 100 % aus Holz. Sie haben einen Brennwert von etwa 4,0 kWh (= 14,4 MJ) je kg (je nach Holzart, bei ca. 20 % Wassergehalt) und sind zur automatischen Beschickung zum Beispiel von Heizanlagen mittels Förderschnecken, Federzinkenaustragungen, Schubstangen-Austragungen und Förderbändern geeignet.
Wassergehalt
| Wassergehalt w | 0 % | 15 % | 20 % | 30 % | 50 % |
|---|---|---|---|---|---|
| Feuchte u | 0 % | 18 % | 25 % | 43 % | 100 % |
| Heizwert Nadelholz [kWh/srm] | 840 | 820 | 815 | 800 | 730 |
| Heizwert Laubholz (hart) [kWh/srm] | 1130 | 1100 | 1090 | 1060 | 970 |
| Heizwert Laubholz (weich) [kWh/srm] | 700 | 690 | 680 | 665 | 610 |
| Norm | Hauptfraktion | Feinanteil | Grobanteil | Extremwerte |
|---|---|---|---|---|
| P | > 80 % | < 5 % | < 1 % | |
| P16 | 3,15…16 mm | < 1 mm | > 45 mm | < 85 mm |
| P45 | 3,15…45 mm | < 1 mm | > 63 mm | < 120 mm |
| P63 | 3,15…63 mm | < 1 mm | > 100 mm | < 350 mm |
| P100 | 3,15…100 mm | < 1 mm | > 200 mm | < 350 mm |
| Norm | Hauptfraktion | Feinanteil | Grobanteil | Extremwerte |
|---|---|---|---|---|
| G | > 60 % | < 20 % | < 20 % | |
| G30 | 2,8…16 mm, ø 30 mm² | < 2,8 mm | > 16 mm | < 85 mm |
| G50 | 5,6…31,5 mm, ø 50 mm² | < 5,6 mm | > 31,5 mm | < 120 mm |
| G100 | 11,2…63 mm, ø 100 mm² | < 11,2 mm | > 63 mm | < 250 mm |
Je nach Baumart können verschiedene zentrale Eigenschaften der Holzhackschnitzel variieren und somit den Brennwert beeinflussen. Dies betrifft insbesondere den Wassergehalt, der einen wichtigen Einfluss auf den Heizwert der Hackschnitzel hat und die Lagerfähigkeit beeinflusst. Hackschnitzel mit einem Wassergehalt von weniger als 30 % gelten als „für die Lagerung geeignet“, und es wird mit keinem oder keinem wesentlichen mikrobiellen Abbau der Schnitzel gerechnet. Daher wird eine Trocknung vor der Einlagerung empfohlen. Waldfrische Hackschnitzel enthalten dagegen einen Wasseranteil von 50 bis 60 %. Erntefrisches Nadelholz hat einen Heizwert, der etwa bei 2 kWh/kg liegt, bei 20 % Wasseranteil ist der Heizwert doppelt so hoch und liegt bei etwa 4 kWh/kg.
Brandverhalten
Ein Stoff brennt umso besser, je niedriger sein Sauerstoffindex ist. Ist in einem Stoff Sauerstoff chemisch gebunden, so kann dieser bei einem Brand freigesetzt werden und mit enthaltenem Kohlenstoff reagieren. Holz beispielsweise enthält rund 42 % Sauerstoff.[3] Bei Ahornholz, Birkenholz oder Kiefernholz als Feststoff ist daher der Sauerstoffindex niedriger als jener von Nylon, PVC hart, PVC weich, Polyester oder Wolle und kann daher auch als Grünholz eine Brandlast bilden, was Brände in Hackschnitzellagern deutlich zeigen.[3] Siehe dazu auch Heuselbstentzündung.
Größe und Größenverteilung
Weitere Eigenschaften sind die Größe und Größenverteilung und die Schüttdichte der Hackschnitzel und die Energiedichte als Brennstoff sowie die für den Transport und die Lagerung notwendige Raumgröße. Das sehr dichte Eichen- und Buchenholz (571 bzw. 668 kg TM/fm) hat mit einem Wasseranteil von 20 % einen Heizwert von 1103 kWh/Schüttraummeter, das weniger dichte Pappelholz (353 kg TM/fm) weist dagegen bei gleichem Wasseranteil einen Heizwert von nur 682 kWh/Schüttraummeter auf.[4]
Rindenanteil
Einfluss auf die Qualität der Hackschnitzel hat auch der Rindenanteil. Wird für Hackschnitzel, die als Brennmaterial in kleineren Hackschnitzelheizungen zum Einsatz kommen, üblicherweise entrindetes Holz verwendet, so enthalten die geringerwertigen Rindenhackschnitzel größere Rindenanteile. Sie werden vor allem aus Waldrestholz, Schwachholz und anderem minderwertigem Holz (zum Beispiel aus einer Durchforstung, Schnittgut aus Landschaftspflegemaßnahmen) produziert. Sie können für die Produktion von Spanplatten oder zur Energieerzeugung in größeren Anlagen wie Biomasseheizwerken oder Biomasseheizkraftwerken verwendet werden.
Normen
Für Hackschnitzel gilt die Europäische Norm EN 14961, die Kennwerte und Klassen für Wassergehalt, Aschegehalt, Korngrößenverteilung, Schüttraumdichte, Stickstoff- und Chlorgehalt und Heiz- bzw. Brennwert von Hackschnitzeln als Biobrennstoff festlegt. In der Praxis ist auch in Deutschland die Klassifizierung nach der älteren österreichischen Norm ÖNORM M 7133 verbreitet.[5][1]
Hackschnitzel in der Praxis
In der Praxis werden Hackschnitzel je nach Quelle und Verwendungszweck in unterschiedliche Produkt-Kategorien eingeordnet. So wird in der Spanplatten- bzw. Holzwerkstoff-Industrie zwischen MDF-Hackschnitzeln und Spanplatten-Hackschnitzeln unterschieden. Diese Namen deuten auf die unterschiedlichen Produktionsprozesse hin, in denen die Hackschnitzel zu hochwertigen Produkten, wie Tisch- und Dämmplatten verarbeitet werden. Da jeder Produktionsprozess, meist sogar jede Fabrik individuelle Anforderungen an den Rohstoff hat, ist der Hackschnitzel-Markt stark fragmentiert. Ein weiterer Grund für die Fragmentierung des Marktes sind die vielfältigen Quellen für Hackschnitzel. Waldhackschnitzel werden beispielsweise von Sägewerkshackschnitzeln unterschieden.[6]
Verwendung
Hackschnitzel dienen als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie (zum Beispiel Pressspanplatten, Holzfaserdämmplatten, Papierindustrie) sowie als Brennstoff für Heizkraftwerke oder für Hackschnitzelheizungen. Zudem finden sie Verwendung als Substrat im Pilzanbau sowie als Material zur Bodenbedeckung, zum Beispiel im Garten- und Landschaftsbau.
Brennstoff
Als Brennstoff finden Hackschnitzel vor allem Verwendung in Hackschnitzelheizwerken und -heizkraftwerken, daneben in Hackschnitzelheizungen. Die Beschickung erfolgt meist mit elektrischen Förderschnecken oder Kratzkettenförderern.
Für kleinere Heizkessel werden zumeist kleinere Waldholzhackschnitzel (Größenklassen P16 und P45) hoher Qualität benötigt. Heizkraftwerke sind flexibler bezüglich der Rohstoffqualität. So dient in großen Anlagen meist Gebrauchtholz und Industrierestholz (Altholz) als Rohstoff. Die Brennstoffkosten liegen unter denen vergleichbarer Biobrennstoffe wie Holzpellets oder Scheitholz, zu berücksichtigen ist jedoch der Bedarf meist brennstoffspezifischer Verfahren.
Die Nutzung von Holzhackschnitzeln als Energieholz in privaten Haushalten betrug 2005 in Deutschland rund 580.000 Schüttraummeter, das sind etwa 1,1 % der gesamten Energieholzverwendung. 9 Millionen Schüttraummeter wurden in Heizkraftwerken mit einer Leistung von bis zu einem Megawatt verfeuert, der Verbrauch größerer Anlagen lag bei circa 39 Millionen Schüttraummeter Hackschnitzel bzw. Schreddergut.
Pilzzucht
Beim Anbau von Pilzen werden Hackschnitzel der Größe KL 2-16 alleine oder häufig in Kombination mit Sägespänen, Stroh, Dung oder anderen Substanzen verwendet. Je nach Pilzart stammen die Hackschnitzel von Eichen, Buchen, Birken oder anderen Bäumen. Die Hackschnitzel werden gewässert und anschließend mit Mycel (Pilzgeflecht, Pilzbrut) beimpft.
Kinderspielplatz
Holzhackschnitzel sind auch als stoßdämpfender Bodenbelag auf Spielplätzen zugelassen. Sie müssen hierzu allerdings den Anforderungen der DIN/EN 1176 für Spielplatzgeräte und Spielplatzböden entsprechen, d. h. die Korngröße muss im Bereich zwischen 5 und 30 mm liegen. Sie bestehen aus geschälten Holz. In der Regel sind geeignete Materialien von unabhängigen Instituten (z. B. TÜV) für die Verwendung als Spielplatz-Bodenbelag zertifiziert.
Markt
Die Produktion von Holzhackschnitzeln und vor allem der Außenhandel nehmen deutlich zu, zudem steigen seit Jahren die Marktpreise.
Preis
Die Preise für Holzhackschnitzel sind in den vergangenen Jahren angestiegen, zwischen Juli 2004 und Juli 2009 betrug der Zuwachs rund 80 %.[8] Zwischen 2010 und 2013 blieb ihr Preis weitgehend stabil bei ca. 30 Euro/MWh.[9]
Der Endverbraucherpreis für trockene Waldhackschnitzel lag 2009 (4. Quartal) in Deutschland bei rund 119 Euro/t (20 % Wassergehalt bzw. 25 % Holzfeuchte, 30 m³ Liefermenge, inkl. Anfahrt bis 20 km und Mehrwertsteuer). Das entspricht einem Preis für das Heizöläquivalent von 29,71 Cent/l. Je nach Region, Saison, Qualität, Wassergehalt und Lieferentfernung gibt es erhebliche Unterschiede bzw. Schwankungen im Preis.[10] Ein wichtiger Faktor ist auch die Liefermenge, so dass Großkraftwerke über 40 % weniger Ausgaben für den Brennstoff haben können als Kleinanlagen.[11]
Literatur
- Peter Wohlleben: HOLZRAUSCH. Der Bioenergieboom und seine Folgen. adatia Verlag Marion Zartner, Sankt Augustin 2008, ISBN 978-3-940461-03-2.
- Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF): Merkblätter zu verschiedenen Themen, auch als pdf erhältlich, unter anderem
- Merkblatt 10: Bereitstellung von Waldhackschnitzeln, Stand Mai 2012,
- Merkblatt 11: Hackschnitzel richtig lagern!, Stand Dezember 2012,
- Merkblatt 12: Der Energiegehalt von Holz, Stand Juli 2014,
- Merkblatt 20: Scheitholz, Stand Juli 2014
Einzelnachweise
- ↑ 1,0 1,1 Technologie- und Förderzentrum (TFZ) Straubing, 2008: Klassen für Holzhackschnitzel nach DIN CEN/TS 14961 (PDF (Link nicht mehr abrufbar))
- ↑ Merkblatt 12 Der Energiegehalt von Holz und seine Bewertung der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), Stand Juli 2014, Seite 3; Für die Tabelle wurden gerundete und gemittelte Werte der verschieden Holzarten aus dem Merkblatt von 2007 verwendet.
- ↑ 3,0 3,1 Holzaufbau: Brand- und Explosionsschutz –Brandlehre, Kohlhammer-Verlag, Stuttgart, 1998, zitiert bei: Werner Bauer (Brandsachverständiger): Brandgefahr bei holzverarbeitenden Betrieben, bei schadenprisma.de, (PDF; 2,1 MB)
- ↑ klima:aktiv Management; Heizwert und Brennwert (Link nicht mehr abrufbar). Abgerufen am 12. Februar 2011.
- ↑ Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR), 2007: Marktübersicht Hackschnitzel-Heizungen. S. 9 (PDF (Link nicht mehr abrufbar)).
- ↑ Hackschnitzel, Biomasse und Holz für Bioenergie, Papier & Zellstoff und Holzwerkstoff Abgerufen am 9. Dezember 2011
- ↑ Ybbstal news
- ↑ Technologie- und Förderzentrum (TFZ): Entwicklung der Brennstoffpreise. (Memento vom 5. Februar 2010 im Internet Archive), abgerufen am 12. Januar 2009
- ↑ Preisentwicklung bei Waldhackschnitzeln. Abgerufen am 10. Dezember 2013.
- ↑ Preisentwicklung bei deutschen Waldhackschnitzeln (Memento vom 20. Dezember 2011 im Internet Archive) (C.A.R.M.E.N – Centrales Agrar-Rohstoff-Marketing- und Entwicklungs-Netzwerk e. V.) Basis: Preise für Bayern, 20 % Wassergehalt, 30 m³ Liefermenge, inkl. Anfahrt bis 20 km und MWSt
- ↑ Informationen der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWL) zur Nutzung von Hackschnitzeln für Heizzwecke, abgerufen am 30. Dezember 2009.
Weblinks
Commons: Hackschnitzel – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien- Ökologische Grenzen der Biomassenutzung in Wäldern auf www.waldwissen.net.
- Ökobilanz Waldhackschnitzel auf www.waldwissen.net.
- Anforderungen der Spielgerätenorm DIN EN 1176 an stoßdämpfende Bodenbeläge aus Holzhackschnitzel unterhalb von Spielplatzgeräten.
- Holzenergie – Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft auf www.lwf.bayern.de.
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