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Bioenergie-Kleinanlagen - Nachwachsende Rohstoffe im Einkauf

1. 87 6 1 4 2 Einsatzbereiche Varianten und Ausstattung ee 88 6 1 4 3 E 89 6 1 44 91 6 1 4 5 Kombination mit anderen W rmeerzeugern 94 Automatisch beschickte EEN 94 6 2 1 Balarten nd 94 6 2 1 1 95 6 2 1 2 95 6 2 1 3 Abwurffeuerungen Delletteuerungen E 97 6 22 Feuerungskomponenten und Gestemetmbtndung eneen 98 6 2 3 Seherbeteerpgohtungen 100 102 Feuerungen f r Halmgut und Getreide 103 6 3 1 Allgemeine are 103 6 32
2. 154 93 1 154 9 3 2 E E E 156 Station re Nutzung von Pflanzen len 160 KLAUS THUNEKE 10 1 10 2 10 3 a 160 Kraftstoffeigensc haftet eko geduecht 161 Energetische 163 10327 163 10 3 2 NEE E EA EE 163 108 3 Thermische Nutzung Olbrennem sine nahe 166 Planungs und 167 Inhaltsverzeichnis 10 5 Anforderungen und Vorschrtften EEN 10 5 1 Genehmif ng UE EE E 10 5 3 Vermeidung von Gef hrdungen ENEE 10 5 4 Steuerliche 10 5 5 Stromeinspeisung und verg tung EE 10 6 Emissionen und Wirkungoerade ee 107 Kosten und dee 10 7 1 Bereet ee
3. Kohlenmonoxid CO Holz 1 lsaaten mit Rinde Halmgut presskuchen T T mg Nm i bei 13 O2 8 600 i 468 5 8 400 5 200 1 5 200 1 2 00 m 68 1 1 x 1 1 H H Dame 5 4 5 2 32 A al 22 97 lt A RS fl chtige org Kohlenstoffverbindungen ang als Ges C Holz 1 lsaaten mit Rinde Halmgut presskuchen T mg Nm i i bei 13 O2 d 5 15 1 1 0 i be ui E 1 1 5 1 1 1 1 1 1 922 ee 5 4 5 2 By Es A amp O gi 180206 R lt RS Ka Gesamtstaub lsaaten presskuchen Holz mit Rinde Halmgut mg Nm bei 13 02 300 100 nah Dame 5 4 5 2 af 9 g N E A af KE ae Stickstoffoxide NO angegeben als NO3 Holz 01 lsaaten mit Rinde Halmgut presskuchen mg Nm l 663 5 600 5 1 bi 8178 1 404 i 5 400 t 4 t g 4332 D 5 200 158 1 2 1 Anzahl IE 3 4 5 2 50 S o A m N PR ef A i Abb 7 10 Beispiele f r Schadstoffemi
4. 10 7 2 Wirtsch ftlichkeitsrechn ng 11 QGuellenverzeic EEN 180 E 1970 Anhang Anhang Anhang C Anhang D Anhang E Anhang F Anhang G Anhang H Anhang I Anhang J Anhang K Anhang L Bauarten von Kreiss gen Holzspaltern und Schneid Spaltger ten een Bauarten von mobilen 2 nn Bauarten von Einzelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe E Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen Bauarten von Vergasungsanlagen f r Biomasse Kleinanlagen unssnenennene Bauarten von Stirlingtechnologien f r Biomassefeuerungen Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A bis F und zum Thema Informationsstellen f r ffentliche P rdermaf nabmen Weiterf hrende Literatur B cher und andere Ouellen Energieeinheiten und Faktoren F zur Umrechnung von normierten Massenkonzentrationen auf energiemengenbezogene Emissionen EE Faktoren F zur Umrechnung von Emissionsangaben bei unterschiedlichem Bezugssauerstoffgehalt EEN Vorwort Der Ausbau erneuerbarer Energien schreitet in
5. Abb 10 2 Kontinuierliche Sedimentation f r Pflanzen l 10 27 10 2 Kraftstoffeigenschaften Um Raps l als Kraftstoff in Motoren einsetzen zu k nnen werden zwei Wege beschritten die Anpas sung des Kraftstoffs an den Motor oder die Anpas sung des Motors an den weitgehend naturbelasse nen Kraftstoff Bei der Anpassung des Kraftstoffs wird versucht das Raps l durch chemische Ver nde rungen z B Umesterung zu Raps lmethylester d h 161 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen oder Biodiesel so zu ver ndern dass des sen kraftstofftechnische Eigenschaften dem Diesel kraftstoff hnlich werden das Gleiche ist auch durch Verarbeitung in Mineral lraffinerien m glich 10 27 Da solche umgewandelten Kraftstoffe vornehmlich f r den Transportbereich Verkehrssektor hergestellt werden sollen sie hier nicht betrachtet werden Statt dessen werden nachfolgend nur die Eigenschaften des naturbelassenen Raps ls vorgestellt Zusammensetzung und Merkmale Naturbelassenes Raps l besteht zu 77 bis 78 Gew aus Kohlenstoff zu 11 bis 12 aus Wasserstoff und zu 10 bis 11 aus Sauerstoff Raps l ist schnell biologisch abbaubar und weist eine geringe aquatische Toxizit t im Vergleich zu Diesel oder Ottokraftstoff auf Bei der Lagerung k nnen Umsetzungsvorg nge stattfinden sie sind abh ngig von der Vorgeschichte des ls und den herrschenden Lagerungs
6. 30 3 3 3 Techniken der Hackschnitzelerzeugung ee 31 3 3 31 Hacker nun nass GEBR E ee line 31 3 3 3 2 Schredder und 34 3 3 4 Brikett und Pelletherstellung enee 35 3 3 4 1 Brikettier ng ninien ES es 35 3 3 4 2 EE 36 Lagetung nienn rene EE AE ESEE A EE AEEA EE Ea 37 34 1 EE 37 SEN Ee iie AEAEE 39 9 4 2 1 Te 39 3 4 2 2 6 42 IAL E 43 343 Entnahme und 47 Kee 49 3 5 1 Grundlegendes zur Trockuung ee 49 3 5 2 51 3 5 2 1 Nat rliche Trockmung een 51 3 5 2 2 Trocknung durch 52 3 5 3 53 Brennstoffeigenschaften und 26 HANS HARTMANN KLAUS REISINGER 4 1 4 2 4 3 4 4 Hlementarzusammensetzung A E
7. sommertrockenes w 25 40 und getrocknetes Hackgut lt 20 Abb 3 3 Verfahrensketten zur Bereitstellung von Waldhackgut Beispiele 3 15 w Wassergehalt Meter oder Zwei Meterholz F r die eigentliche Endzerkleinerung wird das Holz anschlie end zu ei ner Hofstelle oder zum Endverbraucher transportiert Das erfolgt meist mit Hilfe landwirtschaftlicher Fahr zeuge Gewerbliche Anbieter erledigen das S gen und Spalten meist unmittelbar vor dem Verkauf Dadurch kann den Anforderungen der jeweiligen Abnehmer bzw Feuerungstypen individuell begegnet werden Aufbereitung Verladung und Auslieferung k nnen somit unmittelbar aufeinander folgend erledigt wer den Dabei sind Brennstoffl ngen von 25 33 50 und 100 cm blich es dominieren aber 33cm Scheite zweimal geschnittenes Meterholz 3 15 zu den Techniken vgl Kapitel 3 3 2 F r den Endverbraucher ist Scheitholz aus dem Wald auch ofenfertig in loser oder in S cken verpack ter Form im Container oder auch folienverschwei t auf Einwegpaletten zu je etwa 2 Raummetern Rm verf gbar Meterholz kann auch mit rei festen Kunststoffb ndern zu B ndeln von je einem Raum meter zusammengebunden werden um das Laden und Umschlagen durch Kran oder Gabelstapler zu erleichtern Kapitel 3 3 2 4 22 Aktuelle Untersuchungen zur Prozesskette der Scheitholzbereitstellung zeigen dass der Arbeitszeit bedarf durch Einf hrung moderner P
8. Lee Seite 6 Abb 6 32 Windwirkungen auf die Abgasausbreitung eines Schornsteins auf der Luv und Lee Seite eines Satteldach Firstes nach 6 49 brandgeschwindigkeit wodurch die W rmeverluste infolge erh hter Abgastemperaturen steigen Der ber einen frei stehenden Schornstein hinweg str mende Wind f rdert den Schornsteinunterdruck indem er die Abgase mit sich fortrei t Werden Schornsteine aber von h heren Hausgiebeln Dachfl chen oder h heren Baumgruppen berragt kann der Wind auch in die Schornsteinm ndung einstr men was mit Funktionsst rungen der Feuerungsanlage vor allem im Naturzugbetrieb und mit Geruchsbel s tigungen verbunden sein kann Auch ein Hausdach kann die Windwirkung beein flussen Bei einem Steildach wird der angreifende Wind Luv Seite auf der schr gen Dachfl che auf w rts abgelenkt was sich auf die Abgasausbreitung g nstig auswirkt Hinter dem First Lee Seite kann die Windwirkung jedoch in einen Fallwind umschla gen und den Abgasaustritt behindern Abb 6 32 Daher ist eine ausreichende H he der Schornstein m ndung ber Geb udeteilen oder benachbarten Geb uden erforderlich Die entsprechenden rechtli chen Anforderungen und Regeln sind hierzu in Kapi tel 8 dargestellt 6 5 Kleine W rmenetze Mit kleinen Nahw rmenetzen sogenannte Mikro netze kann von einer bestehenden Anlage aus die zentrale W rmeversorgung von Nebengeb uden wie z
9. 104 6 3 2 1 Sch ttgutfeuer ng eN 104 6 3 2 2 EE 104 6 33 GEELEN eege 106 SChOTNStEINSYSIENE 108 Fiene EE nes ante 110 Kraft W rmekopplung mit 113 e De EE 113 6 62 aas S 116 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 10 Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t 118 5 HARTMANN ALEXANDER H LDRICH 7 1 72 7 3 Wirkungsgrade von Holzfeuerungen REENEN 118 Eeer 121 7 2 1 Bedeutung und Bezug geren eebe 121 7 2 2 Emissionsniveau von Biomassefeuerungen En 122 7 2 2 1 Emissionen von Einzelfeuerst tten EE 123 7 2 2 2 Emissionen von Holzheizkesseln en 124 7 2 2 3 Emissionen von 127 Aschequalit t und verwendung ENEE 129 Rechtliche Anforderungen und Vorschriften 6 131 5 HARTMANN KLAUS REISINGER 81 82 8 3 8 4 8 5 8 6 Zulassung von Feuerungsanlagen EE 131 Anforderungen an den W rmeschutz und an die Anlag
10. 18 311 Durchforstungs und 2 18 3 1 2 Be und 19 31 3 der 20 3 1 4 Festbrennstoffe aus der Landwirtschaft 20 31 3 y E E A EE 21 3 2 Bereitstellungsketten E 21 3 3 Ernte und Aufbereitung gebiertege Eeer 23 3 3 1 Brenpholzwerbu ng im Wald 23 IILL Die kee 23 3 39 12 ere 24 3 3 1 3 Die weitere EEN 25 3 3 1 4 Arbeitsablauf und 1 25 3 3 2 Scheitholzaufbereit ng 27 EE 27 KE eceiminieiriiiriiirrini iiir ir E EE EEE E EE EAEE 28 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 3 4 3 5 3 3 2 3 Kombinierte S ge Spaltmaschinen 30 3 3 2 4 Stapel und 5 5
11. Einzug 3 3 2 f 2 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang C Bauarten von Einzelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressliste in Anhang Anbieter Accent Kamine Antike Kachel fen Attika Feuerkultur Austroflamm Bachmann Blank Boley Brombacher Keramik Brunner Buderus Calimax Camina Caminetti Capito Cera Creatherm Cronspisen Dan Skan Denk Dovre Ebinger Energetec Form TEQ Ganz Gast Gerco Gl kkel amp Ruckwid Grotherm Gutbrod Keramik Haas amp Sohn Hagos Harbeck Hark Hase Heinrichs 1 194 Offene Kamine 5 5 H 2 E a s x x x x x Fertigkamine x Kamin fen Speckstein fen Pellet fen aus Beton feuerfest Kamineins tze 8 8 8 an o 2 3 5 8 85 5 5 O 58 E E E ki ki ki x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x mit Wassertaschen Kachelofen eins tze 25 H N 8
12. Abb 3 26 Wassergehaltsverl ufe bei der Lagerung von Meterholz Lagerart au en abgedeckt gespal ten Standort Freising 3 21 wieder aufholen Abb 3 26 Eine Abdeckung ist aber dennoch als Niederschlagsschutz sinnvoll insbeson dere an regenreichen Standorten Ab September kann dadurch auch die ber das Winterhalbjahr beobach tete Wiederbefeuchtung reduziert werden Unter die sem Gesichtspunkt ist eine berdachte Lagerung am besten geeignet vorausgesetzt dass es sich um einen halboffenen Schuppen oder um winddurchl ssige Au enw nde handelt Ungespaltenes Holz muss im Vergleich zu gespal tenem Holz etwa zwei Sommer Monate l nger trocknen um unter 20 Wassergehalt zu gelangen Abb 3 27 Um eine h here Sicherheit ber das Errei chen der 20 Zielmarke bis zum Herbst zu erhalten ist es daher empfehlenswert die Rundlinge mit mehr als ca 10 cm Durchmesser noch vor Lagerbeginn zu spalten lt Buche Meterholz ungespalten E N 2 Buche Meterholz gespalten 12 An D D 5 O O O O CO 5 CO 52 S 52 S Y lt Abb 3 27 Trocknungsverlauf von frisch gespaltenen und ungespaltenen Meterscheiten Buche Lager ort Freising unter Dach 3 21 Unter g nstigen Lagerungsbedingungen kann somit abgedecktes gespaltenes Scheitholz das im Winter ge schlagen und gespalten w
13. hus HEI H KA nachwachsende rohstoffe de Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Herausgeber FACHAGENTUR Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V FNR MNACHWACHSENDE ROHSTOFFE e V Hofplatz 1 18276 G lzow Tel 0 38 43 69 30 0 Fax 03843 69 30 102 info fnr de www Int de und Dr Hans Hartmann Gef rdert durch das Bundesministerium f r Ern hrung Landwirtschaft und Verbraucherschutz HANDBUCH BIOENERGIE KLEINANLAGEN ISBN 3 00 011041 FACHAGENTUR Bundesministerium f r N Ern hrung Landwirtschaft und Verbraucherschutz mom 7 N nachwachsende rohstoffe de Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Autoren Dr agr Hans Hartmann Dipl Ing FH Klaus Reisinger Dipl Ing agr Klaus Thuneke Dipl Forstwirt Dipl Ing BA Alexander H ldrich Dipl Phys Paul Ro mann Erarbeitet im Auftrag der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe durch das Technologie und F rderzentrum TFZ im Kompetenzzentrum f r Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18 94315 Straubing www tfz bayern de Autoren Dr agr Hans Hartmann Dipl Ing FH Klaus Reisinger Dipl Ing agr Klaus Thuneke Dipl Forstwirt Dipl Ing BA Alexander H ldrich Dipl Phys Paul Ro mann weitere Mitarbeit Dipl Ing FH Peter Emberger Heike Eismann und Helga Nielsen Grafiken Herausgeber Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V Hofplatz 1 18276 G lzow Tel 0 38 43 69 30 0
14. Querschnittsverringerung mit Hilfe eines Einzug schornstein sicherer Au en rohres aus Edelstahl oder Schamotte eine Sanierung mantel a und Neueinordnung zur Baugruppe I m glich Die Verbindung zwischen Feuerst tte und Schorn va 77 Formstein mit stein erfolgt nach M glichkeit ber ein aufw rts an Luftkammenm gerichtetes Rohr aus Stahlblech Aluminium oder schornstein Edelstahl Hierbei sind verschiedene Sicherheitsvor schriften zu beachten Kapitel 8 Die Dichtheit wird durch ein Mauerfutter hergestellt An jeder Umlenk ar stelle des Verbindungsrohres sowie am Fu des Schornstein Schornsteins m ssen Reinigungs ffnungen ange bracht sein Abb 6 30 In das Schornsteininnere vorstehende Rohre l sen durch Querschnittsverengung Unterdruckst rungen aus f hren zu Ru und Flugascheablagerungen und versperren dem Kehrger t des Kaminkehrers den Weg Sie m ssen daher vermieden werden Abb 6 31 hnlich problematisch sind gegen berliegende Rauchrohreinm ndungen bei mehreren Anschl ssen an einen Kamin vgl hierzu auch Kapitel 8 Nebenlufteinrichtung zum Einstellen des Unterdrucks im Schornstein Festbrennstofffeuerungen der Einbau einer Neben Wie bei l und Gasfeuerungen ist auch bei Einf hrung luftregelung sinnvoll Hierzu werden in der Regel inf hru selbstt tig arbeitende Kaminunterdruckregler Pen Abgasrohr m glichst mit Steigung delzugregler verwendet bei denen der Kaminz
15. in einem Anbau in einem Silo im Wirtschaftsgeb ude Abb 3 30 Varianten der Brennstoffbevorratung an einer Hackschnitzelfeuerung nach 3 1 zutritt sichergestellt sein sollte um einer Kondens wasserbildung und den daraus resultierenden Geb udesch den vorzubeugen Hochbeh lter Sch ttg ter k nnen auch in Hoch beh ltern Rund oder Viereck Silos gelagert werden Derartige Beh lter werden in vorhandenen Geb uden oder mit einer entsprechenden Bedachung im Freien aufgestellt Sie bestehen aus Holz Kunststoff oder Metall bei Letzterem handelt es sich berwiegend um Wellblechkonstruktionen die ab einer H he von rund 5m mit Seitenst tzen verst rkt werden Der Einbau von Bel ftungssystemen zur K hlung und oder Trocknung ist hierbei leicht m glich Die Bef llung derartiger Hochbeh lter kann pneumatisch oder mit mechanischen F rdersystemen erfolgen Bei der Ent nahme kann allerdings nicht auf ein spezielles Aus tragssystem 2 mit Blattfederr hrwerk verzichtet werden vgl Kapitel 3 4 3 Lagerung an der Feuerungsanlage F r die an der Feuerung lagernden Brennstoffe gelten prinzipiell die gleichen Lageranforderungen wie bei Geb uden oder Silos Das gilt insbesondere wenn es sich dabei nicht um Kurzzeitlager sondern wie h ufig bei Klein anlagen um das saisonale Lager selbst handelt Abb 3 30 zeigt verschiedene Lagervarianten in ihrer funktionalen Verkn pfung mit der Konversions anl
16. Feuchtereduktion durch den Verdichtungsvorgang M glichkeit zur Verwendung von Zuschlagstoffen zur Ver nderung der chemisch stofflichen Brenn stoffeigenschaften hohe Lagerstabilit t kein biologischer Abbau Bereitstellung von Festbrennstoffen Diesen Vorteilen steht vor allem der Nachteil erheb lich h herer Produktionskosten gegen ber 3 14 Brikettier und Pelletieranlagen f r Holzbrenn stoffe werden unter anderem zur Aufbereitung von Holzresten aus S gewerken oder bei Sekund rverar beitern von Holz eingesetzt u a f r S gemehl Sp ne Holzstaub Pelletieranlagen sind auch in der Futtermittelindustrie z B in Gr nfuttertrocknungs anlagen im Einsatz Die Bindemechanismen der Pel letier und Brikettierung beruhen auf der Herstellung einer formschl ssigen Bindung durch Vernetzung von Fasern und auf der Bildung von Festk rperbr cken durch die verklebende Wirkung von Inhalts stoffen Eiwei Pektin Wachs St rke Die Ausbil dung solcher Festk rperbr cken kann durch entsprechende Zuschlagstoffe verst rkt werden F r Biobrennstoffe sind hierf r in Deutschland Bindemit tel aus St rke pflanzlichem Paraffin oder Melasse zugelassen vgl Kapitel 4 Nachfolgend werden die Herstellungsverfahren beschrieben 3 3 4 1 Brikettierung Die Brikettierung von Biomasse kann nach dem Strangpress oder dem Presskammerverfahren erfol gen Bei den Strangpressen werden berwiegend die sogenannten Kolbenstr
17. Gew chsh usern Stallungen Wohn und Ferien h usern bernommen werden Au erdem ist die Ver sorgung mehrerer H user oder zum Beispiel auch ei ner Schule Turnhalle oder eines Schwimmbads durch eine in der N he gelegene Heizzentrale m glich Ein Beispiel zeigt Abb 6 33 Bei den Mikronetzen handelt es sich in der Regel um Anlagen mit einem gesamten Leistungsbedarf von ca 50 bis 300 kW bei denen an 110 P Pufferspeicher K Kessel VL Vorlauf RL R cklauf WF Wohnfl che Haupthaus 240 m WF 176 kWh m a Nebenhaus 200 m WF Erweiterungs 105 kWh m a m glichkeit Abb 6 33 Beispiel eines Kleinst Nahw rmenetzes nach 6 15 ders als bei gr eren Fernw rmesystemen die Tem peratur des Kreislaufwassers in der Regel unter 95 C liegt 6 15 Anschlussdichte und Auslegung Eine geringe Netz l nge und eine hohe Anschlussdichte von ca 0 5 bis 1 0 kW m sind gute Ausgangsbedingungen f r den wirtschaftlichen und effizienten Betrieb eines kleinen Nahw rmenetzes Daher ist der Anschluss von Einfa milienh usern insbesondere Niedrigenergieh usern mit Heizlasten von 5 bis 8 kW meistens weniger inter essant Hier liegt die spezifische Trassenl nge oft bei 4 bis 6 Metern pro Kilowatt W rmeabnahme so dass der W rmetransport mit nur noch 0 25 bis 0 16 kW m zu gering ist und die Verluste stark ansteigen Die Auslegung des Netzes sollte stets nach dem gesicherten Bedarf erfolgen da eine
18. Sammelmappe zu den regelm igen Bera tungsveranstaltungen an der Bayerischen Landesan stalt f r Landtechnik Eigenverlag berarbeitete Auflage Juni 2002 Tiba M ller Hrsg Firmenunterlagen Tiba M ller AG Bubendorf Schweiz Uth J Markt bersicht Scheitholzvergaserkessel Scheitholz Pellet Kombinationskessel Brosch re der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe FNR Hrsg G lzow 2004 4 Auflage 128 5 VDI Richtlinie 2067 Blatt 1 Wirtschaftlichkeit geb ude technischer Anlagen Grundlagen und Kostenberech nung Sept 2000 Verein Deutscher Ingenieure D sseldorf 515 Verordnung ber Allgemeine Bedingungen f r die Ver sorgung mit Fernw rme Bundesgesetzblatt Ausgabe 19 Januar 1989 6 60 6 61 6 62 6 63 6 64 6 65 6 66 17 1 7 2 17 3 17 4 17 5 17 6 Quellenverzeichnis W rme GmbH Berlin Kochstra e 22 D 10969 Berlin www waerme gmbh de Wodtke GmbH Rittweg 55 57 D 72170 T bingen Fir menunterlagen EEG Erneuerbare Energien Gesetz vom 21 Juli 2004 BGBl I S 1918 ge ndert durch Artikel 3 Absatz 35 des Gesetzes vom 7 Juli 2005 BGBl IS 1970 Hofbauer H Kaltschmitt M Thermochemische Umwandlung Vergasung In Kaltschmitt M Hart mann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 427 476 Vogel A Bolhar Nordenkampf M Kaltschmitt M Hofbauer H Analyse und
19. F r Hackschnitzel geeignete berdachte und trockene Lagerr ume sind prinzipiell auch f r Pellets verwend 43 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 4500 6500 Radstand ca 5000 980 7600 Stellbedarf Abb 3 31 Typische Abmessungen und Schwenkradien eines Abrollkippers mit Container beim Her ausfahren 1 Abkippen 2 Abrollen 3 und im abgesetzten Zustand 4 in mm nach Meiller 3 35 bar Da Pellets aber deutlich g nstigere Materialeigen schaften aufweisen kann der Aufwand f r die Lage rung geringer gehalten werden Das liegt vor allem an der hohen Sch ttdichte sie liegt bei Pellets mit ca 650 kg m etwa dreimal so hoch wie bei trockenen Fichten oder Buchenhackschnitzeln ca 194 bzw 295 kg m Dadurch ist der Raumbedarf f r eine be stimmte Energiemenge relativ gering Kapitel 4 Hinzu kommt dass eine Bel ftung des Lagers bei Pel lets nicht erforderlich ist da ihr Wassergehalt bei we niger als 12 liegt nach DIN 51 731 3 7 Der Schutz vor Feuchtigkeit von au en ist aber bei Pellets beson ders wichtig da sie zerfallen k nnen und die Schim melbildung einsetzt Au erdem sind spezielle Pellet feuerungen meist auf stabile und trockene Presslinge angewiesen Manuelle Lagerentnahme Die Gestaltung des Lagers ist abh ngig von der Art des Weitertransports zur Feuerung Wenn dieser manuell d h
20. berwiegend Rostluft w hrend bei Holzbrennstof fen die Verbrennungsluft seitlich oder von oben zuge f hrt wird oberer Abbrand Kleinere Rostluftmen gen k nnen aber auch beim Holzbrand vorteilhaft sein da sie den vollst ndigen Abbrand des Holz kohler ckstandes unterst tzen 6 1 1 3 Unterer Abbrand Anders als bei den beiden vorgenannten Verbren nungsprinzipien werden beim unteren Abbrand die Hei gase nicht nach oben abgef hrt sondern die Flammen breiten sich unterhalb des Feuerraumbo dens oder zur Seite hin aus Unterbrandfeuerun gen Dadurch nimmt nur die jeweils unterste Schicht des Brennstoffbetts an der Verbrennung teil Die im Bereich der Prim rluftzufuhr freigesetzten Brenngase werden ber einen Gebl sezug in eine un ter Sturzbrand oder seitlich seitlicher Unter brand neben dem Brennstoff F llraum liegende Brennkammer gelenkt in der sie unter Sekund rluft zugabe nachverbrennen Abb 6 1 Sturzbrandfeuerungen besitzen eine in der Mitte des Feuerraumbodens symmetrisch eingelassene Brenngasd se z T auch l nglicher Schlitz bei dem sich ber die Glutbodenfl che relativ gleichm ige Verbrennungsbedingungen einstellen Die direkt dar unter liegende Brennkammer beansprucht jedoch einen Teil der Bauh he was in der Regel das F llvolu men des Vorratsschachtes begrenzt Beim seitlichen Unterbrand handelt es sich um eine asymmetrische Brenngasf hrung im Prim rver brennungsbe
21. durchgehend sein sie d rfen insbesondere nicht durch Decken unterbrochen sein und f r die Reinigung ffnungen mit Kaminreini gungsverschl ssen haben Die Kamine m ssen von Holzbalken einen Abstand von mindestens 2cm bei einschaliger Ausf hrung mindestens 5 cm haben Bei sonstigen Bauteilen aus brennbaren Baustoffen betr gt der Mindestabstand 5cm au er bei Bauteilen mit geringer Fl che wie 2 Fu leisten oder Dachlatten Zwischenr ume in Decken und Dachdurchf hrungen m ssen mit nicht brennbaren D mmstoffen ausgef llt sein z B Mine ralwolle Gasbeton Verbindungsst cke zu Kaminen z B das Rauchrohr eines Kaminofens im Wohn raum m ssen von Bauteilen aus brennbaren Baustof fen einen Abstand von mindestens 40 cm einhalten Es gen gt ein Abstand von mindestens 10 cm wenn die Verbindungsst cke mindestens 2 cm dick mit nicht brennbaren D mmstoffen ummantelt sind Wenn diese Verbindungsst cke zu Kaminen durch Bauteile aus brennbaren Baustoffen f hren 7 durch Holz decken sind sie in einem Schutzrohr aus nichtbrenn baren Baustoffen z B Stahl mit einem Abstand von mindestens 20 cm zu f hren oder in einem Umkreis von mindestens 20 cm mit nicht brennbaren D mm stoffen zu ummanteln Das f hrt beispielsweise dazu dass f r ein Verbindungsst ck mit 15 cm Durchmes ser eine Aussparung von 55 cm ben tigt wird Aus nahmen von diesen Regeln z B geringere Abst nde sind nur zul ssig wenn sic
22. sterreich 2000 10 S 181 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 3 42 3 43 3 44 3 46 3 47 3 48 3 50 3 51 3 52 3 53 3 54 3 55 3 56 3 57 14 2 14 3 4 4 14 5 182 NORM M7136 Presslinge aus naturbelassenem Holz Holzpellets Qualit tssicherung in der Transport und Lagerlogistik sterreichisches Hrsg 2002 6 S NORM M7137 Vorschlag Presslinge aus naturbe lassenem Holz Holzpellets Anforderungen die Normungsinstitut Pelletslagerung beim Verbraucher sterreichisches Normungsinstitut Hrsg 2002 sterreichisches Kuratorium f r Landtechnik und Lan desentwicklung KL Einbau von Holzpelletsheizun gen in Wohnh user KL Wien sterreich 1999 8 S Merkblatt Nr 66 Remler N Fischer M Kosten und Leistung bei der Bereitstellung von Waldhackschnitzeln Bayerisches Staatsministerium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten M nchen 1996 Bericht Nr 11 Remmele E Widmann B Schmierstoffe und Hydrau lik le auf Basis Raps l Raps Vol 16 Nr 4 1998 S 142 145 Rittel L Einfachgeb ude mit Rundholz bauen Top Agrar 1990 10 S 84 88 Sch n H et al Landtechnik Bauwesen Reihe Die Landwirtschaft Band 3 BLV Verlagsgesellschaft M nchen 1998 9 Auflage Seeger K Energietechnik in der Holzverarbeitung DRW Verlag Weinbrenner GmbH Leinfelden Echter dingen 1989 131 5 Strehler
23. ten des Verbrauchers f r die Befriedigung der jeweiligen Bed rfnisse z B Raumtemperierung Nahrungszubereitung Information Bef rderung zur Verf gung steht Sie wird gewonnen aus End energietr gern bzw der Endenergie vermindert um die Verluste dieser letzten Umwandlung z B Verluste infolge der W rmeabgabe einer Gl hbirne f r die Erzeugung von Licht Verluste in einer Hackschnitzelfeuerung bei der Nutzw rmebereit stellung 2 3 Potenziale und Nutzung Der Prim renergieverbrauch in Deutschland 2005 rund 14 210 Petajoule a 2 3 wird von den fossilen Energietr gern und der Kernenergie dominiert Nach wie vor ist das Mineral l mit 36 der wichtigste Energietr ger in der deutschen Energiewirtschaft Kohle Stein und Braunkohle und Erdgas leisten mit 24 1 bzw 22 7 einen etwa gleich gro en Beitrag gefolgt von der Kernenergie mit 12 5 Regenerative Energien in erster Linie Biomasse Wind und Was serkraft tragen zunehmend mit heute bereits ca 4 6 Anteil zur Prim renergieversorgung bei und decken 6 4 des Endenergiebedarfs 2 13 Unter den Alternativen einer zuk nftigen Energie versorgung ist die Ausgangslage f r die Biomasse besonders g nstig Anders als bei den brigen rege nerativen Energietr gern kann ihr Potenzial auch nahezu vollst ndig ausgenutzt werden da sie sich in weitaus gr erem Ma bedarfsgerecht einsetzen l sst Hier wirkt sich aus dass es sich um chemisch gebun Windener
24. 1 N A GE re w rgek hl Ascheschieber ern Druckgebl se m Abgas 2 fach lt Verbrennungsluft automatische Z ndung Feuerungen und Anlagentechnik Rauchrohr W rme bertrager Abb 6 26 Halmguttaugliche Schubbodenfeuerung 49 kW mit wassergek hlter Brennmulde hier ohne automatische Entaschung 6 38 Rund oder Quaderballen gleichzeitig in den was sergek hlten Brennraum eingebracht werden k nnen In der Ganzballenfeuerung findet wie bei hand beschickten Feuerungen eine chargenweise Verbren nung mit den ihr typischen Phasen von Fl chtigenab brand und anschlie ender Kohleverbrennung statt vgl hierzu Kapitel 6 1 1 Wenn es sich um eine Anlage mit oberem Abbrand handelt Kapitel 6 1 1 ist der diskontinuierliche und damit nur schwer regel bare Verbrennungsverlauf solcher Anlagen beson ders ausgepr gt Der Vorteil dieses Feuerungsprin zips liegt jedoch darin dass die Anlagen f r die verschiedensten Ballengr en und formen geeignet sind Auf dem deutschen Markt werden derartige Anlagen jedoch derzeit nicht vertrieben In j ngster Zeit wird auch bei Ballenfeuerungen das Prinzip des unteren Abbrands eingesetzt Abb 6 27 allerdings ist hiermit auch eine Festlegung auf die eingesetzte Ballenform verbunden Der Vorteil dieses Feuerungsprinzips besteht jedoch darin dass der Feuerungsverlauf deutlich ausgeglichener und damit leichter regelbar ist Dennoch treten bei derarti gen Anlage
25. Energetische Nutzung von Stroh Ganz Fachagentur Nachwachsende pflanzengetreide und weiterer halmgutartiger Bio masse G lzower Fachgespr che Band 17 G lzow 2001 S 62 84 Hartmann H Nussbaumer T Handbeschickte Feue rungen und Pellet fen In Kaltschmitt M Hartmann Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Tech niken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 5 323 345 Hartmann H W rme bertrager In Kaltschmitt M Hartmann Hrsg Energie aus Biomasse Grund lagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Ber lin 2001 5 363 366 Hartmann H Ro mann P Link H Marks A Erpro bung der Brennwerttechnik bei h uslichen Holzhack schnitzelfeuerungen mit Sekund rw rmetauscher Berichte aus dem Nr 2 Technologie und F rder zentrum TFZ Selbstverlag Straubing 2004 49 S Download www tfz bayern de 6 28 6 29 6 30 6 31 6 32 6 33 6 34 6 35 6 36 6 37 6 38 6 39 6 40 6 41 6 42 6 43 Heizomat Ger tebau GmbH Maicha 21 91710 Gunzen hausen Firmenunterlagen Herlt An den Buchen D 17194 Vielist Firmenunter lagen Herz Feuerungstechnik GmbH Sebersdorf 138 A 8272 Sebersdorf Firmenunterlagen HOBAG Brienz AG Lauenenstra e 51 CH 3855 Brienz Kahmann und Ellerbrock Technischer Gro handel Feldstra e 60 D 33609 Bielefeld Firmenunterlagen Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie
26. Hydraulische Einbindung Ein typisches einfaches Schema f r die Funktionsweise und die hydraulische Einbindung des W rmespeichers in die h usliche Energieversorgung zeigt Abb 6 13 W hrend des An heizens ist der Heizungsvorlauf mit dem r cklauf kurzgeschlossen Ventile B offen A geschlossen um die erforderliche Betriebstemperatur meist ca 60 C am Kesselr cklauf m glichst rasch zu erreichen R cklaufanhebung Sobald Ventil A ffnet kann Hei wasser in den Heizkreislauf und in den Brauch wasserspeicher Boiler flie en Wird wenig oder keine Energie ben tigt beginnt die Speicherbeladung Dazu reduziert die Heizkreispumpe den Durchfluss so dass das bersch ssige F rdervolumen der Spei cherladepumpe in den W rmespeicher abflie en muss Sobald die W rmelieferung aus dem Kessel zum Erliegen kommt z B bei Absinken der Abgas temperatur unter 60 C schlie en beide Ventile Ven til A und B Abb 6 13 Indem die Speicherladepumpe nun ausgeschaltet ist kann die Heizkreispumpe die Flussrichtung im W rmespeicher umkehren und die W rme aus dem oberen Speicherbereich entnehmen Kombination mit Solarw rme In j ngster Zeit wer den Holzfeuerungen vermehrt mit solarthermischen Systemen f r die Brauch und Heizwassererw rmung kombiniert In einem solchen Fall sind spezielle W r mespeicher mit Zusatzw rmetauscher und An schlussm glichkeit an weitere Kreisl ufe erforderlich wobei gerade bei diesen Sy
27. Kipp Rost Rostasche Prim rluft Motor zur Rostreinigung Ein Teil der Verbrennungsluft wird als Prim rluft durch den ggf vorhandenen Rost durch Luftd sen im Seitenbereich der Brennmulde oder bei Vorschubrostfeue rungen ber stirnseitige Luftkan le in den Rostelementen eingeblasen Dabei erf llt die Prim rluft auch die Funktion der Rostk hlung dies mindert das Risiko von Schlackeanbackungen und Material berhitzung beim Einsatz kritischer Brenn stoffe Die Sekund rluft wird oberhalb des Rostes bzw des Glutbetts oder vor Eintritt in die Nachbrennkam mer zugef hrt Die anfallende Asche f llt in einen Aschekasten der zum Teil manuell entascht wird Bei aschereichen Brennstoffen kann die Asche aber mit tels Schnecken auch automatisch in einen gr eren Aschebeh lter ausgetragen werden Abb 6 16 6 2 1 3 Abwurffeuerungen Pelletfeuerungen F r die Nutzung hochverdichteter Holzpellets wer den neben den ebenfalls verwendeten Unterschub feuerungen Abwurffeuerungen eingesetzt Hierbei handelt es sich um eine Bauartengruppe die speziell f r Holzpellets entwickelt wurde und sich daher nicht f r konventionelle Hackschnitzel eignet Die mit einer F rderschnecke zugef hrten Pellets fallen ber ein Rohr oder einen Schacht von oben auf das Glutbett Dieses befindet sich entweder in einer herausnehmbaren Brennschale auf einem Kipprost oder in einem Tunnel vgl Tabelle 6 3 Dort werden Prim r un
28. Kostenfunktionen in Abb 9 3 Abb 9 4 bzw Abb 9 5 abz glich der in Kapitel 9 2 angegebenen Rabatte W rmespeichervolumen 100 1 kW Scheitholz bzw 20 1 kW Hackschnitzel und Pellets 2 Pumpen Verrohrung Sicherheitseinrichtungen Ausdehnungsgef R cklaufanhebung und Isolierung Kosten gem Kostenfunktionen Kapi tel 9 2 abz glich der angegebenen Rabatte Montagekosten bei Heiz l 20 Abschlag gegen ber der entsprechenden Scheitholz bzw Hackschnitzel feuerung Waldhackschnitzel bei w 35 3 a vom Anschaffungspreis f r Feuerungen 1 5 a f r Peripherie inkl Rauchrohrreinigung und L ftung pr fen n b nicht ber cksichtigt Eigenleistung ron m Mit Heiz l k nnen Holzfeuerungen zum Teil heute schon konkurrieren das zeigt Abb 9 6 Kleinere Anlagen sind hier allerdings im Nachteil Nicht in den Berechnungen ber cksichtigt wurde der h here Platz bedarf von Holzfeuerungen der beim Neubau wegen der gr eren Heiz und Lagerr ume mit h heren Investitionskosten zu Buche schlagen w rde Im Vergleich zu Pelletanlagen sind Hackschnitzel feuerungen bei gleicher Anlagenleistung durch etwas h here Gesamtinvestitionskosten gekennzeichnet Scheitholzfeuerungen liegen dagegen trotz des hier mit 1001 kW angesetzten gro en W rmespeichers bei den Investitionskosten am g nstigsten unter den Holzfeuerungen Verglichen mit Heiz lfeuerungen ist 158 bei einem Zinssatz von
29. e f r die Verbrennungsqualit t anzusehen ist und auch R ckschl sse auf den Aus sto fl chtiger organischer Kohlenstoffverbindungen zul sst Das gilt nicht ohne weiteres beim Staubaussto Lediglich in ung nstigen F llen bei denen auf Grund einer besonders unvollst ndigen Verbrennung auch Ru und Teere gebildet werden kann der Feststoffan teil im Abgas parallel mit den CO Emissionen anstei gen Die tendenziell h heren Staubemissionen bei den Kamin fen k nnen zum Teil auf diesen Zusammen hang zur ckzuf hren sein Abb 7 6 Der NO Aussto wird haupts chlich durch den Stickstoffgehalt im Brennstoff bestimmt der Einfluss der Feuerungstechnik ist bei kleineren Biomassefeue rungen gering Da es sich in allen F llen um Holz brennstoffe mit nur geringen Unterschieden beim N Gehalt handelt zeigt sich bei den Einzelfeuerungen f r den NO Aussto ein relativ einheitliches Bild Abb 7 6 20000 mg Nm bei 13 96 O2 5 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1980 1985 1990 1995 Jahr Ed 2 E Abb 7 7 Entwicklung der CO Emissionen von hand und automatisch beschickten Holzfeuerungen kleinerer Leistung seit 1980 Ergebnisse aus Typenpr fungen bei Nenn und Teilw rmeleis tung Quelle BLT 7 2 DIN Plus G tesiegel Bei aktuellen Emissionsmes sungen auf Feuerungspr fst nden erreichen heutige
30. feuerungen f r die Verbrennung von Halmg tern nicht geeignet zumindest ist eine leistungsstarke Entaschung erforderlich Bestimmte Rostfeuerungen sind dagegen f r ein breiteres Brennstoffband und somit zum Teil auch f r Halmgut und K rner ein setzbar Den Nachteilen der hohen Verschla ckungsneigung wird dabei durch Begrenzung der Verbrennungstemperaturen im Glut oder Bettbereich begegnet z B durch gek hlte Rostelemente wasser gek hlte Brennraumoberfl chen Auch durch das kontinuierliche Bewegen von Brennstoff und Asche z B in Vorschubrostfeuerungen Kapitel 6 2 1 wird teilweise vermieden dass einzelne Schlacketeilchen trotz ggf eintretender Ascheerweichung festhaften Hinzu kommt dass bei Halmgut und Getreidefeue rungen verst rkt auf die Korrosionsbest ndigkeit der Bauteile vor allem im W rmetauscherbereich geach tet werden muss wenn keine gr eren Nachteile bei der Lebensdauer solcher Anlagen in Kauf genommen werden sollen Zudem kann die Einhaltung der Emis sionsbegrenzungen Kapitel 8 vor allem beim Staub aussto oftmals nur durch Einbau aufw ndiger Abgasreinigungsanlagen erreicht werden F r viele Kleinanlagen sind derartige Anforderun gen und Techniken jedoch zu kostspielig Unter ande rem deshalb ist auch das Angebot an getreide und halmguttauglichen Anlagen im Leistungsbereich bis ca 100 kW sehr begrenzt Ein Verzeichnis der in Frage kommenden Hersteller findet sich im Anhang
31. genden aufgef hrt ohne Anspruch auf Vollst ndig keit Kraftstoffvorw rmung an Leitungen Filtern Pum pen D sen Vorw rmung des Zylinders Motork hlwassers Verwendung alternativer best ndigerer Materia lien f r Kolben und Zylinderkopf Modifikationen der Vorgl heinrichtung der Ein spritzd sen des Brennraumes Eingriff in das Motormanagement Ver nderung von Einspritzdruck und zeitpunkt Bei allen Umr stungen ist darauf zu achten dass die am Motor vorhandenen kraftstofff hrenden Kompo nenten vor allem Kraftstofff rderpumpe Einspritz pumpe Dichtungen Leitungen etc zum einen aus reichend dimensioniert und zum anderen best ndig gegen ber dem Langzeiteinsatz von Pflanzen l sind Die Auswahl von technisch ausgereiften Motorbau teilen in hoher Verarbeitungsqualit t ist in Hinblick auf die allgemein st rkere Beanspruchung der Mate rialien h here Viskosit t und h here Verbrennungs temperatur des Pflanzen ls empfehlenswert Unbe dingt zu vermeiden sind die Verwendung von katalytisch wirksamen Materialien wie z B Kupfer bzw kupferhaltige Legierungen z B Messing 10 3 2 Pflanzen l BHKW Ein Blockheizkraftwerk besteht aus einem oder mehre ren BHKW Modulen mit den notwendigen Hilfsein richtungen Schalt und Steuerungseinrichtungen Schallschutzd mmung Abgasabf hrung sowie dem Aufstellraum Hauptbestandteil eines BHKW Moduls ist das BHKW Aggregat das sich aus de
32. nur in genehmigungspflichtigen Anlagen ber 100 kW Feuerungsw rmeleistung erlaubt 8 6 Anforderungen Emissionsbegrenzungen und berwachung 8 6 1 Anforderungen an den Anlagenbetrieb Aus den Verordnungen zum Immissionsschutz und den dazugeh rigen Erl uterungstexten lassen sich bestimmte generelle Anforderungen an die Anlagen ausstattung und den Betrieb von Holzfeuerungen ableiten Sie sind nachfolgend zusammengefasst Brennstofffeuchte Die in handbeschickten Biomasse feuerungen eingesetzten Brennstoffe m ssen in luft trockenem Zustand sein 83 3 1 BImSchV 8 11 Unter g nstigen Lagerbedingungen kann davon aus gegangen werden dass Scheitholz das im Winter ge schlagen und gespalten wurde im Herbst nach einer Lagerdauer von neun Monaten schon ofenfertig ge trocknet ist Das zeigen mehrj hrige Messungen im s ddeutschen Klimaraum 8 30 Voraussetzung hierzu ist allerdings die Wahl eines trockenen windi gen Lagerortes mit ausreichendem Abstand der abge deckten Holzstapel voneinander und von Hausw n Rechtliche Anforderungen und Vorschriften den diese Bedingungen sind beispielsweise bei einer Lagerung im Wald nicht gegeben vgl Kapitel 3 4 2 1 Eine nach Holzarten differenzierte Festlegung der Mindestlagerdauer ist unter g nstigen Bedingungen nicht erforderlich 8 30 Derartige Empfehlungen wer den jedoch in der 1 Bundesimmissionsschutzverord nung kommentierte Fassung gegeben nach 8 35 darin wi
33. 40 50 30 300 18 43 12 70 8 35 15 50 15 22 6 15 15 23 20 50 15 40 23 37 15 52 20 90 15 15 35 25 80 10 3000 10 10000 8 75 35 120 8 40 20 48 14 28 5 14 15 80 15 31 15 110 20 35 15 56 120 14 5 35 14 5 40 99 25 1750 22 54 15 25 15 75 15 30 12 120 20 70 Handbeschickt Bauarten Feuerung Automatisch beschickte Anlagen 50 8 8 111112 85 5 19 8 50 SEH be EE a gt 9070 X x x x x x x x x x x x x x Scheitholz Anhang geeignete Brennstoffe Holz Hackgut x Pellet Halmgut etc 5 f 9 E gt mi D M x x x x 197 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang G Forts Fabrikat Vertrieb Endre Energietechnik Ebert Enickl En Tech Eszmeister ETA Ferro Fischer Forster Fr ling A Gerco Gerlinger Gilles Graner Grimm Guntamatic Hager Hamech Hargassner HDG Bavaria Heitzmann 198 Nennw rme Leistungsbereich kW 50 250 30 20 120 15 45 60 500 25 350 20 60 14 5 30 25 90 15 75 15 30 6 1
34. 51491 Overath Untereschbach Tel 02204 9744 0 Fax 02204 974427 Internet www bioflamm de Xolar ko Haustechnik Ganghofer Str 5 93087 Alteglofsheim Tel 09453 9999317 Internet www xolar at Zimatech GmbH Lochmatt 6 77880 Sasbach Tel 07841 64077 0 Fax 07841 5687 ZWS GmbH Pascalstr 4 47504 Neukirchen Vluyn Tel 02845 80600 Fax 02845 8060600 Internet www zws de Hersteller von Vergasungsanlagen Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang E A H T Ankur Biomass Heatpipe Reformer DreBe G rtner H rmann Joos Kuntschar Schl ter Mastergas Mothermik NRP 1 216 A H T Pyrogas Technologie Park Bergisch Gladbach Friedrich Ebert Strasse Haus 56 51429 Bergisch Gladbach Tel 02204 842130 Fax 02204 842131 E Mail info pyrogas de Internet www pyrogas de Ankur Vergaser Vertrieb ber BME GmbH Deimel 1 84329 Wurmannsquick Tel 09954 90240 E Mail bme_gmbh t online de HS Energieanlagen GmbH Am Lohm hlbach 21 85356 Freising Tel 08161 9796 0 Fax 08161 9796 49 Internet www heatpipe reformer de DreBe GmbH Ruderatshofener Stra e 4 87640 Altdorf Biessenhofen Tel 08342 897974 Fax 08342 918144 Internet www drebegmbh de G rtner GmbH Holz und Biogastechnik Ellenbach 1 86558 Hohenwart Tel 08443 327 Fax 08443 8471 Internet www guertnernaturenergie de H rmann Energietechnik GmbH amp Co KG Rudolf H rmann Stra e 1 86807 Buchloe Tel 08241 9682 80 Fax 0
35. 6 63 Au erdem stellt der Gleichstromvergaser relativ hohe Anforde rungen an die St ckigkeit des Brennstoffs h ufig z B 3cmx3cmx5cm sowie an dessen Wassergehalt und die m glichst geringe Verschlackungsneigung Gleichstromvergaser sind nur im Bereich thermi scher Leistungen bis rund 2MW zur Vergasung geeignet wobei trockenes st ckiges Holz z B durch Zerkleinerung mit Schneckenhacker mit einem gerin gen Feinanteil eingesetzt werden muss Dabei ist ein konstanter Volllastbetrieb einzuhalten In den letzten Jahren wurde das Konzept verbes sert F r kleine Anlagenleistungen werden beispiels weise Zwei Zonen Festbettreaktoren an mehreren Anlagen untersucht und weiterentwickelt Allerdings ist der kommerzielle Durchbruch und damit eine breite Markteinf hrung von Gleichstromvergasern bis heute noch nicht gelungen 6 63 Produktgas Die Eigenschaften und Zusammenset zung des erzeugten Produktgases kann in relativ wei ten Grenzen schwanken Der Heizwert setzt sich aus den Heizwertanteilen der einzelnen Gaskomponenten zusammen wobei das Methan mit ca 35 9 MJ pro Normkubikmeter Nm einen deutlich h heren Heiz wert besitzt als Kohlenstoffmonoxid ca 12 6 MJ Nm und Wasserstoff ca 10 8 MJ Nm Die f r die Vergasung zugef hrte Luft verd nnt das entstehende Produktgas zus tzlich so dass ein stickstoff und koh lenstoffmonoxidreiches Gas mit einem niedrigen Heizwert zwischen 3 0 und 6 5 MJ Nm entsteht We gen
36. 9 2 und Scheitholz 77 Rm vgl 9 6 geh ren dagegen zu den teuersten Biomassebrennstoffen letzterer wird aber in der Praxis oft deutlich g nstiger bereitgestellt weil anstelle des hier betrachteten freien Brennholzmarktes vielfach an dere Beschaffungsm glichkeiten vorliegen und viele Holzkunden einen Teil der Aufbereitungsarbeit selbst leisten und sogar die F ll und R ckearbeiten im Wald als sogenannte Selbstwerber bernehmen Heiz l inkl MwSt 3000 Scheitholz hart trocken inkl MwSt 33 gespalten bis 10 km Lieferung Holzpellets inkl MwSt 5 t lose 50 km Umkreis ee a Hackschnitzel Wassergehalt 35 bis 20 km Anlieferung inki MwSt E amp 2 o E ba ct pro Liter Heiz l quivalent Getreidek rner Triticale Erzeugerpreise Bayern ink MwSt Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan Jul Jan 01 01 02 02 03 03 04 04 05 05 06 06 07 Abb 9 2 Preisverlauf von Biomasse Festbrennstoffen und Heiz l umgerechnet in Cent pro Liter Heiz l quivalent Das Gleiche gilt f r Holzhackschnitzel hnlich g nstig wie diese liegen derzeit die Getreidebrenn stoffe hier 127 t vgl 9 11 die hier bei weniger als der H lfte des Heiz lpreises Dezember 2006 liegen Noch Anfang 2004 hatten diese beiden quivalent preise gleichauf gelegen danach setzte die in Abb 9 2 dargestellte gegenl ufige Preisentwicklung ein durch die die bis heute anhaltend
37. A Trocknung von Getreide K rnermais und Raps im landwirtschaftlichen Betrieb Arbeitsunterla gen D 9 Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft DLG Frankfurt 1996 Tornado Trockner Horstk tter GmbH D 59245 Beckum VSG Forsten Vorschrift f r Sicherheit und Gesund heitsschutz Weingartmann H Hackguttrocknung Landtechnische Schriften Nr 178 sterreichisches Kuratorium f r Landtechnik Wien 1991 Windhager Zentralheizung Deutzring 2 86405 Meitin gen Firmenunterlagen Wippermann Wirtschaftliche Nutzung von Wald restholz Holzzentralblatt DRW Stuttgart 1985 B hm T Hartmann H Guidelines for bulk density determination EU Project NNE5 2001 00158 Deliverable No D4 Part 2 Technologie und F rderzentrum TFZ 2004 22 S B hm T Hartmann H Bestimmung der Sch ttdichte von Biomassebrennstoffen Landtechnik 60 3 2005 S 158 159 Centrale Marketinggesellschaft der deutschen Agrar wirtschaft Hrsg Holz als Energierohstoff Centrale Marketinggesellschaft der deutschen Agrarwirtschaft Eigenverlag Bonn 1988 2 Auflage Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51705 Pr fung fester Brennstoffe Bestimmung der Sch tt dichte Beuth Berlin 1979 4 6 14 7 4 8 14 9 4 10 4 11 4 12 4 13 4 14 4 15 4 16 4 17 4 18 4 19 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51 720 Pr fung fester Brennstof
38. A 8522 Gro St Florian 184 Tel 43 3464 2252 Fax 43 3464 2278 Internet www mus max at Vogt GmbH amp Co KG Werksvertretungen Alte Str 3 57392 Schmallenberg Felbecke Tel 02972 9762 0 Fax 02972 9762 20 Internet www vogt schmallenberg de Mathias Rau GmbH Gewerbegebiet 73110 Hattenhofen Tel 07164 9413 0 Fax 07164 941313 Internet www rau forsttechnik de Posch GmbH Preysingallee 19 84149 Velden Vils Tel 08742 2081 Fax 08742 2083 Internet www posch com Rudnik amp Enners Maschinen u Anlagenbau GmbH Industriegebiet 57642 Alpenrod Tel 02662 80070 Fax 02662 2613 Internet www rudnik enners de Hans Schliesing GmbH St Huberter Str 103 47906 Kempen Tel 02152 9140 0 Fax 02152 9140 50 Internet www holzzerkleinerer de Silvatec A S Fabriksvej 6 DK 9640 Farso Tel 45 98632411 Fax 45 98632522 Internet www silvatec com Helmut Starchl Hackmaschinen Eppenstein 30 A 8741 Wei kirchen Tel 43 3577 81509 Fax 43 3577 81405 Internet www members aon at starchl MHD Forsttechnik B minghausen 12 57399 Kirchhundem 1 Tel 02723 72524 Fax 02723 73044 Internet www mueller habbel de T nni en Spezialmaschinen GmbH Weserstra e 2 47506 Neukirchen Vluyn Tel 02845 9292 0 Fax 02845 9292 28 Internet www ts tuennissen de Vermeer Deutschland GmbH Puscherstr 9 90411 N rnberg Tel 0911 54014 0 Fax 0911 54014 99 Internet www vermeer de Georg Weiss GmbH Wurzach 1 83135
39. Abb 8 3 und die Feststofffeuerung eine Gesamtnennw rme leistung bis 50 kW besitzt Der Umkreis vergr ert 140 sich um 2 m je weitere angefangene 50 kW bis auf h chstens 40 m Bei der Errichtung von Schornsteinen und beim An schluss der Feuerung sind auch die in Kapitel 6 3 dar gestellten technischen Grundlagen zu beachten 8 4 Kaminkehrung Nach dem Schornsteinfegergesetz 8 10 sind Grund oder Wohnungseigent mer verpflichtet dem Bezirks schornsteinfegermeister neu installierte Feuerungen zu melden und Zutritt zu den kehr und berwa chungspflichtigen Anlagen zu gew hren Die H ufig keit der Kehrung ist in der jeweiligen Kehrordnung der L nder geregelt 2 8 13 die Einheitlichkeit dieser Verordnungen in Deutschland regelt eine Mus terverordnung Eine bersicht ber die Kehrh ufig keit von Holzfeuerungsanlagen bietet Tabelle 8 4 Zus tzlich zur Kehrung werden die baurechtlich vorgeschriebenen Be und Entl ftungseinrichtungen f r den Aufstellraum der Feuerung vgl Kapitel 8 3 1 einmal j hrlich berpr ft Au erdem kann es je nach Ermessen des Kaminkehrers erforderlich sein dass die Kaminanlage ausgebrannt wird Dies erfolgt dann wenn sich die Verbrennungsr ckst nde z B Glanzru Teerablagerungen nicht mit den blichen Kehrwerkzeugen entfernen lassen Bei messpflichti gen Feuerungsanlagen wird au erdem eine einmalige oder eine j hrlich wiederkehrende Emissionsmessung vom Bezirksscho
40. B der Einbau einer nachtr glichen D mmung der Au en w nde und des Daches sowie der Austausch von Fenstern Diese Anforderungen sind wirtschaftlich vertretbar da auch bei einer Sanierung der Bauteile Kosten anfallen w rden Unbedingte Nachr stanforderungen sind auch im unver nderten Geb udebestand erforderlich Dazu z hlen im Wesentlichen die D mmung nicht begehba rer aber zug nglicher Dachr ume oder die D mmung von nicht ged mmten Heizungsrohren oder Warm wasserleitungen bis Ende 2006 Weiterhin m ssen alte Heizkessel f r l oder Gas mit Einbaudatum vor Oktober 1978 ebenfalls bis Ende 2006 ausgetauscht werden Diese Frist verl ngert sich bis Ende 2008 bei Heizkesseln die die Abgasverlustgrenzwerte einhal ten oder deren Brenner nach dem 1 November 1996 erneuert wurden Sind allerdings bereits Niedertem peratur oder Brennwertkessel vorhanden ist ein Austausch nach der EnEV nicht erforderlich Die EnEV l sst Ausnahmen zu Eigent mer von Wohngeb uden mit nicht mehr als zwei Wohnungen von denen zum Zeitpunkt des Inkrafttretens dieser Verordnung 1 Februar 2002 eine vom Eigent mer selbst bewohnt wird sind von den genannten unbe dingten Nachr stanforderungen freigestellt Nur im Falle eines Eigent merwechsels muss mit einer Frist von zus tzlich zwei Jahren ab dem Eigentums ber gang fr hestens jedoch nach Ablauf der g Frist Ende 2006 nachger stet werden 8 15 134 8 2 2 Anforderunge
41. D 49179 Ostercappeln Tel 05475 9599996 Fax 05475 9599997 Internet bioteck de Burkhardt GmbH Kreutweg 2 D 92360 M hlhausen Tel 09185 9401 0 Fax 09185 9401 50 Internet www burkhardt gmbh de EVG Sulzberg Ried 8 D 87477 Sulzberg Tel 08376 920721 Fax 08376 920723 Internet www Pflanzenoeltreibstoffe de Euroenergie AG Billstrasse 28 D 20539 Hamburg Tel 04081978466 Fax 04081978467 Internet www euroenergie de Giese Energie und Regeltechnik GmbH Huchenstr 3 D 82178 Puchheim Tel 089 8001551 Fax 089 801849 Internet www giese gmbh de Greenpower Kreuzleweg 22 D 87459 Pfronten Tel 08363 928836 Fax 08363 928762 Internet www greenpower compact de Hausmann Lackiererei Karosserie Am Angertor 3 D 97618 W lfershausen Tel 09762 506 Fax 09762 506 Henkelhausen GmbH amp Co KG Hafenstr 51 D 47809 Krefeld Tel 02151 574 207 Fax 02151 574 112 Internet www henkelhausen com Ineatec GmbH He heimer Weg 3 D 97753 Karlstadt Tel 09353 9830 0 Fax 09353 983 11 Internet www ineatec de KPM Pflanzen l Marine Motoren Krahwinkel Ahlershof 18 D 56112 Lahnstein Tel 02621 40550 Fax 02621 18398 Internet www krahwinkel kpm de KSW Bioenergie GmbH Herkulesstrasse 1 7 D 45127 Essen Tel 0228 987700 Fax 0228 9877020 217 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Alfred Kuh
42. Er enth lt haupts chlich mineralische Bestandteile aus dem Brennstoff Aschepartikel Je nach Verbrennungsg te k nnen aber auch und Ru bestandteile organischen Ursprungs enthalten sein Au erdem lagern sich an Stauboberfl chen auch eventuell gebildete hochtoxische Abgasbestandteile wie PAK oder Dioxine an Besonders betroffen sind hiervon die feinsten Staubanteile des Abgases da sie eine sehr hohe Oberfl che besitzen Aus diesem Grund sind auch die im Abgasweg abgeschiedenen und bei der periodischen Reinigung anfallenden Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t St ube W rmetauscher und Kaminasche besonders belastet und giftig vgl Kapitel 7 3 Als Feinstaub werden Partikel mit einem aero dynamischen Durchmesser dae von weniger als 10 um bezeichnet unterhalb von 1 um beginnt der sogenannte Submikronbereich der Partikelgr en F r die Gesundheit von Mensch und Tier sind vor allem die lungeng ngigen Partikel von Bedeutung W hrend Teilchen mit einem aerodynamischen Durchmesser von mehr als 10 um noch in der Nase und im Rachenraum fast vollst ndig zur ckgehalten werden sind bereits 2 5 um gro e Teilchen lungen g ngig und Partikel von weniger als 1 Durchmes ser gelangen zu einem Gro teil in den Bereich der Alveolen und k nnen im Lungengewebe eingelagert werden Solche Partikel gelten als besonders sch d lich wenn sie aus Verbrennungsprozessen stammen da sie auf der Oberfl che adsorbi
43. Erw rmung des Brennstoffs durch R ckstrahlung von Flamme Glutbett und Feuerraumw nden Trocknung des Brennstoffs durch Verdampfung und Abtransport des Wassers bei Temperaturen ab ca 100 C Pyrolytische Zersetzung des wasserfreien Brennstoffs durch Temperatureinwirkung bei Temperaturen ab ca 150 C Vergasung des wasserfreien Brennstoffs mit Sauerstoff zu brennbaren Gasen Kohlenstoffmonoxid Koh lenwasserstoffe und festem Kohlenstoff ab ca 250 C Vergasung des festen Kohlenstoffs mit Kohlenstoffdi oxid Wasserdampf und Sauerstoff zu Kohlenstoff monoxid ab ca 500 C Oxidation der brennbaren Gase mit Sauerstoff zu Koh lenstoffdioxid und Wasser bei Temperaturen ab ca 700 C bis ca 1 400 C real bzw bis ca 2 000 C theoretisch W rmeabgabe der Flamme an die umgebenden Feuer raumw nde und den neu zugef hrten Brennstoff In der ersten Phase wird der aufgegebene Brennstoff zun chst erw rmt Das erfolgt durch R ckstrahlung von der Flamme dem Glutbett und den Feuerraum w nden aber auch durch Konvektion und W rmelei tung im Brennstoff Die Verdampfung des anhaften den oder eingeschlossenen Wassers beginnt danach haupts chlich bei Temperaturen oberhalb von 100 C Dabei schreitet die Trocknungsfront von au en nach innen fort wobei die Trocknungsgeschwindigkeit von der W rmeleitf higkeit abh ngt Diese wiederum wird von der Rohdichte und bei Holz von der Faserrichtung beeinflus
44. Festmeter 33 cm Scheitholz Raummeter Hack schnitzel Sch ttkubikmeter in Abh ngigkeit vom Wassergehalt Berechnung f r Hackschnitzel 1 2 43 Wassergehalt Buche Rm 0 660 422 10 704 437 15 716 445 20 730 453 30 798 495 40 930 578 50 1 117 694 Fm Festmeter SH Scheitholz 33 cm geschichtet HS Hackschnitzel Rm Raummeter HS m 280 290 295 300 328 383 459 Fm 660 687 702 724 828 966 1 159 Eiche SH HS Rm m 410 427 436 450 514 600 720 Fm Fichte SH Rm Raumgewichte inkg 272 283 289 298 341 397 477 430 457 472 488 541 631 758 277 295 304 315 349 407 489 HS m 177 188 194 201 223 260 312 Fm 490 514 27 541 615 718 861 Kiefer SH HS Rm 316 202 332 212 340 217 349 223 397 253 463 295 556 354 b mit Ber cksichtigung der Tatsache dass Holz bei der Trocknung um das Schwindma schrumpft Die hier gew hlten trockenen Holzdichten Fest metermasse bei w 0 ergeben sich aus den Rohdichten der Tabelle 4 7 Die jeweilige Holzdichte mit Wasser wurde korrigiert um das Schwindma Buche 17 9 Eiche 12 2 96 Fichte 11 9 Kiefer 12 1 wobei zwischen Darrdichte und dem jeweiligen Fasers ttigungspunkt w 25 19 25 bzw 21 bei Bu Ei Fi Ki nach 4 17 eine lineare Volumen nderung angenommen wurde Tabelle 4 11 Planungszahlen zur Beurteilung des Energiegehaltes
45. M llerviertel 20 A 4563 Micheldorf Tel 43 7582 686 41 Fax 43 7582 686 43 Internet www rika at Rink Kachelofen GmbH Am Klangstein 18 35708 Haiger Tel 02771 30030 0 Fax 02771 3003029 Internet www rink kachelofen de R egg Chemin e Schw ntenmos 4 CH 8126 Zumikon Z rich Tel 41 449198282 Fax 41 449198290 Internet www ruegg cheminee com Scanfire Exclusive Feuerst tten GmbH amp Co Weidengrund 10 32584 L hne Tel 05732 994 0 Fax 05732 994450 Internet www scanfire de Sch tzle Creativ Ofenbau GmbH Hebelstra e 1 79183 Waldkirch Tel 07681 22526 Fax 07681 6695 Internet www ofenbau com Theo Schipp August Jeanmaire Stra e 24 79183 Waldkirch Kollnau Tel 07681 409320 Fax 07681 409342 Internet www theoschipp de Schmid Feuerungstechnik GmbH amp Co KG Betonstra e 9 49324 Melle Tel 05422 92279 0 Fax 05422 92279 79 Internet www schmid st Scholl keramik Kurpfalzstra e 141 67435 Neustadt Weinstra e Tel 06321 66587 Fax 06321 66575 Internet www scholl kamine de Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat sht Skantherm Solution Sommerhuber Spartherm Specht Stegemann Supra Tekon Thermorossi Tonangebend Tonart Tonwerk Lausen Tulikivi Wamsler Wanders Waterford Willach Wodtke Wolfsh her Wotan Ziegler Firma Anschrift Postl
46. Pflanzen l www rerorust de gt Lieferanten f r Pflanzen l Tankstellenverzeichnis 219 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang H Informationsstellen f r ffentliche F rderma nahmen Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V FNR Hofplatz 1 D 18276 G lzow Tel 03843 6930 0 Fax 03843 6930 102 Email info fnr de Internet www fnr de Technologie und F rderzentrum TFZ im Kompetenzzentrum f r Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18 D 94315 Straubing Tel 09421 300 210 Fax 09421 300 211 Email poststelle tfz bayern de Internet www tfz bayern de CARMEN e V im Kompetenzzentrum f r Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18 D 94315 Straubing Tel 09421 960 300 Email contact carmen ev de Internet www carmen ev de Bundesamt f r Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle Frankfurter Str 29 35 D 65760 Eschborn Tel 06196 908 0 Fax 06196 908 800 Email poststelle bafa bund de Internet www bafa de Kreditanstalt f r Wiederaufbau KfW Informationszentrum Palmengartenstra e 5 9 D 60325 Frankfurt am Main Tel 01801 335577 Fax 069 74312944 Internet www kfw foerderbank de Anhang Anhang I Weiterf hrende Literatur B cher und andere Quellen Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V FNR Markt bersicht Pellet Zentralheizungen und Pellet fen 4 Auflage 2007 123 5 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V FNR Markt bersicht Scheitholzvergaserkessel Scheitholz Pellet Kombinationske
47. Sie betrifft alle Holzfeue rungskessel mit einer Nennw rmeleistung bis 300 kW die mit ber oder Unterdruck im Brenn raum mit Naturzug oder Gebl se und mit Handbe schickung oder automatischer Beschickung arbeiten wobei als W rmetr germedium Wasser verwendet wird welches einem zul ssigen Betriebsdruck bis 6bar und einer zul ssigen Betriebstemperatur bis 100 C ausgesetzt ist Als Pr fbrennstoffe kommen unter anderem St ckholz mit einem Wassergehalt bis 25 Brennstoffart A Hackgut mit einem Wasserge halt zwischen 15 und 35 B1 oder Hackgut mit einem Wassergehalt von mehr als 35 B2 Press linge wie Briketts oder Pellets C oder S gesp ne D in Frage Bei der heiztechnischen Pr fung gelten bestimmte einheitliche Pr fvorschriften und Messverfahren die eine m glichst hohe Vergleichbarkeit der Messwerte sicherstellen sollen Durch die heiztechnische Pr fung muss die Einhaltung bestimmter Mindestanforderun gen f r drei verschiedene in der Norm definierte Kes selklassen nachgewiesen werden Beispielsweise muss der Kesselwirkungsgrad f r Kessel der Klasse 3 nur solche Kessel entsprechen in Deutschland den Anforderungen der 1 BImSchV einen Mindestwert berschreiten der sich aus Glei chung 8 1 ergibt wobei den Kesselwirkungsgrad in und Qy die Nennw rmeleistung in kW darstellen ng 67 6 log 8 1 Tabelle 8 1 Emissionsgrenzwerte f r Heizkessel der Klasse 3 f r biogene Festbrennstoff
48. Stotz K Qualit tssicherung bei der dezentralen Pflanzen lerzeugung Erhebung der lqualit t und Umfrage in der Praxis Berichte aus dem Nr 1 2003 115 S www tfz bayern de Hartmann H Rossmann Link H Marks A Erprobung der Brennwerttechnik bei h uslichen Holzhackschnitzel feuerungen mit Sekund rw rmetauscher Berichte aus dem TFZ Nr 2 November 2004 49 S www tfz bayern de Stotz K Remmele E Daten und Fakten zur dezentralen lgewinnung in Deutschland Berichte aus dem TFZ Nr 3 Januar 2005 53 S www tfz bayern de Hartmann H Schmid V Link H Untersuchungen zum Feinstaubaussto von Holzzentralheizungsanlagen kleiner Leistung Berichte aus dem TFZ Nr 4 2003 58 S www tfz bayern de Thuneke K Wilharm T Stotz K Wechselwirkungen zwischen Raps lkraftstoff und Motoren l Berichte aus dem TFZ Nr 7 Juni 2005 109 5 Reisinger K Hartmann H W rmegewinnung aus Biomasse Begleitmaterialen zur Informationsveranstaltung regelm ige Beratungsveranstaltung am Technologie und F rderzentrum IFZ Straubing Berichte aus dem TFZ Nr 8 Juli 2005 78 S H ldrich A Hartmann H Decker T Reisinger K Sommer W Schardt M Wittkopf S Ohrner G Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren Berichte aus dem TFZ Nr 11 Juli 2006 274 S www tfz bayern de Thuneke K Remmele E 2002 Pflanzen lbetriebene Blockheizkraftwerke Leitfaden Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwic
49. Um unn tigen Kraftauf wand zu vermeiden wird die S ge am Stamm ange lehnt Bei B umen mit dicken stark verzweigten sten ist es oft zweckm ig diese von au en nach innen und von oben nach unten schrittweise zu k r zen Generell wird aber mit der S ge so nah wie m g lich am Stamm gearbeitet Unter Spannung stehende ste k nnen die S ge einklemmen solche ste s gt man daher mit einem Schm lerungsschnitt zun chst von der Druckseite an Abb 3 9 Danach folgt der Trennschnitt auf der Zugseite Da die Gefahr besteht gt Druckseite Abb 3 9 S geschnittreihenfolge bei Spannungen im Holz 3 54 dass der Baum oder der Ast hochschl gt ist der Standplatz w hrend des S gens immer auf der Druck seite Abl ngen Nach der Aufarbeitung werden die St mme oder ste auf ein einheitliches von Hand r ckbares und ggf verkaufsf higes Ma z B 1 Me ter zugeschnitten abgel ngt Hierf r werden die vorgesehenen Schnitte oft mit einem Rei meter vor her angerissen oder es werden w hrend des Abl n gens geeignete Messhilfen mit der Motors ge mitge f hrt 2 fester Meterstab oder Laseranzeige Das gilt vor allem f r verkaufsf higes Holz Auch liegendes Holz kann beim Abl ngen unter Spannung stehen daher ist die Arbeitsweise in die sem Fall hnlich wie beim Aufarbeiten erst Druck seite ans gen dann Zugseite Das Schneiden in den Waldboden ist zu vermeiden da die Ket
50. Wenn in Geb uden keine Lagerung m g lich ist k nnen Pellets auch unterirdisch in zylindri schen oder kugelf rmigen Erdtanks gelagert werden Hierf r werden fertige Beh lter aus Stahlbeton oder glasfaserverst rktem Polyesterharz angeboten Sie werden in eine Tiefe von ca 0 8m unter Flur einge bracht wobei nur der Domschacht bis an die Oberfl che reicht Wie bei Lagerr umen in Geb uden erfolgt die Bef llung pneumatisch ber zwei Schlauchan schlussstutzen von oben Die Entnahmeleitungen ebenfalls pneumatisch liegen dagegen unterirdisch Der Transportluftstrom wird ber eine Rohrleitung zu der Entnahmeschleuse am Boden des Erdtanks gef r dert und von dort ber eine parallele R ckleitung zum Heizkessel gepumpt Abb 3 36 3 4 3 Entnahme und Beschickungssysteme Die Lagerbeschickung und entnahme von Hack schnitzeln erfolgt h ufig durch entsprechende Lade fahrzeuge wobei im landwirtschaftlichen Bereich be vorzugt auf den Schlepper als Grundger t zur ckgegriffen wird Alternativ k nnen jedoch auch Spezialfahrzeuge z B Gabelstapler Radlader Teles koplader eingesetzt werden Au erdem besteht die Pellets K rner Brennstoffe mit guten Flie eigenschaften daher f r gt 20 Hackschnitzel ungeeignet feine mittlere Hackschnitzel SE 6 3 rieself hig trockene feine bis mittlere Hack 10 5 schnitzel bis ca 50 mm L nge feine bis mittlere Hackschnitzel bis 5 20 50 100 mm L nge Sp ne leich
51. Zu den nicht naturbelassenen Brennstoffen mit Einsatz m glichkeit im Kleinanlagenbereich unter 1 000 kW z hlen Schreinereiabf lle und Reste aus der Verarbei tung von Holzwerkstoffen die aber nicht mit halo genorganischen Verbindungen verunreinigt sein d r fen Ihr Einsatz ist nach 6 der 1 BlmSchV 8 11 nur zul ssig in Anlagen ab 50 kW Nennw rmeleistung und es muss sich dabei sofern die Leistung unter 1 000 kW liegt um Anlagen der holzbe und verar beitenden Betriebe handeln vgl auch Tabelle 8 6 Stroh Ziffer 8 Bei Stroh oder stroh hnlichen Brenn stoffen der Ziffer 8 z B Heu Miscanthus setzt die Genehmigungspflicht gem 4 BlImSchV Sp 2 Abs 1 3 bereits bei 100 kW Feuerungsw rmeleistung ein vgl auch Tabelle 8 5 Bis 1 000 kW wird hierf r noch das sogenannte vereinfachte Verfahren ange wendet das hei t dass bei Planung und Errichtung der Anlage auf eine ffentliche Auslegung zur B r gerbeteiligung gem BImSchG 10 verzichtet wer den kann In der Praxis stellt jedoch auch dieses vereinfachte Verfahren eine verglichen mit Holz feuerungen die noch bis 1 000 kW genehmigungsfrei sind relativ gro e H rde dar Sie f hrt dazu dass Strohfeuerungen zwischen 100 und ca 1 000 kW Leis tung in Deutschland nahezu nicht vorkommen K rner Getreide Raps etc Die Zul ssigkeit von K r nern in nicht genehmigungspflichtigen Feuerungen ist nicht eindeutig gekl rt Zwar k nnen si
52. anlagen bis 100 kW derzeit d h in 2006 nur mit einer Ausnahmegenehmigung durch die jeweilige Kreisverwaltungsbeh rde zul ssig Kapitel 8 Betriebserfahrungen Neben der Aschemengen und Schlackenproblematik kommt es beim Getreideein satz in konventionellen Hackschnitzelfeuerungen h ufig auch zu einem unvollst ndigen Ausbrand der Asche Das liegt daran dass zu gro e Getreidemen gen in den Feuerraum gef rdert werden die zus tz lich auch noch durch Schieber oder Rostelemente ak tiv in Richtung Entaschungsmulde weitertransportiert werden Diese besonderen Probleme treten vor allem dann auf wenn versucht wird die f r Holzbrennstoffe 107 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen angegebene Nennw rmeleistung auch mit Getreide k rnern zu erreichen Bedingt durch die hohe Fein k rnigkeit des Brennstoffs und die gro e Aschemenge ist die Durchl ftung des Glutbetts im Vergleich zu den grobporigeren und aschearmen Hackschnitzeln oder Pellets st rker behindert Das f hrt zu inhomo genen Reaktionsbedingungen bei der der Brennstoff verz gert abbrennt und ein Teil der zu Koks entgasten K rner nicht mehr ausreichend lange im Bereich der Ausbrandzone verweilen kann Die Anlagenregelung versucht nun die damit verbundene W rmeleis tungseinbu e durch erh hte Brennstoffzuf hrung auszugleichen wodurch sich die Feuerraum berla dung weiter erh ht Der verringerte Ascheausbrand wird weiter ver sch rft wenn Ascheteilchen zu
53. ausgesetzt wurden oder der bei Scheitholz nicht gegebene automatische Betrieb w hrend einer Abwe senheit des Betreibers was oftmals dazu f hrt dass weitere Feuerungen z B Heiz l betriebsbereit gehalten werden 159 Ch Pflanzen lbetriebene Blockheizkraftwerke BHKW zeichnen sich durch eine Reihe von Umweltvorteilen aus Zus tzlich zur effizienten Energieumwandlung durch Kraft W rme Kopplung wirkt sich die Verwen dung von Pflanzen l als Kraft und Heizstoff positiv auf die Schonung von Ressourcen und den Schutz des Klimas aus Dar ber hinaus kann Pflanzen l durch dessen schnelle biologische Abbaubarkeit und ge ringe kotoxizit t einen entscheidenden Beitrag zum Boden und Gew sserschutz leisten Deshalb eignet sich der Einsatz von Pflanzen l BHKW vor allem in umweltsensiblen Gebieten wie etwa dem Alpenraum oder in hochwassergef hrdeten Gebieten wo beim Austritt von Heiz l oder Dieselkraftstoff betr chtliche Sch den entstehen k nnen Ein weiterer wichtiger Einsatzbereich von pflanzen lbetriebenen BHKW sind l ndliche Gebiete in denen bei regionaler Pro duktion und Nutzung des Pflanzen ls vor allem Raps l sowie des Pressr ckstands durch den niedri gen Transportaufwand eine hohe Ausnutzung des Energiegehaltes des Pflanzen lkraftstoffs erzielt wird und positive Impulse auf die Strukturentwicklung im l ndlichen Raum ausgehen Durch die F rderung der Stromeinspeisung im Rahmen des Erneuerbare Ener
54. bei 13 Bezugs O Staub bis 50 mg Nm bei 13 Bezugs O hoher Kesselwirkungsgrad ab 90 einfache W rmetauscherreinigung ber Einhebel mechanik oder durch gut zug ngliche W rmetauscher abgasgef hrte Verbrennungsluftregelung Lastvariabilit t im Bereich von ca 50 bis 100 einfache Entaschung ca alle 2 bis 4 Wochen Einsatzbereiche Handbeschickte St ckholzkessel werden im Nennw rmeleistungsbereich von 10 bis 800 kW angeboten ihr Haupteinsatzbereich liegt aber bei Leistungen bis 50 kW Auf Grund der zunehmen den Bedeutung von Niedrigenergieh usern werden in j ngster Zeit auch Anlagen mit weniger als 15 kW Nennw rmeleistung angeboten derartige Anlagen unterliegen dann auch nicht der einmaligen Mess pflicht bei der Inbetriebnahme gem 1 BImSchV vgl hierzu Kapitel 8 In den h uslichen Kesseln wird berwiegend Scheitholz verwendet w hrend in Anlagen ber 50 kW teilweise auch eigene Holzverarbeitungsabf lle einschlie lich gestrichener lackierter oder beschich teter H lzer sowie Sperrholz Spanplatten Faserplat ten oder verleimtem Holz eingesetzt werden d rfen vgl Kapitel 8 Gr ere Anlagenleistungen mit ca 250 kW werden daher in der gewerblichen Holzbe und verarbeitung zur Verbrennung grobst ckiger Industrierestholz Brenn Reinigungsdeckel Lambda Sonde Regeleinheit stoffe eingesetzt Seltener kommen Kran se auch Leistungen bis 800 kW vor wobei temperatur sensor Kessel
55. ber liegenden Zonen und damit an den von oben eingebrachten Brennstoff Das Produktgas wandert durch die Reduktionszone Zone mit Sauerstoffman gel Auf seinem weiteren Weg durch den Reaktor bis zum Gasauslass am oberen Ende des Vergasers k hlt sich das Gas auf relativ niedrige Temperaturen 100 bis 200 C ab Der Vorteil dieses Prinzips liegt in dem vergleichs weise hohen Vergasungswirkungsgrad der sich aus 114 den niedrigen Austrittstemperaturen des Produktga ses ergibt Au erdem sind die Anforderungen an die Brennstoffaufbereitung gering und es k nnen auch Brennstoffe mit relativ hohen Wassergehalten bis 50 genutzt werden Der Nachteil dieser Pro zessf hrung ist dass fl chtige Bestandteile die in der Pyrolysezone entstehen nicht durch die hei e Reduk tionszone geleitet sondern vom aufsteigenden Gas strom mitgerissen werden Deshalb enth lt das Roh gas eines Gegenstromvergasers meist beachtliche Mengen an unerw nschten kondensierbaren Bestandteilen z B Teerverbindungen Phenole was hohe Aufwendungen f r die Reinigung des Produkt gases erfordert Grunds tzlich eignet sich dieser Ver gasertyp somit weniger f r eine sp tere Gasverwen dung in Verbrennungsmotoren und damit zur Stromerzeugung Gleichstromvergasung Beim Gleichstromvergaser bewegen sich der Brennstoffstrom und die zugef hrte Luft in gleicher Richtung Abb 6 36 Beim klassi schen Gleichstromvergaser gelangt der zun chst un
56. d h Speicher mit Brauch wassererw rmung oder kombinierte Holz Solar w rmespeicher d h Speicher mit Zusatzw rmetau scher vgl Kapitel 6 sind darin nicht erfasst Hierf r muss ggf mit Zusatzinvestitionskosten gerechnet werden Im h ufig anzutreffenden Bereich von 1 000 bis 5 0001 Fassungsverm gen liegen die spezifischen Investitionskosten bei ca 1 7 bis 1 3 pro Liter F r einen Scheitholzkessel mit 30 kW Nennw rmelei stung f r den ein Speichervolumen von 3 0001 d h 100 1 vgl Kapitel 6 empfohlen wird fallen somit gem der Kostenfunktion in Abb 9 3 Anschaffungs kosten in H he von 4 000 an Hiervon k nnen die normalerweise gew hrten Rabatte auf den Listenpreis abgezogen werden Im Anwendungsbeispiel f r diese Kosten der Festbrennstoffnutzung Kostenabsch tzung Tabelle 9 3 wurde hierf r der f r Scheitholzkessel festgestellte mittlere Rabattabschlag von 17 3 vgl 9 5 vorgenommen Getreide und Halmgutfeuerungen Im kleinen Leis tungsbereich werden automatisch beschickte Feue rungen f r Getreide oder Halmgutpellets meist als Hackgut oder Pelletfeuerungen mit zus tzlicher Ein setzbarkeit f r landwirtschaftliche Brennstoffe ver trieben und eingesetzt Wegen der aufw ndigeren Konstruktion und den h herwertigeren Materialien kommt es zu einer Steigerung der Anschaffungskos ten Speziell getreidetaugliche Feuerungen sind um ca 30 bis 50 teurer als entsprechende Holzpellet
57. erntbare Kulturen Die Rinde von Nadelh lzern nimmt hierbei eine Spitzenstellung ein Die Schwermetallgehalte stellen ein wesentliches Merkmal f r die Unterscheidung zwischen naturbe lassenen und nicht naturbelassenen Brennstoffen dar Einige Schwermetalle werden daher auch als Indika toren f r eine nicht naturbelassene Brennstoffher kunft verwendet Beispielsweise lassen sich mit Hilfe von Schnelltestverfahren f r Zink Blei und Chlor in der Asche von Kleinfeuerungsanlagen Anhaltspunkte f r eine Verwendung belasteter Brennstoffe ableiten 4 20 Auch bei Presslingen aus naturbelassenem Holz ist der Nachweis f r die Verwendung unbelaste ter Rohstoffe dadurch zu erbringen dass Grenzwerte f r bestimmte Schwermetallgehalte und andere Stoffe unterschritten werden m ssen Beispielsweise d rfen Holzbriketts oder pellets nach DIN 51 731 4 8 fol gende Schadstoffgehalte in der Trockenmasse nicht berschreiten Schwefel S lt 0 08 96 Chlor lt 0 03 Stickstoff N 039 Arsen As lt 0 8 mg kg Cadmium Cd lt 0 5 mg kg Chrom Cr lt 8 mg kg Kupfer Cu lt 5 mg kg Quecksilber Hg lt 0 05 mg kg Blei Pb lt 10 mg kg Zink Zn lt 100 mg kg 57 gt 2 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 4 2 Weitere Brennstoffeigenschaften und ihre Bedeutung 4 2 1 Wassergehalt und Brennstoff Feuchte Definition Der Wassergehalt w wird auf die Frisch masse bezogen er beschreibt damit das in der feuch ten B
58. es zur Bildung von Hohlr umen Br cken kommen die dazu f hren dass der Brennstoff nicht mehr in die darunter liegenden F rderaggregate nachrutscht Die Br ckenbildungsneigung biogener Festbrennstoffe nimmt mit dem Wassergehalt der Sch tth he und vor allem mit dem Anteil verzweigter oder berlanger Teilchen zu Gleichm ige Partikelgr en und glatte Oberfl chen 2 Pellets rindenfreies Hackgut ver mindern dagegen das Br ckenbildungsrisiko 4 19 Eine nachtr gliche Sortierung zum Erreichen gleich lt 2 8 lt 5 6 mm 11 2 lt lmm 3cm 8 5 lt lmm 5 cm 12 cm lt 1 10 em 25 m igerer Materialeigenschaften f hrt somit zu einer deutlichen Verbesserung bei diesem Parameter Rohdichte Einzeldichte Die Roh oder Einzeldichte eines Brennstoffs beschreibt die eigentliche Material dichte d h ohne Ber cksichtigung der Hohlr ume zwischen den Teilchen Sie beeinflusst die Sch tt bzw Stapeldichte und einige feuerungstechnisch rele vante Eigenschaften z B spezifische W rmeleitf hig keit Entgasungsrate sowie die Eigenschaften bei der pneumatischen F rderung und Beschickung Tabelle 4 7 zeigt die Rohdichten verschiedener ein heimischer Holzarten im absolut trockenen Zustand Hierbei handelt es sich um grobe Mittelwerte Die tat s chlichen Werte k nnen je nach Alter Standort Sorte oder Baumteil stark schwanken 4 17 Bei Aufs ttigung mit Wasser bis zum Faser s t
59. f llt am Ende einer bestimmten stoffli chen Nutzung dort an wo es aus dem Nutzungspro zess ausscheidet z bei Bauma nahmen wie Ge b udeabbr chen Neubauten Renovierungen oder auf Wertstoffh fen Auf Grund der sehr unterschied lichen Nutzungsgeschichte kann derartiges Material vielf ltig mit Fremdstoffen belastet sein Allerdings kommen hier auch Sortimente vor die unbedenklich sind da es sich laut Altholzverordnung 3 4 um Alt holz der Klasse AI naturbelassenes oder lediglich mechanisch bearbeitetes Altholz das bei seiner Ver wendung nicht mehr als unerheblich mit holzfremden Stoffen verunreinigt wurde handelt Dieses Holz darf demnach auch in Kleinfeuerungen bis 1 000 kW verwendet werden vgl hierzu Kapitel 8 3 2 Bereitstellungsketten bersicht Die Holzwerbung im Wald und die Bereitstellung als ofenfertiges Scheitholz oder Hackgut erfolgt in einer Kette von Arbeitsschritten die zum Teil in ge nder ter Reihenfolge wie folgt abl uft F llen R cken Sammeln Trocknen Lagern des Rohholzes Bereitstellung von Festbrennstoffen Zerkleinern mit S gen Spaltern oder Hackern Transport ins End oder Zwischenlager Lagern des fertigen Brennstoffs Innerhalb dieses Verfahrensablaufes stellt das R cken einen wesentlichen kostentreibenden Teilschritt dar Gr ere R ckentfernungen sind daher nur dann sinn voll wenn das Brennholz noch gemeinsam mit dem Nutzholz vom Or
60. in Wohngeb uden mit nicht mehr als zwei Woh nungen in notwendigen Fluren und in Garagen aufgestellt werden In R umen mit Ventilatoren wie L ftungs oder Warmluftheizungsanlagen Dunstabzugshauben oder Abluft W schetrocknern d rfen Feuerst tten nur unter bestimmten Bedingungen aufgestellt werden n mlich wenn ein gleichzeitiger Betrieb der Feuerst tten und der luftabsaugenden Anlagen durch Sicherheitseinrichtungen verhindert wird die Abgasf hrung durch besondere Sicherheitsein richtungen berwacht wird Die Feuerst tten m ssen von Bauteilen aus brenn baren Baustoffen und von Einbaum beln so weit entfernt oder so abgeschirmt sein dass an diesen bei Nennw rmeleistung der Feuerst tten keine h heren Temperaturen als 85 C auftreten k nnen Andernfalls muss ein Abstand von mindestens 40 cm eingehalten werden Vor den Feuerungs ffnungen sind Fu b den aus brennbaren Baustoffen durch einen Belag aus nicht brennbaren Baustoffen zu sch tzen Der Belag muss sich nach vorn auf mindestens 50 cm und seit lich auf mindestens 30 cm ber die Feuerungs ff nung hinaus erstrecken 135 9 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 8 2 Wegweiser zu den wichtigsten Anforderungen der Feuerungsverordnung FeuV 8 12 an den baulichen Raum eines Aufstell oder Heizraumes f r Feststofffeuerungen je nach Feuerung und Lagerraumnutzung Nutzungsart nur Lager bis 15 000 kg Holz X nur Lager ber 15 000 kg Holz zu
61. lluft sie wird von oben entlang der Sichtscheibe zugef hrt um eventuelle Ru oder Staubablagerungen an der Scheibe zu verhindern Wie die Zimmer fen geben Kamin fen einen gro en Teil ihrer W rme ber Abstrahlung ab ca 50 wobei die Oberfl chentemperatur bis 250 C betragen kann Ist ein Konvektormantel Luftzirkulations schlitze vorhanden kann die Abstrahlung bis auf 10 der Gesamtnutzw rme sinken 6 52 F r Kamin fen gilt als spezifische Heizfl chenbelastung ein maximaler Wert von 4 kW m 6 6 Die Masse je kW Heizleistung liegt meist zwischen 13 und 26 kg Je Quadratmeter Ofen Heizfl che ist mit 40 bis 80 kg Gesamtgewicht zu rechnen 6 52 Bei der Aufstellung der fen sind die Vorschriften zum Brandschutz zu beachten Bei brandgef hrdeten W nden sind beispielsweise bestimmte Mindestab st nde einzuhalten in der Regel 20cm wenn die Oberfl chentemperatur der Wand nicht ber 85 steigen kann sonst 40 cm oder bei brennbaren Fu b den sind Feuerschutz Bodenplatten mit bestimm ten Abmessungen gefordert Ein Beispiel f r h ufig genannte Anforderungen bietet Abb 6 4 Auch zu anderen brennbaren Teilen sind Mindestabst nde ein zuhalten in der Regel ca 40 cm Diese Regeln sind aber bundesweit nicht einheitlich daher ist hierzu eine Abstimmung mit dem zust ndigen Kaminkehrer erforderlich vgl auch Kapitel 8 Wie die Kamine oder Zimmer fen werden auch die Kamin fen bevorzugt in der berg
62. lt im lagerf higen Zustand etwa 43 l 40 Rohprotein und Extraktstoffe 7 Was ser 5 Rohfaser und 5 Asche Ziel der verschiede nen lgewinnungsverfahren ist es den lanteil aus der Saat m glichst effizient abzutrennen wobei uner w nschte Bestandteile aus dem Samenkorn nicht in das l berf hrt bzw aus diesem entfernt werden sol len lgewinnung F r die Gewinnung von Raps l gibt es zwei verschiedene g ngige Produktionsverfahren das Abpressen und Extrahieren der lsaat in industriellen lm hlen mit Tagesleistungen von maximal 4 000 t lsaat und das ausschlie lich mechanische Abpressen in kleineren dezentralen lm hlen mit etwa 0 5 bis 25 t Tag und mehr 10 27 Die Verfahrensschritte bei der Raps lgewinnung in zentralen Gro anlagen sind Vorbehandlung der lsaat Reinigung Trocknung evtl Sch lung Zerkleinerung Konditionierung lgewinnung mechanische Vorpressung Press r ckstand wird durch L sungsmittelextraktion weiter ent lt Nachbehandlung des Extraktionsschrots Entfernen und R ckgewinnung des L sungsmittels Raffination Entfernen der bei der Vorpressung und Extraktion eingetragenen unerw nschten Begleit stoffe durch Entschleimung Ents uerung Blei chung Desodorierung In dezentralen kleineren Anlagen wird auf viele die ser Verfahrensschritte verzichtet Hier sind bei der l gewinnung die folgenden Prozessschritte zu nennen Vorbehandlung der lsaat Re
63. ltnisse herrschen wenn der gesamte Trocknergrund als Lochboden ausgef hrt ist Bei einer Luftzufuhr ber Sch chte sollte der Kanalab stand nicht gr er sein als die Sch tth he im Trock ner damit in Bodenn he keine Bereiche mit unzu reichender Durchl ftung entstehen Abb 3 45 Zur Erzeugung des Luftstroms werden Axial und Radialgebl se eingesetzt Letztere kommen dann zum Einsatz wenn es bei gr eren Trocknerleistungen auf eine stabile und relativ hohe Druckerzeugung ankommt Allerdings ist hierbei auch die Ger usch entwicklung h her als bei Axialgebl sen die bei klei neren Gesamtdr cken zwischen 100 und 1 000 Pa eingesetzt werden F r die Dimensionierung der Gebl seleistung ist u a der Str mungswiderstand des jeweiligen Trocknungsguts zu beachten Die Bereitstellung von Festbrennstoffen Gebl se k nnen station r oder versetzbar eingesetzt mit Abgasbeimischung oder zur indirekten Behei werden zung mittels W rme bertrager zum Einsatz Auch Als Warmlufterzeuger werden u a l und Gas der Betrieb mit festen Brennstoffen ist m glich brenner eingesetzt Sie kommen zur Direktbeheizung 3 55 Brennstoff 4 1 Elementarzusammensetzung 4 1 1 Hauptelemente Feste pflanzliche Biomasse besteht im Wesentlichen aus Kohlenstoff C Wasserstoff H und Sauerstoff O Die Komponente biogener Festbrennstoffe durch deren Oxidation die freigesetzte Energie weitgehend bestimmt wird ist der Kohlensto
64. nach Bogen ca 1 m L nge Bogen Mauerdurchf hrung Abb 3 34 Bef llstutzen oben und Einbaubeispiel unten im Lichtschacht eines Holzpellet Lagerraums z T nach Windhager 3 56 45 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Querschnitt Abluft Stutzen mit Filtersack oder R ckluft mittig Einblas Stutzen ggf Filter sack f r Abluft Luftraum Lagerraum kann nicht bis ganz oben gef llt werden Grundriss Aufriss Brandschutzt r T30 staubdicht Holzbretter ca 30 mm Abluft Stutzen Storz A Raumentnahmeschnecke Einblas Stutzen Storz Nutzbares Raumvolumen ca 23 des Raumvolumens wird durch die Raumentnahmeschnecke 5 W nde und Decke F90 automatisch entleert Reserve volumen ca 1 Woche 2 Raumentnahme schnecke 2 200 Leervolumen w rde auch bei fehlen der Holzschr ge nicht automatisch entleert z B glatte Holz oder Blechschr ge ca 40 Druckentlastung Trogschnecke Einblasrinne alternativ zur Prallmatte Holzbretter ca 30 mm druckstabile T rabdeckung Abb 3 35 Lagerr ume f r Holzpellets Wohnh usern nach koFen 3 39 ge ndert sollte der Raum aber an die Au enmauer des Geb u des angrenzen Als Richtwert f r das erforderliche Fassungsver m gen kann das 1 2 bis 1 5 fache des Jahresbedarfs herangezogen werden Dies entspricht bei den meis ten Einfamili
65. ndige Gasreinigung notwendig F r die Nutzung in Gasmo toren wird dagegen ein Gas mit m glichst wenig kon densierbaren Teerverbindungen und Partikeln ben tigt weil diese zu Verklebungen bzw Erosionen Abtrag der Ventilsitze und Zuleitungen f hren k n nen Je sauberer das Gas ist desto kleiner ist die Ab nutzung im Motor und damit der Wartungs und Un terhaltsaufwand Das Produktgas kann grunds tzlich auch in Z ndstrahldieselmotoren und auf Fremdz n dung Z ndkerzen umgebaute Dieselmotoren sowie in bestehenden Ottomotoren eingesetzt werden Da das Gas aber nur eine geringe Z ndwilligkeit auf weist muss der Verbrennungsvorgang mit entspre chenden Z ndvorrichtungen eingeleitet werden Der Wirkungsgrad eines guten Gasmotors f r die Verstro mung von Gasen aus der Biomassevergasung liegt zwischen 30 und 40 Probleme und Risiken Die Stromerzeugung durch Vergasung und gasmotorische Nutzung stellt eine komplexe prozesstechnische Aufgabe dar bei der alle Verfahrensschritte von der Brennstoffaufbereitung ber die Vergasung Gasreinigung Motornutzung und R ckstandsentsorgung am gegebenen Standort sinnvoll kombiniert und aufeinander abgestimmt werden m ssen Selten k nnen die heutigen Techno logieanbieter hierzu eine in allen Bereichen einheitlich hohe Kompetenz aufweisen Praxistaugliche Anlagen konzepte aus einem Guss sind daher bislang f r den Kleinanlagenbereich noch nicht erkennbar zumal bislang nur in
66. rme bertrageraufs tze Wasser register k nnen sobald die Feuerung ihre Betriebs temperatur erreicht hat durch geeignete Klappen stellung vom hei en Abgas durchstr mt werden um einen gro en Teil der W rme an ein fl ssiges W rme tr germedium abzugeben Abb 6 9 Dadurch erfolgt die Brauch oder Heizwassererw rmung Bei Kami nen kann der Wasserw rme bertrager auch in den geschlossenen Kreislauf einer Warmluftzirkulation eingebaut sein In beiden F llen ist die Verwendung von Wasserw rmespeichern sinnvoll Kapitel 6 1 4 3 Kachelofen oder Kaminfeuerungen mit Wasser w rme bertrager werden bis zu einer Nennw rme leistung von rund 20 kW eingesetzt 86 6 1 3 3 Pellet fen mit Wasserw rme bertrager Da die automatische Brennstoffzuf hrung einen rela tiv weiten Leistungsbereich von ca 30 bis 100 der Nennw rmeleistung erm glicht kann die W rmeab gabe von Pellet fen besonders gut an den aktuellen Bedarf eines Hauses angepasst werden Dieser Vorteil kommt vor allem bei Anlagen mit Wasser w rme bertragern f r die Heiz und Brauchwasser nutzung zum Tragen Derartige fen werden in Kom bination mit anderen regenerativen Energien z B Solarw rme oder fossilen Energietr gern zuneh mend auch als Hauptheizung in Geb uden mit Nied rigenergiebauweise eingesetzt Zwischen 50 und 80 der W rmeabfuhr erfolgt hierbei ber den Wasser w rme bertrager w hrend im Wohnraum nicht auf eine sichtb
67. x x x x x x x x X Bands ge x Hydraulisch x Holzspalter Spalten z Sale 4 3 5 ES geeignete Holzl nge ls Fa x x x x x x x Kreiss ge Anhang Schneid Spaltger te Schneiden Kettens ge Messer hydr Messer mech Spalten hydraulisch mechanisch 191 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang A Bauarten von Kreiss gen Holzspaltern und Schneid Spaltger ten zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressenliste in Anhang G Forts S gen Holzspalter Schneid Spaltger te S EN Spalten Schneiden Spalten Fabrikat g 5 2 Hersteller 2 E 3 5 7 5 5 g Y 5 E 2 5 2 8 122122 1 Pinosa x x Posch x X X X x X X Prader Rabaud X K X X Rekord x x x Ricca Andrea x x x X S R Scheifele x X X x E X X X Scheppach x x x Schmidt x X X X X X X Spaltblitz
68. z hfl ssiger Kraftstoff beispielsweise bei kleineren BHKW mit Innendurchmesser von ca 10 bis 12 mm f r Kraftstoffdurchfl sse bis ca 30 l h Probenahmevorrichtung Entnahmehahn in Kraft stoffzulaufleitung und Schauglas zur Kontrolle vorsehen leistungsstarke und leicht zug ngliche Kraftstoff f rderpumpe verwenden konventionelle Kraft stofff rderpumpen sind oft nicht ausreichend daher sollte eine aggregat externe Elektro F rder Station re Nutzung von Pflanzen len pumpe nahe dem Kraftstoffvorratsbeh lter ange bracht sein das F rdervolumen sollte ca 50 bis 100 ber dem maximalen Kraftstoffverbrauch des BHKW liegen kurze Leitungsf hrung und geringe Saugh he vor sehen Leitungen nicht unter Putz oder im Boden verlegen Leitungsverbindung zum BHKW flexibel und schwingungstolerant ausf hren Kurzschlusskreislauf von Kraftstoffr cklauf und Leckkraftstoffleitung zum Vorlauf Einstrangsys tem einrichten zur Vermeidung von R ckfl ssen des thermisch vorbelasteten Pflanzen ls in den Tank Verwendung von Filtereinrichtungen Feinfilter bei gr erem Schmutzanfall auch zus tzlich gr bere Vorfilter meist Siebfilter Die Verwendung von Motoren lfiltern als Kraftstofffilter ist m glich und oft sinnvoll bessere Eignung wegen hoher Vis kosit t des Pflanzen ls sofern eine ausreichende Filterleistung gew hrleistet ist Die notwendige mittlere Filterfeinheit betr gt f r Reihe
69. 07046 930091 Fax 07046 930092 Internet www ofenbau marggraf de Matten GmbH Feuerst tten aus Stahl Wiesenstra e 9 56479 Niederro bach Tel 02664 7992 Fax 02664 6193 MEZ Keramik GmbH Hauptstra e 42 56307 Dernbach Tel 02689 9411 Fax 02689 3850 Internet www la kachelofen de Mors Jernst beri A S Furvej 6 DK 7900 Nyk bing Mors Tel 45 96691900 Fax 45 97722169 Internet www morsoe com Mylin Dorfstra e 223 25920 Risum Lindholm Tel 04661 3560 Fax 04661 1042 Nibe Systemtechnik GmbH Am Reiherpfahl 3 29223 Celle Tel 05141 7546 0 Fax 05141 7546 99 Internet www nibe se Olsberg Hermann Everken GmbH H ttenstra e 38 59939 Olsberg Tel 02962 805 0 Fax 02962 805180 Internet www olsberg com Openfire R sler Kamine GmbH Behringerstr 1 3 63303 Dreieich Offenthal Tel 06074 8403 0 Fax 06074 8403 12 Internet www r sler kamine de Oranier Heiz und Kochtechnik GmbH Weidenh user Stra e 1 7 35075 Gladenbach Tel 06462 923 0 Fax 06462 923349 Internet www oranier com Poli Keramik GmbH Obere Lend 24 A 6060 Hall i T Tel 43 5223 56870 0 Fax 43 5223 56836 Internet www poli keramik com pro Solar Energietechnik GmbH Kreuz cker 12 88214 Ravensburg Tel 0751 36100 Fax 0751 361010 Internet www pro solar de Rembserhof Keramik Forsthaus Rembserhof 56235 Ransbach Baumbach Tel 02623 2648 Fax 02623 4712 Internet www rembserhof de Rika Metallwarenges mbH amp Co KG
70. 08703 8341 Internet www farmtec de Hans Rumsauer GmbH Kemnather Str 7 95469 Speichersdorf Tel 09275 989 0 Fax 09275 989 19 Internet www rumsauer org Vielitz GmbH 28790 Bremen Leuchtenburg Tel 0421 633025 Fax 0421 6363498 Internet www vielitz de Widl GmbH Donaustr 20 94491 Hengersberg Tel 09901 9306 0 Fax 09901 9306 30 Internet www widl com Feige Forsttechnik B ddelhagen 25 51674 Wiehl Drabenderh he Tel 02262 2727 Fax 02262 68850 Internet www feige forsttechnik de Z MA Z schener Maschinen und Anlagen GmbH Am Schachtteich 06254 Z schen Tel 034638 2043 8 Fax 034638 2043 9 Internet www holzspalter zoema de Holzhackmaschinen Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang B Berkili BGU Bruks CP Cramer Doppstadt D cker ERJO Eschlb ck Farmi GUT Hackschnitzel von Sch nfels Heizohack Husmann 1 206 SGM GmbH Heidberg 15 59602 R then Tel 02952 9749 70 Fax 0 29 52 97 49 718 Internet www berkili de S dharzer Maschinenbau GmbH Helmestra e 94 99734 Nordhausen Harz Tel 03631 6297 106 Fax 03631 6297 111 Internet www bgu maschinen de WFW Waldburg Forstmaschinen Wolfegg Grimmenstein 15 88364 Wolfegg Tel 07527 968 190 Fax 07527 968 196 Internet www wfw net CP Maschinenbau AG Schleswiger Str 72 24941 Flensburg Tel 0461 1687888 Fax 0461 1687880 Internet www holzhackmaschinen de Cramer GmbH amp CO KG Reimersstra e 36 40 26789
71. 38 0 6825 0 5460 0 7089 40 0 6878 0 5502 0 7143 42 0 6936 0 5549 0 7201 44 0 6999 0 5599 0 7265 46 0 7069 0 5655 0 7335 48 0 7145 0 5716 0 7412 50 0 7229 0 5783 0 7497 52 0 7322 0 5858 0 7591 54 0 7426 0 5941 0 7697 56 0 7543 0 6035 0 7815 58 0 7676 0 6141 0 7948 60 0 7827 0 6262 0 8100 Berechnungsbeispiel gegeben Emission bei 13 Brennstoff Wassergehalt des Brennstoffs gesucht energiemengenbezogene Emission Ergebnis Umrechnungsfaktor 200 mg Nm 0 6485 m MJ Umrechnung von auf kWh Die Faktoren wurden auf Basis der mittleren Brennstoffzusammensetzung f r Laub Nadelholz berechnet 0 5297 0 5314 0 5333 0 5352 0 5373 0 5395 0 5418 0 5443 0 5469 0 5497 0 5527 0 5559 0 5594 0 5631 0 5671 0 5714 0 5761 0 5812 0 5868 0 5930 0 5998 0 6073 0 6157 0 6252 0 6358 0 6480 200 mg Nm Laubholz 20 0 6485 m MJ 130 mg MJ 1kWh 3 6M J Anhang Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang L Faktoren F zur Umrechnung von Emissionsangaben bei unterschiedlichem Bezugssauerstoffgehalt 0 941 1 067 0 933 0 867 0 800 0 733 0 667 0 600 0 533 1231 1 154 1 077 0 923 0 846 0 769 0 692 0 615 1455 1 364 1 273 1 182 1 091 1 0 909 0 818 0 727 1 778 1 667 1 556 1 444 1 333 1 222 1111 0 889 0 882 0 824 0 765 0 706 0 647 0 588 0 529 0 471 1 133 1 308 1 545 1 889 Anwendung Eneu F x Eat mit F 21 21
72. 6 und einer Abschreibungsdauer ber die technische Lebensdauer von 20 Jahren bei Heiz l und Scheitholzkesseln 0 7 der therm Arbeit bei autom beschickten Holzfeuerungen 1 2 aber stets mit Mehrinvestitionen zwischen 50 und 100 zu rechnen Abb 9 7 Wegen der relativ hohen Investitionskosten kann generell kann festgehalten werden dass sich die Wirt schaftlichkeit von Holzfeuerungen verglichen mit Heiz l mit steigender Anlagenleistung deutlich ver bessert Das liegt daran dass auch der Anteil der Brennstoffkosten an den Gesamtkosten mit zuneh mender Leistung und zunehmendem Brennstoffver brauch steigt In der Beispielrechnung der Tabelle 9 3 betr gt der Brennstoffkostenanteil f r Heiz l bei der 15 62 und steigt bei gr erer Leistung auf 73 35 kW bzw 77 60 kW Die kosteng ns tigeren Holzbrennstoffe k nnen somit zunehmend zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit beitragen Q 6 2 2 Ka Abb 9 6 Abb 9 7 Vergleich der spezifischen Investitionen von Pel let Scheitholz Hackschnitzel und Heiz lfeue rungen vgl Beispielrechnung in Tabelle 9 3 Vergleich der W rmegestehungskosten von Pel let Scheitholz Hackschnitzel und Heiz lfeue rungen vgl Beispielrechnung in Tabelle 9 3 Kosten der Festbrennstoffnutzung Bei Scheitholz und Hackschnitzeln sind hierbei im Einzelfall auch noch weitere
73. 6 3 2 Halmgutfeuerungen Bei der Strohverbrennung muss zwischen Sch ttgut feuerungen die einen Ballenaufl ser bzw geh cksel tes oder pelletiertes Halmgut verwenden und Ganz ballenfeuerungen unterschieden werden Beide Feuerungstypen werden nachfolgend vorgestellt 6 3 2 1 Sch ttgutfeuerungen Anlagen mit Ballenaufl sern kommen im Leistungs bereich unter 100 kW in Deutschland zur Zeit nicht 104 vor F r Brennstoffe die jedoch bereits als Sch ttgut vorliegen z B Strohpellets H ckselgut Reinigungs abg nge der Saatgutaufbereitung Bruchk rner M h lennebenprodukte etc bietet sich die Verwendung ei ner Schubbodenfeuerung mit Wasserk hlung unter dem Glutbett an vgl hierzu Tabelle 6 3 Derartige Anlagen werden bereits ab ca 25 kW Nennw rmelei stung angeboten Generell ist damit auch der Einsatz von Getreidek rnern technisch m glich Die Verbrennungstauglichkeit solcher zur Ver schlackung neigenden Brennstoffe wird dadurch erreicht dass sich unterhalb der Brennmulde ein Was serw rmetauscher befindet ber den bereits eine nen nenswerte W rmeabnahme stattfindet wodurch die kritische Temperatur bei der die Bettasche erweicht und festhaften kann in der Regel nicht berschritten wird Zur Abtrennung der hohen Aschemenge ist eine solche Anlage au erdem mit einem oszillierenden Ascheschieber ausgestattet Abb 6 26 hnlich wie beim Schubboden eines Brennstofflagers vgl Kapitel 3 weist der Schiebe
74. 8 Auf Grund der ung nstigen Abb 6 1 Abbrandprinzipien bei handbeschickten Holz Verbrennungseigenschaften stellen Durchbrandfeue rungen im Bereich der Zentralheizungskessel heute 76 feuerungen Sekund rluftzuf hrung und Nach verbrennungsbereich nicht dargestellt 6 25 nicht mehr den Stand der Technik dar und sollten hier daher keine Verwendung mehr finden 6 1 1 2 Oberer Abbrand Im Gegensatz zur Durchbrandfeuerung wird die Ver brennungsluft beim oberen Abbrand nicht durch ei nen Rost geleitet sondern gelangt seitlich zur Glut bettzone Abb 6 1 Die erste Brennstoffcharge wird von oben gez ndet in der ersten Abbrandphase bil det sich hier die Glutzone Da die Flammen und die hei en Brenngase ungehindert nach oben steigen k n nen werden in der Nachbrennkammer die f r einen vollst ndigen Ausbrand ben tigten hohen Betriebs temperaturen relativ schnell erreicht w hrend sich der Brennstoffvorrat langsam von oben nach unten er hitzt Die Gasfreisetzung erfolgt somit gebremst der Holzvorrat brennt gleichm iger und kontrollierter ab als bei einer Durchbrandfeuerung Allerdings vari iert hierbei das Feuerraumvolumen mit der Abnahme der Brennstofff llh he und die Gasverweilzeit f r die Nachverbrennung der Brenngase ndert sich kontinu ierlich sofern die Feuerung nicht ber eine entspre chende Sekund rluftzuf hrung verf gt 6 25 Somit liegt die gr te Verweilzeit zum Schluss des Abbrands
75. 8 3 die meisten Praxisempfehlungen liegen sogar bei 100 UKW d h dass eine Scheitholzfeuerung mit 25kW Nennw rmeleistung ber ein Speichervolu men von 2 500 1 verf gen sollte 8 6 2 Emissionsbegrenzungen Die Schadstoffemissionen von Feuerungen f r feste Biomassebrennstoffe sind im Bundes Immissions schutzgesetz durch die Bundes Immissionsschutzver ordnung 1 BImSchV und bei gr eren Anlagen leistungen durch die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft TA Luft begrenzt Die darin festgelegten Maximalwerte sind in Tabelle 8 5 zusam mengestellt F r Anlagen bis 15 kW Nennw rmeleistung wur den keine Emissionsbegrenzungen festgelegt somit besteht hier auch keine Messpflicht vgl Kapitel 8 6 3 Hier gelten lediglich die allgemeinen Anforde rungen der 1 BImSchV 8 4 wonach die Abgasfahne von Anlagen f r feste Brennstoffe im Dauerbetrieb grunds tzlich einen helleren als den Grauwert 1 der Tabelle 8 5 Emissionsgrenzwerte bei der Verfeuerung von naturbelassenen biogenen Festbrennstoffen nach 8 11 bzw 8 8 Emissionswerte bezogen auf Abgas im Normzustand Nm bei 0 C und 1 013 mbar Emissionswerte bei der Verfeuerung von naturbelassenem Holz bis 15 kW N 1 BImSchV keine Begrenzung au er heller als Grauwert 1 15 lt 50 kW N 1 BImSchV 13 4 150 50 150 kW N 1 BImSchV 13 2 150 150 lt 500 kW N 1 BImSchV 13 1 150 500 lt 1000 kW N 1 BimSchV 13 0 5 150
76. A 56 411 Hauptelemente u a nn 56 41 2 Emissionsrelevante 56 41 3 1 57 Weitere Brennstoffeigenschaften und ihre Bedeutung EE 58 4 2 1 Wassergehalt und Brennstoff Feuchte ENEE 58 4 2 2 59 4 23 E 60 4 24 E E 60 42 5 60 Physikalisch mechanische 61 Brennstoffmengenrechnung 63 Grundlegendes zur enen HANS HARTMANN 5 1 5 2 5 3 5 4 5 68 Ablauf der 70 Anforderungen an die Feuerungskonstrukton EE 72 Feuerungstechnische Besonderheiten der Beschickungsarten ss ssssessssssrsrssrsstesrsestesrresresresseesseseterens 73 Inhaltsverzeichnis 6 Feuerungen und Anlagentechnik 75 HANS HAR
77. AKh 3 21 Bands ge Bei einer Bands ge rotiert ein flexibles S geband das um zwei R der gespannt ist Die Vorteile einer Bands ge liegen in der d nnen Schnittbreite dem sauberen Schnitt und in der M glichkeit Bogen oder kurvenf rmige Schnitte anzubringen Im Brenn holzbereich ist dieser S gentyp inzwischen selten ge worden Er wurde fr her in fahrbaren Brennholzs 27 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 3 3 Merkmale verschiedener Bauarten von Holzspaltger ten Eine Liste mit Anbietern findet sich im Anhang Keilspalter 55 110 35 bis Hydraulikmotor ber Schlepperzapfwelle 1 5 22 Hubschwinge stehend unbegrenzt Hydraulikmotor mit Elektroantrieb Keilspalter 40 200 40 bis Schlepperhydraulik direkt 2 2 30 Seilzug und Seil liegend unbegrenzt winde Spiralkegel 50 120 35 100 Direktantrieb ber Schlepperzapfwelle 4 15 spalter Elektromotor direkt gen verwendet die von Lohnunternehmern zu den S gepl tzen gefahren wurden 3 3 2 2 Spalten Das Spalten von Holz wird weltweit immer noch zu ei nem gro en Teil in Handarbeit erledigt Mittlerweile werden aber in Mitteleuropa zunehmend rationellere und h her mechanisierte Verfahren angewendet Nachfolgend werden die Verfahren vorgestellt Eine Hersteller bersicht zu den verschiedenen maschinel len Spaltertypen und bauarten findet sich im Anhang Manuelles Spalten F r das manuelle Spalten werden Spalt xte und Spalthammer mit dazugeh rige
78. Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat JBM Jensen Jenz Junkkari Kl ckner Laimet LGU Matec MUS MAX NHS Pezzolato Posch Rudnik Enners Schliesing Silvatec Starchl TP Lindana T nni en Vermeer Weiss Wellink W st Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet JBM M llers amp Backhaus GmbH amp CO KG Heiderstra e 22 41844 Wegberg Arsbeck Tel 02436 2027 Fax 02436 2010 Internet www jbm maschinenbau de Jensen Holzhackmaschinen GmbH Bahnhofstra e 20 22 24975 Maasb ll Tel 04634 9370 0 Fax 04634 1025 Internet www holzhackmaschinen com Jenz GmbH Maschinen amp Fahrzeugbau Wegholmer Stra e 14 32469 Petershagen Tel 05704 9409 0 Fax 05704 940947 Internet www jenz de Hans Seibold Lehrer Vogl Weg 24 83623 Baiernrain Tel 08027 7708 Fax 08027 7317 Internet www palax de Kl ckner Wood Technology GmbH Grabenstra e 3 57647 Hirtscheid Tel 02661 28 0 Fax 02661 28180 Internet www bruks klockner com G rtner GmbH Natur Energiesysteme Ellenbach 1 86558 Hohenwart Tel 08443 327 Fax 08443 8471 Internet www holzgas guertner de LGU Deutschland GmbH Hauptstra e 52 83075 Au Bad Feilnbach Tel 08064 90880 Fax 08064 8129 Internet www lgu deutschland de MATEC System Technik GmbH M hle 52 a CH 4952 Eriswil Tel 41 62 9661832 Fax 41 62 9662112 MUS MAX Landtechnik Urch GmbH Oberer Markt 8
79. Betrieb Ausfall der Anlage Absicherung f r den W rmelieferanten f r Zah lungsunf higkeit des W rmeabnehmers z B Bankb rgschaft Grundbucheintrag steuerliche und bilanztechnische Regelungen W rmepreis und Preisgleit nderungsklauseln 6 59 Die Kosten f r die W rmelieferung setzen sich zu sammen aus dem Grund und dem Arbeitspreis Abb 6 35 Im Grundpreis sind Investitionen Reparatur kosten Verwaltungskosten Zinsen Abschreibungen und eine Gewinnspanne enthalten w hrend im Ar beitspreis nur die 87 Abs 2 der Heizkostenverord nung genannten Kosten verrechnet werden d rfen Preisgleitklauseln k nnen sich sowohl auf den Grundpreis als auch auf den Arbeitspreis beziehen Sie regeln die Anpassung der Verg tungen auf Grund von Ver nderungen in Anlehnung an die Lohnent wicklung und oder die Ver nderung der Prim rener giekosten In entsprechenden Mustervertr gen sind derartige Preisgleitklauseln meist ber cksichtigt 6 60 Investitionskosten Reperaturkosten Entgelt der W rmelieferung Verwaltungskosten Grundpreis Zinsen Kosten der W rmelieferung Abschreibungen 87 Abs 4 Gewinnspanne HeizKostV Betriebskosten der Hausanlage Kosten gem 87 Abs 4 HeizKostV vv Arbeitspreis tats chliche Erw rmungskosten Abb 6 35 Aufteilung der W rmelieferkosten nach Grund und Arbeitspreis 6 60 Feuerungen und Anl
80. Bl tter relativ gro e N hrstoffanteile die der Waldfl che nach M glichkeit nicht entzogen werden sollten Eine Zwischen lagerung nach dem F llen hat aber auch den Vorteil dass das Holz im belaubten Zustand schneller aus trocknet als nach dem Blattabwurf da ein Gro teil des Wassers ber die Nadel und Blattmasse abgege ben wird Bei Nadelholz kann diese Vorgehensweise in den Sommermonaten jedoch zu Forstschutz problemen wegen der Gefahr des Borkenk ferbefalls f hren Wenn gr ere Holzmengen im Wald zwi schenzulagern sind sollte das F llen im Herbst statt finden da das Holz dann bis zum Fr hjahr so weit getrocknet ist dass ein K ferbefall nicht mehr m g lich ist Die letztendliche Ausgestaltung der Logistikkette wird wesentlich durch die Wahl des Ernte und Aufbereitungsverfahrens bestimmt Deren Vielfalt bedingt eine gro e Zahl m glicher Verfahrensabl ufe In Abb 3 3 sind exemplarisch einige typische Bereit stellungsketten dargestellt sie lassen sich um viele Varianten erweitern 3 46 Die Techniken f r die Hackschnitzelproduktion werden in Kapitel 3 3 3 besprochen 3 3 Ernte und Aufbereitung 3 3 1 Brennholzwerbung im Wald Die Arbeiten der Brennholzwerbung im Wald werden sowohl von betrieblichen und gewerblichen Kr ften 1 3 2 8 kg 45 80 cm 25 28 6 1 2kg 0 8 1 0kg 1 2kg 80 cm 64 70 cm 65 cm 65 cm Holzspalten auch zum speziell Kombination Treiben von Treiben von zum aus Forstaxt K
81. Deutschland schneller voran als erwartet So stieg die Nachfrage nach Biomasse bzw Holzbrennstoffen 2006 gegen ber dem Vorjahr um sch tzungsweise 10 Holzheizungen und weitere Biomasseanlagen stellten 2006 rd 84 Mrd kWh W rme bereit Dies entspricht einem Anteil von 94 96 an der gesamten W rmebereit stellung aus erneuerbaren Energien womit der Bio masse und hierunter vor allem dem Holz die mit Ab Bedeutung im W rmemarkt beizumessen ist stand gr te regenerativen W hrend der Zubau an Windkraftanlagen Biokraft stoff und Biogasanlagen sowie auch Anlagen zur Nutzung der Sonnenenergie von den Medien recht in tensiv begleitet wird erfolgt der Ausbau der W rme erzeugung aus Holz und anderer Biomasse entweder eher unbemerkt oder wird pauschal mit Feinstaub problemen in Relation gesetzt Nat rlich weist jede Form der Nutzung Erneuerbarer Energien spezifische Vor und Nachteile auf Die W r meerzeugung mit biogenen Festbrennstoffen zeichnet sich durch vergleichsweise sehr positive Energiebilan zen und geringe CO Vermeidungskosten aus Wer den die Auswirkungen hinsichtlich Klimaschutz und Luftreinhaltung abgew sgt f llt das Ergebnis eindeutig zu Gunsten biogener Festbrennstoffe aus So beschei nigt beispielsweise das renommierte ko Institut Frei burg modernen Holzpelletheizungen Gesamtumwelt belastungen die nicht einmal halb so hoch sind wie die von lheizungen Da in vielen F llen alte Holzkessel in
82. Dichte nahezu kompensiert so dass der Kraftstoffverbrauch eines Motors in etwa gleich bleibt Tabelle 10 1 Raps l weist somit gegen ber Diesel bzw extra leichtem Heiz l nur einen um ca 4 Biodiesel einen um etwa 9 geringeren volu menbezogenen Heizwert auf 162 Tabelle 10 1 Ausgew hlte Kennwerte von Kraftstoffen gem den entsprechenden Normen Dichte 15 C in kg m 820 845 860 900 920 930 5 SE EE mm s Flammpunkt in C ber 55 ber 101 min 220 Heizwert massebezogen MJ kg 43 09 37 6b 37 6b 51 10 a kinematische Viskosit t b Literaturwerte Tabelle 10 2 Auswahl von Anforderungen an Raps lkraft stoff gem Vornorm DIN V 51605 Jodzahl gJod 1l00g 95 bis 125 Koksr ckstand Gew max 0 4 Schwefelgehalt mg kg max 10 Gesamtverschmutzung mg kg max 24 Oxidationsstabilit t 110 C h min 6 S urezahl mgKOH g 2 0 an Magnesium mg kg ax a Phosphorgehalt mg kg max 12 Aschegehalt Gew max 0 01 Wassergehalt Gew max 0 075 Qualit tsanforderungen Von entscheidender Bedeu tung f r einen langfristig st rungsarmen Betrieb ist die Einhaltung gewisser Mindestanforderungen an die Qualit t der Pflanzen le f r die Verwendung als Kraftstoff Diese sind bislang nur f r Raps lkraftstoff definiert und in der DIN V 51605 festgelegt 10 6 Die DIN V 51605 wurde auf Basis des RK Qualit tsstan dards 05 2000 sogenannter Weihenstephaner Stan d
83. Die Verschlackung der anfallenden Asche wird bei spezi ellen Getreidefeuerungen Feuerungen vor allem durch zwei Ma nahmen vermieden die oft auch mit einander kombiniert angewendet werden die Begrenzung der Verbrennungstemperaturen im Glut oder Bettbereich das kontinuierliche In Bewegung Halten von Brennstoff und Asche Zur Temperaturbegrenzung K hlung im Glutbett tr gt bereits die zustr mende Prim rluft bei Eine si chere Abk hlung ist in Kleinfeuerungen aber nur durch Verwendung von wassergek hlten Glutbett oder Brennraumoberfl chen Abb 6 28 bzw bei Gro anlagen durch wassergek hlte Rostelemente zu erreichen Zus tzliche Abk hlung kann auch durch eine geregelte Abgasrezirkulation in den Brennraum erreicht werden Da aber eine Schlackebildung ohne Kalkzugabe nicht immer zu vermeiden ist kommt es darauf an dass die anfallende Schlacke nicht anhaftet und problemlos abgef hrt werden kann Ein kontinuierlich arbeitendes Schubsystem im Feuerraum unterst tzt zugleich den Ascheaustrag Hierdurch kann teilweise vermieden werden dass einzelne Schlacketeilchen festhaften Abb 6 28 Die Bewegung f hrt dazu dass der in den Feuerraum ein tretende Brennstoff durch Schub Rost oder R um elemente im Glutbett eingeebnet wird wobei zugleich auch die anfallende Asche in eine dahinter liegende Auffangmulde gelangt Wenn ein starkes Zusammen backen der Schlacke mit Anhaften an Feuerraumbe standteilen
84. Einzelanlagen d h Herstellerangaben 312 Ln p 1171 wobei A den Anschaffungspreis in ohne Rabatt inkl MwSt und p die Nennw rmeleistung des Heiz lkessels in kW darstellen Zu den Kosten f r die Lieferung Montage Inbe triebnahme bei Heiz lanlagen liegen keine Recher che oder Stichprobenwerte vor Hier kann aber davon ausgegangen werden dass der Montageaufwand wegen der gr eren Anlagenst ckzahl der gr eren Routine beim ausf hrenden Handwerksunterneh men und wegen der einfacheren Anlagenkomponen ten um 20 niedriger liegt als der Vergleichswert f r Hackschnitzelanlagen Ein Anwendungsbeispiel f r eine derartige Kostenabsch tzung zeigt Tabelle 9 3 Darin wurde bei allen Investitionskosten f r die Heiz lanlage der f r Holzfeuerungen festgestellte mittlere Rabattabschlag von 17 2 vgl 9 5 vorgenommen 154 9 3 Kostenberechnung 9 3 1 Berechnungsgrundlagen Die f r eine Wirtschaftlichkeitsberechnung ben tigten Jahreskosten einer Biomasseheizung ergeben sich aus der Summe der kapitalgebundenen verbrauchsge bundenen betriebsgebundenen und sonstigen Kos ten Deren Berechnung wird nachfolgend erl utert Kapitalgebundene Kosten Die Kosten f r das ge bundene Kapital leiten sich aus den erforderlichen Investitionen f r die gesamte Anlage ab Neben der Investitionssumme hat auch die Abschreibungsdauer und der zu Grunde gelegte Zinssatz einen entschei denden Einfluss auf die H h
85. Evaluierung der thermo chemischen Vergasung von Biomasse Teil 1 Technolo gische und verfahrenstechnische Untersuchungen Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Hrsg Schrif tenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 29 Land wirtschaftsverlag M nster 2006 Kaltschmitt M Splithoff H Stromerzeugungstechni ken In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 391 408 Lautenbach M Schlappa F Der Stirlingmotor als Kleinkraftwerk bei Holzpelletfeuerungen In ZAE Symposium 11 12 Dezember 2006 Bayerisches Zen trum f r angewandte Energieforschung e V Hrsg Freising Download www zae bayern de Baumbach G Struschka M 2005 Feinst ube aus Biomassefeuerungen Herausforderungen an Anlagen sowie an die Mess und Regeltechnik In Arbeits gruppe Luftreinhaltung der Universit t Stuttgart Hrsg Jahresbericht 2005 S 16 27 BLT Wieselburg schriftliche Mitteilung Herr Lassels berger Herr Baumgartner Bundesanstalt f r Land technik Rottenhauser Stra e 1 A 3250 Wieselburg sterreich DinCertco Zertifizierungsprogramm Kamin fen f r feste Brennstoffe mit schadstoffarmer Verbrennung nach DIN 18891 und DIN 18891 A2 Stand April 2005 DIN Berlin 2005 www dincertco de DinCertco Zertifizierungsprogramm Kachelofen und oder Putzofen Heizeins tze f r feste Brennstoffe mit schadstoffarmer Verbren
86. Fax 0 38 43 69 30 102 E Mail info fnr de Internet www fnr de und Dr agr Hans Hartmann Redaktion Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V Abt ffentlichkeitsarbeit Gestaltung und Produktion tangram documents Bentwisch Internet www tangram de Druckerei Stadtdruckerei Weidner Carl Hopp Str 15 18069 Rostock 2 vollst ndig berarbeitete Auflage M rz 2007 Alle Rechte vorbehalten Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Herausgebers in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet vervielf ltigt verbreitet oder archiviert werden ISBN 3 00 011041 0 Inhaltsverzeichnis ee THE 1 Ziele des ae HANS HARTMANN 11 EE 10 12 Ziele 5 5 10 1 3 DEE E 11 2 Biogene Brennstoffe im Energiesystem 13 HANS HARTMANN 2 1 Globale Vorteile der Biomas tE dch 13 2 2 E 14 2 3 Potenziale und Nutzgpg 14 2 4 Technische Nutzungspfade f r Biomasse EEN 17 3 Bereitstellung von 18 5 HARTMANN ALEXANDER H LDRICH 3 1 R hstoff ngeb t nd
87. Feuerraum ffnungen offener Kamine nach oben und nach den Seiten einen Abstand von mindestens 80cm haben Bei Anordnung eines beiderseits bel fteten Strahlungsschutzes gen gt ein Abstand von 40 cm Heizr ume f r Feststofffeuerungen ber 50 kW Ab einer Gesamt Nennw rmeleistung von mehr als 50kW sind f r Holzfeuerungen besondere R ume Heizr ume erforderlich sofern es sich nicht um frei stehende Geb ude handelt die allein dem Betrieb der Feuerung und der Brennstofflagerung dienen z B Kesselh user Die f r Holzfeuerungen geltenden An forderungen an Heizr ume werden nachfolgend zu sammengestellt vgl hierzu auch Tabelle 8 2 136 Die Heizr ume d rfen nicht anderweitig genutzt werden au er mit W rmepumpen Blockheizkraft werken ortsfesten Verbrennungsmotoren sowie zur Brennstofflagerung und d rfen nicht mit Auf enthaltsr umen au er f r Betriebspersonal oder mit Treppenr umen in unmittelbarer Verbindung stehen Heizr ume m ssen mindestens einen Rauminhalt von 8 m und eine lichte H he von 2 m haben Sie sollen einen Ausgang besitzen der ins Freie oder in einen Flur f hrt der die Anforderungen an not wendige Flure erf llt Die T ren m ssen in Flucht richtung aufschlagen Mit Ausnahme nichttragender Au enw nde m s sen W nde St tzen und Decken ber und unter ihnen feuerbest ndig sein Deren ffnungen m s sen soweit sie nicht unmittelbar ins Freie f hren mindestens feuerh
88. Je nach Abmessung wird dadurch entweder ein Sch ttgut oder ein Stapelgut erzeugt Um eine m glichst hohe Dichte und Abriebfestig keit zu erreichen ist eine ausreichende Vorzerkleine rung und Trocknung unter 13 Wassergehalt des Ausgangsmaterials notwendig Unter diesen Bedin gungen werden Einzeldichten der Presslinge zwi schen 1 1 und 1 25 g cm erzielt Es werden Anlagen im Leistungsspektrum von 25 bis 1 800 kg h angebo ten Bei Briketts betragen die Presslingsdurchmesser zwischen 40 und 100 mm wobei der Bereich zwischen 50 und 70 mm besonders h ufig ist Beim spezifischen Energiebedarf ist mit 50 und 70 kWh t zu rechnen ohne Zerkleinern und Trocknen 3 51 Neben dem runden Querschnitt lassen sich auch eckige Formen mit oder ohne abgerundete Kanten herstellen Hierf r ist allein die Querschnittsform des Formkanals ver antwortlich Im Unterschied zu den Strangpressen erfolgt die Verdichtung beim Presskammerverfahren diskontinu ierlich Das zu verpressende Material wird zun chst vorverdichtet und dann der eigentlichen Presskam mer zugef hrt Diese besteht aus einer festen Form mit unver nderlichen Abmessungen in die das Mate rial meist hydraulisch eingepresst wird Bei diesem Verfahren sind geringere Reibungskr fte zu berwin den als bei den Strangpressen Daher ist der spezifi sche Energiebedarf mit ca 20 kWhjt relativ niedrig 3 51 Allerdings ist auch die Durchsatzleistung gering Die Anforderungen an die Brikett
89. K Pilz B Markt bersicht Pellet Zentralheizungen und Pellet fen Brosch re der Fach agentur Nachwachsende Rohstoffe FNR Hrsg G l zow 2005 3 Auflage 123 5 Hartmann H Analyse und Bewertung der Systeme zur Hochdruckverdichtung von Halmgut Bayerisches Staatsministerium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten Hrsg Eigenverlag M nchen 1996 Reihe Gelbes Heft 60 Hartmann H Feuerungsanlagen f r biogene Fest brennstoffe Bedeutung der Bauarten und ihre Entwick lung im Markt W rmetechnik 41 4 1996 S 209 211 Hartmann H Madeker U Der Handel mit biogenen Festbrennstoffen Anbieter Absatzmengen Qualit ten Service Preise Landtechnik Bericht Nr 28 Land technik Weihenstephan Hrsg Eigenverlag Freising 1997 65 S Hartmann H Launhardt T Schmid H 1997 Techni sche M glichkeiten und umweltrelevante Auswirkun gen der Kombination von Holz und Gasfeuerungen kleinerer Leistung Forschungsbericht Nr 1 Eigenver lag Landtechnik Weihenstephan Hrsg Freising 76 5 Hartmann H B hm T Maier L Naturbelassene bio gene Festbrennstoffe Umweltrelevante Eigenschaften und Einflussm glichkeiten Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 154 155 5 Hartmann H Die energetische Nutzung von Stroh und stroh hnlichen Brennstoffen in Kleinanlagen In Rohstoffe Hrsg Tagungsband
90. Kostensenkungen m g lich wenn wie in der Praxis vielfach blich die Arbeitsleistung bei ihrer Beschaffung nicht angesetzt wird z B bei Selbstwerbung In diesem Fall w rde sich der Kostenabstand zur W rmeerzeugung aus Pel lets oder Heiz l weiter vergr ern da die Markt preise f r diesen Brennstoff unbeeinflusst bleiben Trotz dieser in j ngster Zeit f r die Biomasse g n stigen Kostenentwicklung sollte jedoch nicht berse hen werden dass Holzfeuerungen f r den Betreiber mit verschiedenen nicht monet ren Nachteilen gegen ber Heiz l verbunden sind Das betrifft vor allem den hohen Bedienungsaufwand bei Scheitholz aber auch bei Hackschnitzelkesseln Hierzu ist bei Scheitholzkesseln das erforderliche Herantragen des Brennstoffs und im Winter die t gliche h ndische Beschickung sowie die auch bei Hackschnitzelfeue rungen etwa w chentlich erforderliche Aschebeh lte rentleerung und die ggf notwendige W rmetauscher reinigung zu nennen Hinzu kommt bei handbeschickten Anlagen mit W rmespeicher die st ndig erforderliche berwachung des W rmevorra tes zur Feststellung des n chsten Beschickungszeit punktes Derartige Komforteinbu en lassen sich nur schwer in einer W rmegestehungskostenrechnung ber ck sichtigen Daher wurde in Tabelle 9 3 auch auf einen Kostenansatz f r die anfallende Arbeit verzichtet Hinzu kommen weitere Hemmnisse wie die gro en erforderlichen Lagerr ume die hier als gegeben vor
91. Lembach 9 Fir menunterlagen kotherm Projekt GmbH August Bebel Stra e 24e D 09453 Scharfenstein Firmenunterlagen sterreichisches Normungsinstitut Hrsg NORM M7132 Energiewirtschaftliche Nutzung von Holz und Rinde als Brennstoff Begriffsbestimmungen und brennstofftechnologische Merkmale Wien 1998 Pfestorf K H Kachel fen und Kamine handwerksge Eigenverlag recht gebaut Verlag Bauwesen Berlin 2000 5 Aufl 272 5 Reber W Kamin fen Teil I und II Kachelofen und Kamin 2001 18 Heft 9 und 11 S 16 26 bzw 28 38 Schmitz G nther T Hrsg Lebensr ume Der gro e Ratgeber f r kologisches Bauen und Wohnen K ne mann Verlagsgesellschaft mbH K ln 1998 479 S Schramek E R Hrsg Taschenbuch f r Heizung und Kli matechnik Reknagel Sprenger Schramek R Olden bourg Verlag M nchen 69 Aufl 1999 2010 S Strehler A W rme aus Holz und Stroh DLG Arbeits unterlagen Deutsche Landwirtschafts Gesellschaft e V Hrsg Frankfurt Eigenverlag 1996 80 S Spliethoff H Siegle V Hein K R G Erforderliche Eigenschaften holz und halmgutartiger Biomasse bei einer Zufeuerung in existierenden Kraftwerksanlagen Tagung Biomasse als Festbrennstoff Anforderungen Einflussm glichkeiten Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 6 Landwirtschafts verlag M nster 1996 S 155 175 Strehler A Informationen zu W rmegewinnung aus Normung Biomasse
92. O2 alt Berechnungsbeispiel gegeben bei 13 150 mg Nm gesucht bei 11 Ergebnis Umrechnungsfaktor F 1 250 COpeu 1 250 150 mg Nm 188 mg Nm
93. Reinkraftstoff in der Land und Forstwirtschaft Verwendung findet auf Antrag vollst ndig von der Steuer entlastet Diese Entlastung wird ohne zeitliche Einschr nkung ge w hrt Stromsteuer Der in pflanzen lbetriebenen Blockheiz kraftwerken erzeugte Strom kann von der Strom steuer befreit sein Diese Befreiung ergibt sich aus 9 Abs 1 des Stromsteuergesetzes StromStG 10 17 sie gilt unter anderem f r Strom aus erneuerbaren Energietr gern sofern dieser aus einem ausschlie lich mit Strom aus erneuerbaren Energietr gern gespeisten Netz oder einer entspre chenden Leitung entnommen wird der zur Stromerzeugung entnommen wird z B Strom der f r Neben und Hilfsanlagen der Strom erzeugungseinheit aus Anlagen mit einer elektrischen Nennleistung von bis zu 2 Megawatt der in r umlichem Zusam 173 10 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen menhang zu dieser Anlage zum Selbstverbrauch oder vom Anlagenbetreiber f r einen Letztverbrau cher entnommen wird aus Notstromanlagen Der Erlass die Erstattung oder die Verg tung der Steuer ist gem 18 der Verordnung zur Durchf h rung des Stromsteuergesetzes Stromsteuer Durch f hrungsverordnung StromStV beim zust ndigen Hauptzollamt zu beantragen 10 5 5 Stromeinspeisung und verg tung Die Abnahme und Verg tung von elektrischem Strom aus Pflanzen l BHKW ist im Erneuerbare Energien Gesetz EEG geregelt 10 9 Das Gesetz verpflichtet den Ne
94. Schicht des Brennstoffbetts an der Verbrennung teil Kapitel 6 Der Verlauf der CO und CO Kon zentration im Abgas Abb 5 2 Mitte zeigt eine gute Ann herung an den weitgehend gleich bleibenden Betriebszustand einer automatisch beschickten Feue rung 74 Abb 5 2 CO Gehalt Brennstoffauflage 7 80 120 160 CO Gehalt 7 120 160 200 240 Betriebszeit Typischer Verlauf der Kohlendioxid CO und Kohlenmonoxid CO Konzentrationen im Abgas einer Naturzugfeuerung Kachelofenein satz einer handbeschickten Gebl sefenerung St ckholzkessel unterer Abbrand und einer automatisch beschickten Feuerung Hack gutkessel im betriebswarmen Zustand Anheizphase nicht dargestellt nach 5 6 Feuerungen und Anlagentechnik Bei den Feuerungsanlagen f r biogene Festbrenn stoffe wird zwischen hand und automatisch be schickten Feuerungen unterschieden Die weitaus variantenreichste Gruppe stellen die handbeschickten Anlagen dar Sie werden nachfolgend beschrieben 6 1 Handbeschickte Holzfeuerungen 6 1 1 Bauarten und Verbrennungsprinzipien Handbeschickte Holzfeuerungen k nnen anhand ver schiedenartiger Merkmale unterschieden werden 6 25 Bauartengruppen Einzelfeuerst tte erweiterte Einzelfeuerst tte oder Tabelle 6 1 Zugbedingungen Naturzug oder gebl seunter st tzter Zug Zentralheizungskessel Rost Rostlose Verbrennung oder Feuerungen mit R
95. Sinn als technisch kologische Qualit tsmerkmale die zugleich anlagen und brennstoffabh ngig sind Das Gleiche gilt f r die Asche als unvermeidlicher Verbrennungsr ckstand Zu den drei genannten Beurteilungsschwerpunkten wird nachfolgend der Stand des Wissens und der Technik zusammengefasst 7 1 Wirkungsgrade von Holzfeuerungen Beim Wirkungsgrad unterscheidet man den feue rungstechnischen Wirkungsgrad und den Kesselwir kungsgrad zu den Definitionen vgl Kapitel 5 Bei Einzelfeuerst tten und erweiterten Einzelfeuerst tten wird nur der feuerungstechnische Wirkungsgrad be stimmt da der gr te Teil der Nutzw rme von der Anlage direkt an die Umgebung und nicht indirekt ber ein W rmetr germedium abgegeben wird Nur bei Zentralheizungskesseln ist die Bestimmung beider Wirkungsgrade m glich Struktur der W rmeverluste Der Unterschied zwi schen den beiden Wirkungsgradparametern l sst sich durch Betrachtung eines f r Kleinkessel typischen W rmeflussschemas veranschaulichen Abb 7 1 In den feuerungstechnischen Wirkungsgrad gehen die Verluste ber die W rme im Abgas die brennbaren R ckst nde in der Asche und die unvollkommene Verbrennung mit ein Beim Kesselwirkungsgrad kom men noch die Abstrahlungsverluste der Kesselober fl che hinzu so dass der Kesselwirkungsgrad bei 118 Emissionen Aschequalit t Brennstoffenergie Verluste freie W rme der Abgase Brennbares in der Asche 86 4 0 1
96. Stammdrit tel bis zur Bruchleiste ges gt Anschlie end wird die S ge zur Seite gelegt und der Baum mit dem F llheber in die vorgesehene Richtung gekippt F llen mit Fallkerb Bei st rkeren B umen ab einem Brusth hendurchmesser BHD von ca 20 cm wird ein Fallkerb angelegt Dazu wird zun chst die Fallkerbsohle und danach das Fallkerbdach ges gt Abb 3 8 Dann wird die beabsichtigte Fallrichtung berpr ft und es werden ggf entsprechende Kor rekturen am Fallkerb vorgenommen Bei der ber pr fung orientiert man sich entweder am Motors genb gel der im 90 Winkel zum Schwert steht und somit in Fallrichtung zeigt Der anschlie fende F llschnitt liegt mindestens 3 cm ber dem Schnitt der Fallkerbsohle Er wird waagerecht gef hrt Damit die S ge nicht eingeklemmt wird treibt man Keile in den F llschnitt Beim S gen l sst man eine Bruchleiste stehen die den Baum beim Umfallen wie ein Scharnier in die gew nschte Rich tung lenkt Im Normalfall steht der Baum noch und wird nun durch weiteres Vorantreiben der Keile zu Fall gebracht er wird folglich umgekeilt nicht 26 umges gt Dabei wird die Krone beobachtet um die Fallrichtung zu kontrollieren und herunterfal lende trockene ste zu bemerken Sobald der Baum f llt weicht man schr g nach hinten zur ck Vollst ndiges Umlegen von H ngern Hat sich ein Baum beim F llvorgang in einem anderen Baum ver hackt bieten sich in j ngeren Best nden mit
97. Stelle des Abgasstrangs vorzusehen Generator und elektrische Einbindung Die mecha nische Energie des Motors wird im Generator zu Station re Nutzung von Pflanzen len Strom umgewandelt Um ein BHKW unabh ngig von einem Stromnetz z B als Notstromaggregat betreiben zu k nnen ist ein Synchrongenerator erforderlich Eine Synchronisierungseinrichtung sorgt daf r dass vor dem Aufschalten auf das Netz Spannung Fre quenz und Phase von Generator und Netz weitge hend bereinstimmen Im Gegensatz zu Synchrongeneratoren sind Asyn chrongeneratoren meist robuster wartungs rmer und im unteren Leistungsbereich auch kosteng nstiger Da Asynchrongeneratoren induktive Blindleistung aus dem Netz ben tigen sind sie nicht im Inselbetrieb einsetzbar Die elektrische Netzanbindung kann bis zu einer installierten elektrischen Leistung von ca 1 MW an das vorhandene Niederspannungsnetz erfolgen Bei gr eren Anlagen wird meist in ein Mittelspannungs netz eingespeist Nur in seltenen F llen ist eine eigene Leitung zum n chsten Netzknotenpunkt oder eine Trafostation notwendig da die vorhandenen Kapazi t ten in der Regel ausreichen Die Bedingungen wer den f r den jeweiligen Fall von dem zust ndigen Energieversorgungsunternehmen festgelegt W rme bertrager Neben diskontinuierlich durch flossenen W rme bertragern Regeneratoren kom men bei BHKW vorwiegend kontinuierlich durchflos sene W rme bertrager sogenannte Rekupatore
98. Tabelle 4 9 f r Buche bzw Fichte festge stellten Umrechnungsfaktoren verwendet Vereinfachte Planungszahlen wurden auch ver wendet um die Raumgewichte von Holzhackschnit zel in Tabelle 4 9 zu berechnen Zur Umrechnung vom Festmeter zum Hackschnitzel Sch ttkubikmeter wird allgemein der Faktor 2 43 verwendet 4 4 Das bedeutet dass aus einem Festmeter Holz 2 43 Sch tt raummeter m Hackschnitzel produziert werden k nnen Brennstoffbedarfsrechnung In der Regel ist der W rmebedarf oder die zu ersetzende Menge an kon ventionellen Energietr gern Heiz l Gas Strom an einem vorgesehenen Einsatzort bekannt Mit diesen Angaben und den vorgenannten Umrechnungszahlen l sst sich nun die insgesamt zum Beispiel f r eine Heizperiode ben tigte Biomassemenge ermitteln Hierzu wird zun chst der Energieinhalt in einem Kubikmeter oder in einem Raummeter der jeweiligen Brennstoffart festgestellt Er ergibt sich aus der zuvor bestimmten Masse multipliziert mit dem Heizwert der jeweiligen Biomasseart Da der Heizwert wie derum stark vom Wassergehalt abh ngig ist muss auch hierzu eine gesonderte Berechnung erfolgen Dazu wird der Heizwert der absolut trockenen Masse aus Tabelle 4 2 in den Heizwert der Frischmasse inkl Wasser gem Gleichung 4 3 umgerechnet Die Masse eines Raummeters eines Kubikmeters oder Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung Tabelle 4 10 Raumgewichte verschiedener Holzarten und Aufbereitungsformen
99. Voraussetzung f r die Nutzung von feuchteren Brennstoffen Hier senkt der Energieverbrauch f r die Verdampfung des Wassers das Temperaturniveau im Feuerraum tendenziell weiter ab und der entstehende Wasserdampf erh ht zus tzlich den Abgasvolumen strom und dadurch den Energieaustrag aus der hei en Zone Bei einem geringstm glichen Luft ber schuss ist gleichzeitig auch der Wirkungsgrad am h chsten Neben der Optimierung des Luft berschusses ist eine ausreichend hohe Verbrennungstemperatur durch Vermeiden unn tiger W rmeabgabe im Feuer raum sicherzustellen Dies geschieht meist durch eine w rmed mmende Auskleidung des Prim r und Nachverbrennungsraumes Als feuerseitige D mm materialien werden hierf r beispielsweise Schamotte feuerfester Beton Lava Ion oder Keramikfasermate rialien verwendet F r die meisten Feuerungsprinzi pien gilt dass der Hauptteil der Nutzw rme nicht schon im Feuerraum sondern erst in einem vom Feuerraum getrennten W rme bertrager aus den hei en ausgebrannten Verbrennungsgasen gewonnen wird Durch den verbesserten Gasausbrand in der Nachbrennkammer werden auch die Teerbildung und Ru ablagerungen an den W rme bertragerfl chen vermindert Eine fr hzeitige W rmeentnahme kann aber bei trockenen Brennstoffen oder speziellen Einsatzgebie ten sinnvoll sein Das ist der Fall wenn zur Regulie rung der Glutbetttemperaturen eine Abk hlung durch gezielte Nutzw rmeentnahme erw nscht ist
100. als Konvektionsw rme oder als W rmetr germedium zu gro fl chigen Heizfl chen z B hinterl ftete Kachelw nde in benachbarte R ume geleitet wird Hypokaustenheizung oder Luft Zentralheizung Die so erweiterten Einzelfeuerst tten werden nachfolgend erl utert 6 1 3 1 Zentralheizungsherde Ein gro er Teil der heute eingesetzten Holz Herde dient nicht nur f r Koch Back und K chenheizungs zwecke sondern auch f r die Zentralheizung und Brauchwassererw rmung Bei solchen Zentralhei zungsherden sind Teile des Feuerraums mit Wasser taschen ummantelt und weitere Wasserw rme ber trager in den Heizgasz gen untergebracht Abb 6 7 Winterbetrieb Feuerungen und Anlagentechnik Sommerbetrieb Kochplatte f W rme ber trager f r TI Heizkreis F llraum Aschekasten zum Kamin _Brennraum f r Sommerbetrieb bertrager Abb 6 7 Moderner Zentralheizungsherd mit unterem Abbrand links Winterbetrieb zum Kochen und Heizen rechts Sommerbetrieb nur Kochen 6 25 nach 6 56 bersch ssige W rme dient zur Erw rmung eines W rmespeichers Kapitel 6 1 4 3 Grunds tzlich gel ten dabei die gleichen Randbedingungen wie bei handbeschickten Heizkesseln Zentralheizungsherde werden als vollwertige Wohnhausheizung oder als Zusatzkessel eingesetzt Sie m ssen die gleichen sicherheitstechnischen Stan dards eines Zentralheiz
101. anfal lenden Investitionskosten zeigt Abb 9 4 Die f r den Pelletkessel selbst bzw den W rmespei cher anzuwendenden Sch tzformeln sind Abb 9 3 zu entnehmen Beim W rmespeicher f r Pelletkessel soll ten mindestens 20 Liter Speichervolumen je Kilowatt Nennw rmeleistung angesetzt werden Die au erdem f r Pelletkessel anzusetzenden spezifischen Kosten f r die Lieferung Montage und Inbetriebnahme k nnen ebenfalls anhand einer speziellen Sch tzformel ermit telt werden 9 5 M 139 eV 32 wobei M den spezifischen Anschaffungspreis in je Kilowatt Nennw rmeleistung p darstellt ohne Ra batt inkl MwSt Ein Anwendungsbeispiel f r diese Kostenabsch tzung zeigt Tabelle 9 3 Darin wurde bei allen Investitionskosten der speziell f r Pelletkessel festgestellte mittlere Rabattabschlag von 18 2 vgl 9 5 vorgenommen W rmespeicher Pufferspeicher Vor allem bei Scheitholzkesseln stellt ein Pufferspeicher einen un verzichtbaren Anlagenbestandteil dar so dass die hierf r anfallenden Kosten stets in Anrechnung ge bracht werden m ssen Ausnahmen sind lediglich bei Hackschnitzel und Pelletkesseln m glich Kapitel 6 zumindest k nnen die Speicher hier kleiner dimensio niert werden Bei den Pufferspeichern besteht eine klare Abh n gigkeit der Anschaffungskosten vom Speichervolu men Diese Abh ngigkeit ist in Abb 9 3 unten rechts dargestellt Darin werden nur reine W rmespeicher betrachtet Kombispeicher
102. aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Sprin ger Verlag Berlin 2001 770 S KSW Kachelofen GmbH D 95666 Mitterteich Firmen unterlagen Launhardt T Hurm R Pontius P Strehler A Meie ring A Pr fung des Emissionsverhaltens von Feue Brennstoffe rungsanlagen f r feste Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg Eigenverlag M nchen 1994 Reihe Materialien Nr 109 198 5 Launhardt T Erfahrungen mit Klein Holzfeuerungen in Pr fstandsmessungen und Ans tze zur Optimie rung von Feuerungstechnik und Betrieb In Nussbau mer Gaegauf C V llmin Hrsg 3 Kolloquium Klein Holzfeuerungen am 20 Nov 1998 in Klus Schweiz Eigenverlag 1998 S 17 35 Launhardt T Hurm R Schmid V Link H Dioxin und PAK Konzentrationen in Abgas und Aschen von St ckholzfeuerungen Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen BaySt MLU Hrsg M nchen 1998 Reihe Materialien 142 149 5 Launhardt T Hartmann H Link H Schmid V Ver brennungsversuche mit naturbelassenen biogenen Festbrennstoffen in einer Kleinfeuerungsanlage Emis sionen und Aschequalit t Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 156 133 5 Marutzky R Moderne Holzfeuerungsanlagen Cen trale Marketinggesellschaft der deutschen Agrarwirt schaft Hrsg Eigenver
103. bei ber 300 t so dass sich ein Energiepreis von ber 62 ct l errechnet der damit ber dem Niveau des Heiz lpreises liegt Auf einem hnlich hohen Preisniveau liegen Holz briketts vor allem wenn sie in den Gebindegr en der Verbraucherm rkte angeboten werden z B 12kg Packung Gr ere Abnahmemengen k nnen dage gen bereits zu Preisen wie bei Holzpellets beschafft werden Das gilt vor allem f r die losen Briketts die auf Paletten oder in Gro s cken angeboten werden Bezogen auf den Energiegehalt ist somit verglichen mit Scheitholz von Preisaufschl gen in H he von ca 50 bis 100 auszugehen Holzbriketts werden aber meist auch nur in kleinen Mengen z B in Einzelfeu erst tten f r die Gluterhaltung ber Nacht verwendet und stellen selten den Hauptbrennstoff einer Biomas seheizung dar Preise f r Waldhackschnitzel Holzhackschnitzel wer den auf dem allgemeinen Holzbrennstoffmarkt nur re lativ selten angeboten Zwischen Anlagenbetreiber und m glichen Brennstoffanbieter n bestehen daher meist feste langj hrige Gesch ftsbeziehungen Bei den Liefe ranten handelt es sich oft um die Waldbesitzer selbst die als Einzelanbieter oder Waldbauerngenossenschaft auftreten Das betrifft insbesondere gr ere Heiz werke bei denen Hackschnitzel vermehrt zum Einsatz kommen und die ihre Brennstoffversorgung in der Re gel ber einen gr eren Zeitraum vertraglich absichern m chten Eine fl chendeckende Versorgun
104. bei Pellets sind die zul ssigen Abmessungen vorgegeben Hierbei wird die bisher geltende deut sche Norm DIN 51 731 von der neuen europ ischen Klassifizierungsnorm DIN CEN TS 14961 4 8 abge l st Tabelle 4 4 Die im h uslichen Bereich eingesetz ten Holzpellets sollten demnach nicht l nger sein als der 5 fache Durchmesser Tabelle 4 4 Tabelle 4 4 Gr enklassen f r Holzpellets nach DIN CENTS 14961 4 9 D06 lt 6 0 5 lt 5xD lt 8 0 5 lt 5xD D10 lt 10 0 5 lt 5xD D12 lt 12 1 0 lt 4xD D25 lt 25 1 0 lt 4xD Gr enverteilung und Feinanteil Die Flie und Transporteigenschaften von Sch ttg tern werden au er durch Partikelform und gr e auch durch die Partikelgr enverteilung sowie den Feinanteil z B Abrieb von Pellets bestimmt Beispielsweise reicht f r die zuverl ssige Beurtei lung einer Brennstoffcharge von Fein Mittel und Grobhackgut Nennl nge ca 30 50 bzw 100 mm die Feststellung einer mittleren Teilchenl nge nicht aus Vielmehr m ssen auch die Anteile einzelner Gr en klassen und vor allem die Maximall nge der Teilchen bekannt sein Deshalb werden biogene Festbrenn stoffe zunehmend nach der Gr enverteilung der Teilchen klassifiziert Ein solches Klassifizierungs system aus sterreich zeigt Tabelle 4 5 Inzwischen wurde auch ein entsprechendes euro p isches Klassifizierungssystem erarbeitet welches das in Deutschland zum Teil noch gebr uchlich
105. der Abgastemperaturen unter den Taupunkt berhaupt gelingt Wenn sowohl der W rmetauscher als auch die W rmenutzung z B bei Niedertemperaturhei zung hierauf eingerichtet sind spricht man vom Brennwertkessel oder von Brennwerttechnik Derartige technische L sungen werden inzwischen auch bei Biomassefeuerungen angeboten dennoch wird der Energieinhalt des Brennstoffs generell wie auch bei l und Gas weiterhin mit dem Heizwert beschrieben Brennwert von Biomasse Bei biogenen Festbrenn stoffen liegt der Brennwert durchschnittlich um 6 Rinde 7 Holz bzw 7 5 Halmgut ber dem Heizwert vgl Tabelle 4 2 Das gilt jedoch nur f r Festbrennstoffe im absolut trockenen Zustand d h bezogen auf Trockenmasse Bei feuchter Bio masse vergr ert sich dieser relative Abstand so dass der durch Rekondensation des entstehenden Wasser dampfes erzielbare Energiegewinn steigt 4 2 4 Aschegehalt Von allen biogenen Festbrennstoffen besitzt Holz ein schlie lich Rinde mit ca 0 5 der TM den geringsten Aschegehalt Gr ere berschreitungen dieses Wer tes sind meist auf Sekund rverunreinigungen z B anhaftende Erde zur ckzuf hren Holzpresslinge nach DIN 51 731 d rfen nur einen Aschegehalt von maximal 1 5 in der Trockenmasse aufweisen 4 8 60 bei Holzpellets nach NORM M7135 3 25 sind sogar nur maximal 0 5 Aschegehalt zul ssig Bei Fichten rinde liegt der Aschegehalt dagegen zwis
106. des gesamten regenerativen Energieaufkommens sie dominieren auch die Bio massenutzung mit 63 Anteil Der Einsatzschwerpunkt f r Biomasse Festbrenn stoffe liegt eindeutig im W rmemarkt Etwa 94 der W rmeerzeugung aus regenerativen Energien stammt derzeit aus der Biomassenutzung bei der die Fest Fl ssigbrennstoffe 0 5 biogene Gase 4 0 Abfallblomasse 4 4 Festbrennstoffe in Heiz MHeizkraltwerken 2 Geothermie Festbrennstoffe 1 4 2 0 Industrie 13 4 Solarthermie Festbrennstoffe in 3 7 Haushalten 69 5 Abb 2 4 Derzeitige Struktur der W rmenutzung aus erneuerbaren Energiequellen in Deutschland nach 2 13 Pellets 0 9 Hackschnitzel 1 1 Holzbriketts 2 8 Sonstiges 3 5 Schnittholzreste S gewerk 3 3 Schnittholzreste Altholz 7 9 Scheitholz aus der Landschaft 3 5 Scheitholz aus dem Garten 8 3 Abb 2 5 Holzeinsatz als Brennstoff in privaten Haus halten nach 2 9 15 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Organ Nebenprodukte Energiepflanzen Ernter ckst nde _ Miscanthus Triticale usw Stroh Waldrestholz usw Organ Abf lle St 5 Kl rschlamm G lle Industrierestholz usw Schlachthofabf lle usw Ernten Sammeln Verf gbarmachen Transport Lkw Traktor F rder band Rohrleitung Schiff usw y Aufbereitung Pressen Trocknen Anfeuchten Vermischen usw Lagerung Tank Flachlager Sil
107. dial ausbreitet Dadurch werden auch weiter au en liegende Brennstoffschichten gelockert und ausge tragen bis die hohl liegende Sch ttung von oben nachrutscht Unterhalb der Rotationsebene der Blatt federn arbeitet eine Entnahmeschnecke die sich in ei 48 Dreh und Konusschne cken Die gleiche Funktion wie der Blattfeder Schne ckenaustrag erf llen auch Dreh oder Konusschnecken Abb 3 38 Drehschnecken bewerkstelligen neben der Lockerungsarbeit auch den radialen Transport beispiels weise der feuchten oder tro Konusschneckenaustrag ckenen Hackschnitzel zum zentralen Entnahmepunkt Konusschnecken arbeiten da gegen in geneigter Stellung und erf llen eher eine R hr werksfunktion f r den selbstt tig nachrutschenden meist trockenen Hackschnitzelbrennstoff Der Wirk durchmesser dieser auch als Pendelschnecke bezeichneten R hreinrichtung kann bei 2 bis 5 m lie gen Bei rechteckigen Siloquerschnitten besteht bei diesen Austragssystemen jedoch der Nachteil dass der Lagerraum nie vollst ndig automatisch entleert werden kann Dreh oder Austragsschnecken sind am u eren Grat der Schneckenwendel meist mit Mitnehmern best ckt die das Lockern und Abl sen des Brenn stoffs aus dem Materialverbund im Lager unterst t zen F r besonders hohe F rderleistungen werden auch Schneckenpaare verwendet die den Brennstoff von zwei Seiten her zum Drehpunkt hin f rdern Schubb den Im Unterschied zu den genannten Te
108. die Z ndfreudigkeit in einer Feuerungsanlage 5 1 Umgekehrt proportional zu dem Gehalt an fl chtigen Bestandteilen ist der Anteil des Kohlenstoffs Holzkohle der nach der Erhitzung zur ckbleibt Der Anteil der fl chtigen Bestandteile am gesam ten Brennstoff liegt bei Lignocellulosebrennstoffen meist bei 74 bis 83 der TM Holzbrennstoffe markie ren mit durchschnittlich 82 das obere Ende dieser Bandbreite Getreidestroh und Wiesenheu liegen mit 76 bzw 74 dagegen im unteren Bereich Im Ver gleich dazu weisen Kohlen Brennstoffe mit 6 bis 45 verschiedene Steinkohlen bzw 45 bis 63 Hart bzw Weichbraunkohlen deutlich niedrigere Werte auf 5 2 Durch den hohen Gehalt an fl chtigen Bestandtei len eignen sich biogene Festbrennstoffe auch f r die Vergasung d h f r die Erzeugung eines gasf rmigen Brennstoffs f r die sp tere energetische Nutzung 68 Grundlegendes zur Feststoff Verbrennung Verbrennungswasser und Taupunkt Das bei der Oxidation eines wasserstoffhaltigen Brennstoffs che misch gebildete Wasser wird als Verbrennungswasser bezeichnet Zudem wird bei feuchten Brennstoffen Wasser mit dem Brennstoff eingetragen das in der Feuerung verdampft und als Wasserdampf mit dem Abgas ausgetragen wird Der aus diesen beiden Quellen resultierende Was sergehalt im Abgas bestimmt den Taupunkt der Abgase Beispielsweise betr gt der Taupunkt bei einem Luft berschuss von 1 5 f r trockenes Holz 45 C und f r nass
109. durch die meteorologischen Bedin gungen die Verderbsgefahr des Trocknungsgutes und die betrieblichen Rahmenbedingungen bestimmt 3 5 3 Trocknungseinrichtungen Die Trocknung von Holzhackschnitzeln erfolgt meist in Kombination mit der Lagerung und Bevorratung F r die Nutzung in Kleinanlagen kommen durchweg Satztrockner zum Einsatz das hei t es handelt sich um Systeme ohne Gutf rderung 3 20 Hierbei befin det sich das Trocknungsgut in Ruhe w hrend es ber einen Bel ftungsboden oder ber spezielle Luftkan le von unten her bel ftet wird Dabei handelt es sich ent weder um Silos die im Innen und Au enbereich auf gestellt werden k nnen oder um kastenf rmige Ein bauten in Geb uden Nach M glichkeit werden dabei Teile der Geb udeh lle als Trocknerwandung mitver wendet oder das komplette Geb ude ist mit einem bel fteten Boden ausgestattet Stapelraumtrockner In der Regel werden jedoch verschiedene Boxen oder K sten abgetrennt in denen die unterschiedlichen Partien separat voneinander getrocknet werden k n nen Abb 3 43 Dadurch l sst sich bei Sch ttg tern mit hohem Str mungswiderstand die erforderliche Gebl se und damit die elektrische Anschlussleistung relativ niedrig halten Zur Minimierung von Umschlagsprozessen k n nen Satztrockner auch mobil als Wagentrocknung ausgef hrt sein Abb 3 44 Hierzu werden entspre chende Einbaus tze angeboten Dabei handelt es sich um einen Satz von Bel ftun
110. eine Betrachtung des gesamten Systems z B ei nes Heizsystems Das hei t neben den Betriebs verlusten werden auch die Bereitschaftsverluste der Konversionsanlage Ausk hlung und Gluterhaltung sowie die Verluste eines ggf vorhandenen Speichers und der W rmeverteilung ber cksichtigt Der Nutzungsgrad ist eine der wesentlichen Kenn gr en mit denen die G te einer energietechni schen Anlage beschrieben wird Dabei kann zwischen dem Nutzungsgrad des Kessels und dem Nutzungs grad der Anlage unterschieden werden Ersterer umfasst den mittleren Kesselwirkungsgrad bei Volllast bzw Teillast und die Anfahr Abfahr sowie Bereit schaftsverluste Der Anlagennutzungsgrad kann dar ber hinaus Speicher Verteilungs und sonstige Ver luste enthalten 5 2 Ablauf der Verbrennung Die Verbrennung von pflanzlicher Biomasse umfasst eine Reihe verschiedener physikalischer und chemi scher Prozesse von der Trocknung ber die Verga sung durch partielle Luftzufuhr bis hin zur anschlie enden Oxidation von brennbaren Gasen und festem Kohlenstoff In Bereichen des Feuerraumes ohne Luft zufuhr k nnen lokal auch Prozesse der Pyrolyse anstelle der Vergasungsprozesse auftreten Zusam menfassend kann der Vorgang in einer Festbettver 70 brennung im Wesentlichen durch folgende Teilpro zesse beschrieben werden wobei sich die Betrachtungen zur Vereinfachung nur auf die Haupt brennstoffbestandteile C und beziehen 5 7
111. einem Oxidationsvor gang insgesamt zugef hrten Luftmenge MLuftges ZU der f r die vollst ndige Oxidation minimal ben tigten Luftmenge my uftmin m H Luft ges 5 1 Luft min F r eine vollst ndige Oxidation muss somit die Luft berschusszahl mindestens eins betragen ohne Luft berschuss Tats chlich liegt sie beispielsweise bei Holzfeuerungen zwischen 1 5 und 2 5 d h die Verbrennung erfolgt bei Luft berschuss 5 5 Es gibt aber auch thermochemische Prozesse bei denen die Luft berschusszahl deutlich kleiner als eins aber gr er als null ist Bei Festbrennstoffen spricht man dann von Vergasung Ist die Luft ber schusszahl gleich null d h es wird kein Sauerstoff von au en zugef hrt spricht man von einer pyrolyti schen Zersetzung des eingesetzten Festbrennstoffs Dabei erfolgt dessen Aufspaltung in gasf rmige fl s sige und feste Sekund renergietr ger unter Einwir kung von W rmeenergie Verbrennung Kohlenstoff C oder Wasserstoff H werden in Gegenwart von Sauerstoff unter Ener giefreisetzung zu Kohlenstoffdioxid CO oder Was ser H O oxidiert Dieser Vorgang beschreibt die Ver brennung von Biomasse die im Wesentlichen aus Kohlenstoff Sauerstoff und Wasserstoff besteht und mit der chemischen Summenformel C HmO bezeichnet werden kann Kommt es zu einer vollst ndigen Oxidation s mtlicher oxidierbarer Be standteile des Brennstoffs spricht man von vollst n diger Verb
112. einer kompakten Schicht verbacken z B gr ere Schlackeplatten oder brocken Dann ist der Sauerstoffzutritt vermindert und die Umsetzung des darunter liegenden Brenn stoffs erschwert In der Praxis wird vielfach beobach tet dass die Getreidearten mit Spelzen Hafer Gerste auf Grund ihrer Zusammensetzung weniger zu derar tiger Verschlackung neigen als spelzenloses Getreide Weizen Triticale Allerdings ist bei Spelzengetreide der Gesamtaschegehalt h her so dass auch mit h he ren Gesamtstaubemissionen zu rechnen ist Bisherige Erfahrungen zeigen dass die mit Holz hackschnitzeln oder Holzpellets erzielbare Feuerungs w rmeleistung mit Getreide nicht erreicht werden kann In der Regel betragen die Leistungsabschl ge ca 20 bis 40 Bei einem gegebenen Leistungsbedarf ist somit eine leistungsst rkere Feuerung einzubauen bezogen auf den Holzeinsatz wenn diese auch mit Getreide betrieben werden soll Die Leistungseinbu e ist zum Teil auch auf Wir kungsgradverluste zur ckzuf hren In bisherigen Feuerungsversuchen wurde beim Einsatz von Getrei dek rnern in Hackschnitzelfeuerungen durchweg ein um ca drei bis vier Prozentpunkte niedrigerer feue rungstechnischer Wirkungsgrad festgestellt Dies ist weniger auf unverbrannte Abgasbestandteile son dern vielmehr auf h here Abgastemperaturen zur ckzuf hren F r den Transport vom Getreidelager in die Hack schnitzelfeuerung k nnen die vorhandenen Lageraus tragssysteme g
113. er rtert werden Generell gelten aber auch bei immissionsschutz rechtlich nicht genehmigungsbed rftigen Anlagen d h lediglich baurechtlich zu genehmigende Anla gen die Minimierungsgrunds tze des Bundes Immis sionsschutzgesetzes 8 22 BImSchG Demnach m s sen sch dliche Umwelteinwirkungen die nach dem Stand der Technik vermeidbar sind verhindert werden nach dem Stand der Technik unvermeidbare sch d liche Umwelteinwirkungen auf ein Mindestma beschr nkt werden und die beim Betrieb der Anlagen entstehenden Abf lle ordnungsgem beseitigt werden k nnen 10 5 2 Emissionsbegrenzungen Schadstoffemissionen F r immissionsschutzrecht lich nicht genehmigungspflichtige Anlagen mit einer Feuerungsw rmeleistung von weniger als 1 000 kW wurden bislang keine allgemeing ltigen Vorschriften zur Emissionsbegrenzung festgelegt und es finden auch keine regelm igen berpr fungen statt Aller dings werden einige Orientierungswerte genannt die f r die Beurteilung der jeweiligen Anlage n tzlich sein k nnen Tabelle 10 3 Anforderung an L rm und Ersch tterungsschutz Um L rmbel stigungen f r die Nachbarschaft auszu schlie en sind die Forderungen der technischen An leitung zum Schutz gegen L rm TA L rm 10 16 zu erf llen Zur Beurteilung des f r die Nachbarschaft zumutbaren L rms wurden darin Immissionsricht werte festgelegt Diese betragen f r Orte au erhalb von Geb uden in Industrie
114. feuerungstechnische unvollkommene Leistung Verbrennung 83 4 Nutzw rme Kesselleistung W rmeabgabe der Kesseloberfl che Abb 7 1 W rmeflussschema eines Hackschnit zelkessels 50 kW bei Nennw rmeleistung 7 11 Kleinanlagen in der Regel um etwa 3 Prozentpunkte niedriger liegt als der feuerungstechnische Wir kungsgrad Das Flussdiagramm in Abb 7 1 zeigt dass der W r mestrom des Abgases mit Abstand am meisten zu den Gesamtverlusten beitr gt Konstruktive Ma nahmen zur Erh hung des Wirkungsgrades zielen daher meist auf eine Minderung der Abgastemperatur ab w hrend die Verbesserung des Gasausbrandes haupts chlich der Minderung der Schadstoffbelastung dient Die Absenkung der Abgastemperaturen st t jedoch auf Grenzen da bei den meisten Kaminsyste men eine Unterschreitung des Taupunktes vermieden werden muss damit kein Kondensat anf llt Das Kon densat durchfeuchtet nicht nur den Schornstein son dern kann auch zu einer bleibenden Sch digung des Bauwerks Mauerwerkverf rbungen Ablagerungen gt D E gt Kach bai D ON D x Abb 7 2 Feuerungstechnische Wirkungsgrade von Ein zelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe bei Nenn w rmeleistung Daten nach 7 10 au er Pellet fen nach aktuellen Pr fberichten ver s
115. gien Gesetzes EEG 10 9 die Mineral lverknap pung sowie das gest rkte Umweltbewusstsein wer den pflanzen lbetriebene BHKW insbesondere im Leistungsbereich von ca 5 bis 500 kW elektrischer Leistung zunehmend nachgefragt In Deutschland gibt es derzeit mindestens 36 Hersteller von pflan zen ltauglichen BHKW vgl Anhang insgesamt wa ren im Jahr 2005 mehr als 700 mit Pflanzen l betrie bene BHKW im Einsatz 10 11 Etwa 50 dieser Anlagen besitzen eine elektrische Leistung bis 10 43 bis 100 kWa 5 bis 1 000 kW und 2 96 gr er als 1 000 KW Die gesamte installierte elektri sche Leistung betr gt ca 60 etwa 70 davon entfallen auf Anlagen gr er 1 000 15 auf An lagen bis 1 000 8 auf Anlagen bis 100 kWa 160 Station re Nutzung von Pflanzen len und 7 auf Anlagen bis 10 10 11 Pflanzen l BHKW mit geringer Leistung werden meist mit Raps lkraftstoff betrieben bei leistungsst rkeren BHKW kommen seit dem Jahre 2005 vermehrt auch Soja oder Palm l zum Einsatz Da in diesem Handbuch vorwiegend Kleinanlagen betrachtet werden wird nachfolgend die Gewinnung und Nutzung von Raps l als Kraft und Heizstoff in station ren Anlagen der unteren Leistungsklassen vorgestellt 10 1 lgewinnung und reinigung In Mitteleuropa kommen haupts chlich Raps und Sonnenblumen als lsaaten f r die Produktion von Kraftstoffen auf Pflanzen lbasis in Frage Raps bei spielsweise enth
116. inkl Brennstoff austrag ltank bzw Pellet Gewebesilo Brauchwasser speicher Pufferspeicher Installationsbau teile Peripherie Lieferung Mon tage Inbetrieb nahme Summe Investitionen kapitalgebundene Kosten Annuit t eh Investition Summe kapital gebundene Kosten verbrauchs gebundene Kosten Jahresbrennstoff bedarf angelegter Brenn stoffpreis Brennstoffkosten a angelegter Strom preis SEH 15kW 15kW 15kW 35kW 35kW 35kW 35kW 60kW 60kW 60 60kW Heiz l 225 2 98 85 30 0 n b 3 073 1 940 960 1 669 943 8 586 749 749 3 034 Liter 0 55 1 669 0 16 Scheit holz 2215 2 98 75 34 0 n b 6 530 960 1 866 2 486 1 179 13 021 1 135 1 135 17 0 Rm 60 Rm 1 326 0 16 Pellets 22 5 2 98 84 30 3 n b 9 060 129521 960 707 2 505 1 499 16 688 1 455 1 455 6 5 Heiz l 52 5 2 98 85 65 3 n b 3 546 4 308 960 1 888 1 080 11 783 1 027 1 027 6 606 Liter 220 t 0 55 1 420 0 16 3 633 0 16 Scheit holz 52 5 2 98 75 74 0 n b 8 273 960 3 797 3 300 1 665 17 996 1 569 1 569 37 1 60 Rm 2 888 0 16 Hack gut 22 8 2 98 79 70 2 n b 17 423 960 1 093 3 069 1
117. j hrliche Kapitalkostenbelastung Annuit t von 872 Wenn es sich um eine Investi tion mit zugleich technischen und baulichen Anteilen handelt z B Kessel und Lagerraum ist die Lebens dauer unterschiedlich Dann werden die Annuit ten beider Kostengruppen zun chst getrennt berechnet und anschlie end zu den j hrlichen Kapitalkosten aufaddiert Die Absch tzung der Nutzungsdauer kann anhand folgender Orientierungswerte erfolgen nach 9 8 allgemeine Baukosten 7 Geb ude 50 Jahre Schornstein im Geb ude 50 Jahre Heizkessel 20 Jahre W rmespeicher Installationsbauteile 15 bis 20 Jahre erdverlegte Nahw rmeleitungen 40 Jahre Verbrauchsgebundene Kosten Hierzu z hlen Brenn stoff und Hilfsenergiekosten Den weitaus gr ten Anteil machen die Brennstoffkosten aus die sich aus den Preisen in Kapitel 9 1 ergeben Die ben tigte Brennstoffmenge errechnet sich aus dem Netto Nutzw rmebedarf f r Heizung und Warmwasser zuz glich der jeweiligen Nutzungsgrad verluste Soll beispielsweise eine W rmemenge von 25 500 kWh pro Jahr erzeugt werden ist bei einem Netto Jahresnutzungsgrad von 75 eine Brennstoff energie von 34 000 kWh a aufzuwenden entspricht 3 4001 Heiz l Diese Brennstoffmenge entspricht einem Volumen von 17Rm trockenem Buchenholz zur Umrechnung vgl Planungszahlen in Kapitel 4 Bei einem angenommenen Preis von 60 Rm entste hen somit Beschaffungskosten von etwa 1 326 pr
118. kleintechnisch anwendba ren Verfahren angesprochen bei denen die Vielfalt stark eingeschr nkt ist F r weitergehende Betrach tungen sei deshalb auf die vertiefende Literatur ver wiesen vgl 2 5 2 8 17 3 1 Rohstoffangebot und herkunft Biogene Festbrennstoffe k nnen eine sehr unter schiedliche Herkunft haben Entsprechend gro ist auch die Vielfalt bei den Brennstoffarten Aufberei tungsformen und Qualit ten Die Brennstoffe stam men aus der Durchforstung und Ernte von Waldholz Holzbe und verarbeitenden Industrie Landschaftspflege Holz und Halmgut Landwirtschaft Energiepflanzen Stroh Aufberei tungsr ckst nde etc und der Entsorgung Gebrauchtholz Nachfolgend wird hierzu ein kurzer berblick gege ben 3 1 1 Durchforstungs und Waldrestholz Bei der Produktion von m glichst hochwertigem Stammholz f r die stoffliche Nutzung fallen minder wertige Sortimente und R ckst nde an die unter an derem als Brennstoff genutzt werden k nnen Hier unterscheidet man das Schwachholz und das Wald restholz aus dem Schlagabraum der wiederum in Kronenderbholz Reisholz und Rinde unterteilt wer den kann sowie den Stock der allerdings selten ge nutzt wird Schwachholz Schwachholz f llt bei Durchfors tungsma nahmen an die in Zyklen von 10 Jahren wiederkehrend durchgef hrt werden Dabei werden konkurrierende kranke oder minderwertige B ume entfernt Da es sich um Sort
119. mit Schubkar ren S cken oder Eimern erfolgt z B bei einem Pelletofen im Wohnzimmer gen gt ein gut zug ngli cher trockener Lagerraum F r die Bevorratung der Pellets werden dann je nach Anbieter eingesetzt Kleins cke von je 15 bis 20 kg Sie sind bei Liefe rung einzeln abzuladen oder werden auf Paletten gestapelt angeliefert Gro kartons auf Einwegpaletten ca 850 kg Gro s cke Big Bags als Ein oder Mehrweg gebinde mit ca 800 bis 1 200 kg F llmenge Diese S cke k nnen stehend mit der Entnahme ffnung oben oder auch als spezielle trichterf rmig ver n hte S cke h ngend gelagert werden wobei die Entnahme unten erfolgt 44 Mehrwegcontainer Kleinsilos z B als Kunststoffgewebe in einem Stahlger st mit Auslaufschieber vgl Abb 3 33 Automatische Ein und Auslagerung Aus Gr nden des gestiegenen Komforts werden Zentralheizungsan lagen f r Holzpellets heute berwiegend mit einer durchgehend mechanisierten Brennstoffbeschickung ausgestattet Die Abnehmer werden mit Hilfe von Pumpwagen beliefert mit denen der Brennstoff pneu matisch eingebracht wird Abb 3 32 F r die Sicher stellung einer m glichst hohen Pelletqualit t sind auch f r den Brennstofflieferanten bestimmte Anfor derungen an die Lagerungs und Umschlagprozesse im Rahmen der NORM M7136 3 42 definiert wor den Die Anlieferung mittels Pumpwagen erleichtert die Einlagerung beim Endverbraucher indem das Sc
120. nachfolgenden Kapiteln gege ben Auslegung Ob ein BHKW wirtschaftlich betrieben werden kann h ngt entscheidend von der gew hlten Leistung ab Bei Aggregaten die nicht vorwiegend zur netzunabh ngigen Stromversorgung eingesetzt werden sollte die Auslegung so erfolgen dass die an fallende W rme in gro em Umfang genutzt werden kann Grundlage f r die Auslegung bildet somit eine Analyse eines Jahresverlaufs des W rmeleistungsbe darfs In einer geordneten thermischen Jahresdauer linie wie sie in Kapitel 6 beispielhaft dargestellt ist wird aufgetragen wie viele Stunden pro Jahr eine be stimmte thermische Leistung in kW ben tigt wird Als Richtgr e sollte die thermische Gesamtleistung des BHKW im Allgemeinen bei etwa 30 der not wendigen thermischen Maximalleistung liegen So wird sichergestellt dass durch das BHKW etwa 60 bis 80 des Jahresw rmebedarfs bei 4 000 bis 6 000 Jah Station re Nutzung von Pflanzen len resstunden abgedeckt sind 10 8 Zus tzlich zu erfas sende Tagesganglinien des Strom und W rmeleis tungsbedarfs geben Aufschluss dar ber inwieweit diese beiden Bedarfsf lle zeitlich bereinstimmen Betriebsweise BHKW werden entweder w rmege f hrt stromgef hrt oder in einer Kombination beider M glichkeiten betrieben Ein w rmegef hrtes BHKW wird nach dem W r mebedarf der Verbraucher ausgelegt Zus tzliche W rmeerzeuger k nnen das Aggregat bei der Deckung des momentanen W r
121. nehmer oder durch private Nutzer die als Selbstwer ber eine begrenzte Teilfl che als Fl chenlos zugewiesen bekommen gelegentlich kostenlos aber meist gegen geringe Bezahlung und die Aufarbei tung in Eigenregie durchf hren Die aus Waldrestholz gewinnbare und auf das Jahr gerechnete Brennholzmenge liegt etwa bei 0 4 bis 0 8t ha lufttrocken Zusammen mit dem Durch forstungsholz erreicht der auf ein Jahr berechnete Holzbrennstoffertrag aus dem Wald selten mehr als 1 5 t ha sofern nicht minderwertige Industrieholz sortimente wie z Stangenholz bis 14 cm Durch messer ebenfalls zu Brennholz verarbeitet werden 3 1 2 und Verarbeitungsr ckst nde Ein ebenfalls bedeutendes Holzaufkommen stellt der R ckstand der Holzbe und verarbeitenden Industrie dar allerdings wird der gr te Teil dieser Reststoffe stofflich verwertet 3 28 Das anfallende Restholz wird durch station re Hacker oder chargenweise von Lohnunternehmern mit mobilen Hackern aufgearbei tet Rindenfreie Hackschnitzel wei e Hackschnit zel die z B bei der Bearbeitung von vorentrinde tem Stammholz anfallen erzielen oft einen relativ hohen Preis in weiterverarbeitenden Industrien so dass f r eine energetische Nutzung zun chst eher das Hackgut mit anhaftender Rinde schwarze Hack schnitzel in Frage kommt Es wird z B aus Schwar ten und Sprei eln gewonnen Abb 3 1 Das Hackgut kann dann vom Be und Verarbeitungsb
122. oder Pflanzen lme thylester verwendet wird Bei Anlagen die vor dem 1 Januar 2007 in Betrieb genommen worden sind gilt der Anteil der der notwendigen fossilen Z nd und St tzfeuerung zuzurechnen ist auch nach dem 31 Dezember 2006 als Strom aus Biomasse Des Weiteren k nnen nach 88 Abs 7 EEG Vor schriften erlassen werden welche Stoffe als Bio masse im Sinne dieser Vorschrift gelten welche tech nischen Verfahren zur Stromerzeugung angewandt werden d rfen und welche Umweltanforderungen dabei einzuhalten sind 10 6 Emissionen und Wirkungsgrade Emissionen pflanzen lbetriebener Motoren ber den Schadstoffaussto von Pflanzen lmotoren liegen verschiedene Studien vor die sich zumeist auf den Einsatz in Fahrzeugen beziehen 10 18 10 19 10 10 Sie zeigen dass der Betrieb von herk mmli chen nicht f r Pflanzen l optimierten Dieselmotoren bei den Abgaskomponenten Kohlenmonoxid CO Kohlenwasserstoffen HC Partikelmasse und Benzol im Mittel zu einer Erh hung um etwa 50 bei den Aldehyden um ca 120 f hrt Dies ist in erster Linie auf die nicht f r Pflanzen l geeigneten Motoren und die dadurch schlechtere Verbrennung zur ckzuf h ren Bei den Stickstoffoxiden NO und den polyzyk lisch aromatischen Kohlenwasserstoffen treten dage gen keine nennenswerten Unterschiede auf Vergleicht man dagegen richtigerweise die Emissio nen von pflanzen lbetriebenen pflanzen ltauglichen Motoren mit diese
123. ohne Bauteil veran schlagt werden 10 25 Sonstige Kosten nach VDI 2067 z B Verwaltung werden ebenfalls in Prozent der Gesamtinvestitionssumme abgesch tzt und unter scheiden sich normalerweise nicht zwischen Pflan zen l und Heiz laggregaten Erl se und Gutschriften Entscheidend f r die Wirt schaftlichkeit von BHKW sind vor allem die erzielba ren Preise oder die anrechenbaren Gutschriften f r Strom und gegebenenfalls f r W rme Bei der Einspeisung von Strom aus Biomasse Pflanzen l wird gem dem Erneuerbaren Ener 177 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen gien Gesetz EEG eine gesetzlich festgeschriebene Mindestverg tung gew hrt vgl Kapitel 10 5 5 Die Bewertung des Eigenverbrauchs der produzierten Elektrizit t richtet sich dagegen nach den f r den Nutzer relevanten Strompreisen die sich f r Tarifkun den Niederspannungsebene und Sondervertrags kunden vorrangig Mittelspannungsebene mit hohem Verbrauch unterscheiden 10 7 2 Wirtschaftlichkeitsrechnung Die beim Einsatz eines BHKW anfallenden Kosten werden entweder nur auf die produzierte W rme oder nur auf den erzeugten Strom bezogen Die spezi fischen W rmegestehungskosten beispielsweise erge ben sich aus den j hrlichen Gesamtkosten abz glich der Erl se f r die produzierte elektrische Energie di vidiert durch die j hrlich erzeugte W rmemenge Sind diese W rmegestehungskosten niedriger als die eines Vergleichssystems so arbeitet das BH
124. seines niedrigen Heizwertes wird ein derartiges Gas auch als Schwachgas bezeichnet Die Zusammensetzung des Gases ist stark varia bel Zur groben Orientierung kann f r den Wasser stoffgehalt in Vol ein Mittelwert von ca 13 96 angenommen werden Bei Kohlenstoffmonoxid CO ist der Gehalt mit durchschnittlich ca 16 etwas h her w hrend beim CO mit etwa 14 zu rechnen ist Methan CH3 ist mit etwa 4 Anteil und l nger Kohlenwasserstoffe mit ca 1 96 vertreten Den gr ten Anteil nimmt der Stickstoff mit ca 52 ein 6 63 F r die Gasnutzung in Verbrennungsmotoren ist sowohl eine Partikelabscheidung als auch eine Teer abscheidung erforderlich Dies geschieht in der Regel durch Abk hlung und Kondensation was au erdem zu einer Erh hung der Energiedichte des Gases f hrt Dies ist vor allem aus motorischer Sicht erw nscht Zur Gasreinigung werden in der Regel Nassw scher eingesetzt z B Sandbett Wirbelw scher vgl 6 63 Es werden auch Kombinationen aus Nassw schern und Elektrofiltern oder auch filternden Abscheidern Feuerungen und Anlagentechnik erprobt F r die allgemein bliche Nassreinigungs stufe ist au erdem zus tzlich noch eine entsprechend aufw ndige Abwasserreinigung vorzusehen Gasnutzungstechnik Das Produktgas l sst sich sehr verschiedenartig einsetzen Die geringsten Anforde rungen an die Gasqualit t werden bei reiner W rme nutzung gestellt denn hierf r ist keine aufw
125. sonnenzugewandte Seite bevorzugen falls m glich Tagesverbrauch an Brennstoff in beheizten R umen z B im Aufstellraum der Feue rung bevorraten Brennstoffvorw rmung bei Lagerung in Geb uden ohne besondere Feuerschutzeinrichtungen ist die maximal zul ssige Brennstoffmenge zu beachten d h maximal 15t Holzbrennstoff entspricht 34 Raummeter Rm Buchenscheitholz bzw 49 Rm Fichtenscheitholz jeweils lufttrocken 33 cm Scheite geschichtet Vordach oder Dach berstand Stapelweise ohne St tzen am Rand Rundholz querlager lie ca 10 cm ca 10 Abb 3 25 Stapelung von Scheitholz Geb udewand ab ca 0 5 m Scheitl nge Als Regenschutz Abdeckung kommen verschiedene Materialien in Frage Hierzu z hlen z B Dachpappen Kunststoffplanen oder Eindeckmaterialien aus Profil blech Zur Vermeidung von Windangriff muss die Ab deckung befestigt bzw beschwert werden Bei d n nen Kunststoffplanen wird die Abdeckung sinnvollerweise haubenartig ausgef hrt indem die 40 Plane an den Kanten des Stapels nach unten um ca 20 bis 30 cm abknickt damit sie mit einer Holzlatte fest genagelt werden kann Die Seiten des Stapel m ssen dabei aber weitgehend offen bleiben um die Durch l ftung nicht zu behindern Trocknungsverlauf Unmittelbar mi
126. teilweise parallel verwendeter Namen und Bezeichnungen eingeb rgert Begriffliche Unsch rfen sind daher nicht vollst ndig vermeidbar Obgleich bei fast allen Bauarten auch Varianten mit Au enluftversorgung existieren werden Einzel feuerst tten im Regelfall mit Luft aus dem beheizten Raum betrieben F r den Kaminzug kritische Betriebszust nde infolge der Raumluftentnahme sind aber in den meisten F llen nur dann zu erwarten wenn wie bei moderner Bauweise mit dichten T ren und Fenstern der sonst bliche Verbrennungsluft verbund ca 4m Raumluft je kW Nennw rmeleis tung nicht ausreicht 6 52 Das ist am ehesten bei offenen Kaminen die mit hohem Luft berschuss betrieben werden zu erwarten Schwierigkeiten treten aber auch auf wenn f r die Wohnrauml ftung Unter drucksysteme eingesetzt werden die den nat rlichen Kaminzug begrenzen z B K chenabzug kontrol lierte L ftung Feuerungen ohne Gebl se sind in die sem Fall mit Au enluft zu versorgen gro er schambottierter Feuerraum mit Umlenkeinbauten Einstellung von Prim r und Sekund rluft Einhebelmechanik Prim rluft Abb 6 2 Ausstattungsmerkmale eines modernen Holz ofens 6 37 Feuerungen und Anlagentechnik Moderne Holz fen sind generell durch eine Reihe von Merkmalen gekennzeichnet Abb 6 2 Sie verf gen ber schamottierte richtig dimensionierte Brennr ume in denen hohe Temperaturen und ausrei
127. ter weitgehendem Luftabschluss im oberen Reaktor bereich getrocknete und in der weiteren Folge pyrolytisch zersetzte Biobrennstoff in die sehr hei e Oxidationszone aus der dann Koks und Asche nach unten in die Reduktionszone eintreten Die haupt s chlich in der Pyrolysezone durch die pyrolytische Zersetzung entstehenden Gase werden in der Oxida tionszone stark erhitzt wobei Temperaturen von deutlich mehr als 1 000 C auftreten k nnen Dabei er folgt eine weitgehende Crackung der entstandenen langkettigen organischen Verbindungen in kurzket tige Verbindungen und damit eine Umwandlung teer reicher in teerarme gasf rmige Bestandteile die in der anschlie enden Reduktionszone mit dem Koks unter weiterer Gasbildung reagieren d h Reduktion von CO zu CO Das Rohgas entstr mt danach im unte ren Reaktorbereich Der Vorteil dieser Prozessf hrung liegt darin dass die Rohgase vergleichsweise wenig Teerprodukte und andere hochsiedende Verbindungen enthalten Sie k nnen somit ohne allzu kostenintensive oder umweltbelastende Reinigungsschritte auch f r anspruchsvolle Gasnutzungen z B in Motoren her angezogen werden Nachteilig ist jedoch die hohe Temperatur des aus der Reduktionszone austretenden Produktgases 600 bis 800 C wobei die W rme nur teilweise mit Hilfe von W rme bertragern zu einer Gaserzeugung genutzt werden kann z B zur Vor w rmung der Zuluft auf ca 300 C Dies reduziert den Umwandlungswirkungsgrad
128. verminderter Heizlast ein zu hoher Luft berschuss vorliegt z B bei nicht optimaler Anlageneinstellung kann der Wirkungs grad auch absinken v bad SS 2 E 3 x gt 1985 1990 1995 2000 2005 Jahr Abb 7 4 Entwicklung der Kesselwirkungsgrade von hand und automatisch beschickten Holzfeue rungen kleinerer Leistung seit 1980 Ergebnisse aus Typenpr fungen bei Nenn und Teilw rme leistung Quelle BLT Wieselburg 7 2 120 Entwicklung der Wirkungsgrade In den vergan genen Jahren hat auch bei den Holzheizungsanlagen eine technologische Weiterentwicklung statt gefun den die sich sehr deutlich am Kesselwirkungsgrad ablesen l sst Er ist seit Beginn der 80 er Jahre bis heute um ca 30 Prozentpunkte gestiegen Das zeigt die Auswertung einer Vielzahl von Messergebnissen aus Typenpr fungen Abb 7 4 Nutzenergie energie Heizw rme nach unlerem Heizwert H 15 18 Kesselverluste R ckgewinnung Abgas 13 Kondensation 9 Oberfl che 2 Abgask hlung 9 Brennstoff Abb 7 5 Energiefluss einer Brennwertfeue rung mit Holzhackschnitzeln 7 9 Nennenswerte weitere Wirkungsgradsteigerun gen sind somit nur noch durch die Einf hrung von Zusatzw rmetauschern mit Kondensationseffekt denkbar Dadurch k nnen die Abgase einer Holzfeue rung unter den Taupunkt abgek hlt werden und die W rmeausnutzung des Brennstoffs wird beachtl
129. von Messergebnisse aus TIypenpr fungen hervor Abb 7 7 Analog dazu sind entsprechende Verbesse rungen beim Kesselwirkungsgrad der Feuerungen eingetreten Kapitel 7 1 Fl chtige organische Kohlenstoffverbindungen Analog zum CO Aussto verhalten sich auch die Emissionen der fl chtigen organischen Kohlenstoff verbindungen d h Gesamt C oder da es sich 125 PN Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Hackschnitzelkessel 50 kW Gesamtstaubemission 40 mg Nm gt 10 um 2 5 10 um 8 5 1 2 5 4 Abb 7 9 Pelletkessel 25 kW Gesamtstaubemission ca 25 mg Nm gt 10 um 2 5 10 2 2 1 2 5 3 Typisches Ergebnis einer Messung zur Verteilung der Korngr en von St uben aus der Verbrennung von Holzhack schnitzeln und Holzpellets in h uslichen Zentralheizungsanlagen Messwerte bei Nennw rmeleistung Quelle TFZ in beiden F llen um Produkte einer unvollst ndigen Verbrennung handelt vgl Kapitel 5 Wie beim CO ist auch hier bei gr eren Anlagen mit h herer Nenn w rmeleistung eine Abnahme des Schadstoff aussto es festzustellen Abb 7 8 Das Gleiche gilt f r den Auslastungsgrad der Feuerung das hei t dass die in Abb 7 8 dargestellten CO und Gesamt C Emissionen deutlich zunehmen sobald die Anlagen mit gedrosselter Leistung d h in Teillast oder gar bei kleinster W rmeleistung betrieben werden Staubemissionen Der beim CO und Gesamt C fest gestellte Zusammenha
130. vor kommt Bei Spitzenlastabdeckung durch fossile Brenn stoffe lassen sich die Gesamt Investitionskosten sen ken w hrend gleichzeitig die Hackschnitzelfeuerung in einem g nstigeren Leistungsbereich betrieben wird In diesem Fall m ssen beide Feuerungen im Parallel betrieb arbeiten das hei t dass sich die Einzelleistun gen beider Feuerungen im Maximallastzustand addie ren Abb 6 20 Soll jedoch der Bereich des niedrigen Leistungsbe darfs mit fossilen Brennstoffen abgedeckt werden z B bei geringer Anlagenauslastung f r die Brauchwassererw rmung im Sommer so werden die beiden Feuerungen nicht gleichzeitig sondern alter nativ zueinander betrieben In einem solchen Fall w re beispielsweise auch der Einbau eines ausrei chend gro en W rmespeichers sinnvoll vgl Kapitel 6 1 4 4 Generell ist dessen Einsatz auch f r Hack schnitzelfeuerungen sinnvoll da der feuerungs technisch ung nstige Teil oder Schwachlast Betriebs zustand vermieden bzw reduziert wird Bei beiden kombinierten Betriebsarten Spitzen und Schwachlastanwendung leistet die Holzfeue rung in der Regel immer noch den gr ten Beitrag zur Gesamtw rmebereitstellung Das wird anhand einer typischen Jahresdauerlinie in Abb 6 20 ersichtlich Anbindung an das Brennstofflager Hackschnitzel feuerungen verf gen in der Regel ber eine vollme chanisierte kontinuierliche Brennstoffnachlieferung aus dem Lagerraum Das geschieht entweder abs tzig ber e
131. werden sollen z B Edelstahltanks diese Mehrkos ten werden aber oft durch geringere Sicherheitsauf wendungen f r den Boden und Gew sserschutz kompensiert z B keine regelm igen Tankpr fun gen Die Abschreibungsdauer sollte entsprechend der blichen Gesamtlaufzeit des BHKW festgelegt wer den sie liegt typischerweise bei ca 15 Jahren 10 25 Die technische Lebensdauer aller Komponenten d rfte bei Pflanzen l BHKW mit ausgereifter Technik ebenso hoch sein wie bei Dieselaggregaten allerdings liegen bisher noch keine Daten in ausreichendem Umfang ber die tats chliche maximale Laufleistung der Motoren vor Erfahrungen zeigen dass auch Aggregate mit einer Laufzeit von bis zu ca 35 000 Betriebsstunden keine au ergew hnlichen Verschlei erscheinungen aufweisen Verbrauchsgebundene Kosten Hierzu z hlen Brenn stoffkosten und die Hilfsenergiekosten wie etwa f r Pumpen F r Raps l als Brennstoff kann ein fester Be zugspreis angenommen werden der allerdings je Station re Nutzung von Pflanzen len nach Lieferant Bezugsmenge Angebot und Nach frage sowie der Jahreszeit Schwankungen unterwor fen sein kann Die mittleren Preise f r Raps l liegen derzeit zwi schen ca 0 60 und 0 70 zzgl MwSt H here Kraftstoffkosten innerhalb der Preisspanne k nnen dann in Kauf genommen werden wenn zuverl ssig eine gesicherte hohe Raps lqualit t geliefert wird wodurch Tankreinigungen Kraftstofffilterwe
132. x x x x x Starfort x x X Stockmann x Tajfun x X Trautmann TSC x x x X X Vielitz x x Widl x X X x 2 Woodline x x x x x Z ma x X X x X 1 192 Anhang Bauarten von mobilen Holzhackern zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressenliste in Anhang G Fabrikat Hersteller Berkili BGU Bruks Doppstadt D cker Erjo Eschlb ck Farmi GUT Hackschnitzel v Sch nfels Heizohack Husmann JBM Jensen Jenz Junkkari Kl ckner Laimet LGU Matec MUS MAX NHS Pezzolato Posch Rudnik Enners Schliesing Silvatec Starchl TP Lindana T nni en Vermeer Weiss Wellink W st 3 Punktanbau x Anbau bzw Aufbau AE Z a x N X X X 2 x x IE X X I EX x X EX x Selbstfahrer Antrieb H 14 N lt x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Hackwerkzeug 51714 E S 2 Fo x x x x x x x Es
133. zust ndige Kaminkehrer k ndigt die Mes sung d h den voraussichtlichen Messtermin zwi schen 8 bis 6 Wochen vorher schriftlich an Die Mes sung findet im ungest rten Dauerbetriebszustand bei Nennw rmeleistung oder ersatzweise bei der h ch sten einstellbaren W rmeleistung statt Eine Messung w hrend einer Betriebsphase mit zu geringer Leis tungsabnahme 2 im Sommer wird in der Regel vermieden da die Messergebnisse unter solchen Betriebsbedingungen erfahrungsgem schlechter ausfallen Kosten der Festbrennstoffnutzung 9 1 Brennstoffpreise und kosten Die meisten in Kleinanlagen einsetzbaren Bio massebrennstoffe werden zu kalkulierbaren Markt preisen angeboten so dass die Kosten f r deren Be schaffung durch Anfrage bei den jeweiligen Anbietern festgestellt werden k nnen Nachfolgend werden einige Orientierungswerte zu den Marktprei sen zusammengestellt Dabei ist darauf hinzuweisen dass erhebliche regionale und saisonale Schwankun gen bestehen und dass je nach Qualit t Aufberei tungsart Liefermenge und Liefer oder Abladeservice zum Teil erhebliche Zu oder Abschl ge zu ber ck sichtigen sind Folglich sollte eine Investitionsent scheidung stets auf den vor Ort anfallenden tats chli chen Preise beruhen S mtliche hier genannten Preise enthalten die jeweilige Mehrwertsteuer die je nach Anbieter ver schieden sein kann In der Regel betr gt sie bei Direkt bezug von forstlichen Anbietern Forstbetr
134. 0 X ES HMS 14 x Hobag 25 110 X x x Hofmeier 15 30 x Hohmann 25 90 x x Hoval 15 50 x x 15 26 x HS Tarm 20 50 15 40 x 23 37 X X X HT Engineering 10 20 23 140 Iwabo 22 30 x 49 250 Janfire 3 600 x 30 40 amp Sch fer 25 170 x x 45 1000 x K nzel 15 50 x x 15 25 15 150 10 30 Lignotherm 15 30 x x 12 40 x Limbacher 20 200 X x E Lopper 18 800 40 450 Mangelberger 14 28 x x Mbio 15 x M ller 20 15000 x x x x Nolting 45 149 x x 45 2500 Rohleder 15 40 199 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang G Forts Bauarten Feuerung geeignete Brennstoffe Automatisch beschickte Anlagen Holz Halmgut etc Nennw rme ES Ge 2 Fabrikat Vertrieb Leistungsbereich K 5 S 3 kW 5 8 21 2 E z E 5 2 ue 150 P EE 2 2 5120 5 15 E z lala la F lle 2 5115 koFen 20 70 x x 10 32 Olymp 25 45 X X 15 45 23 45 x x x Palazzetti 10 15 x Paradigma 15 35 x x Passat 32 140 23 185 14 28 xX Perhofer Biomat 35 80 x 15 22 amp Energy 5 12 47 P
135. 0 x 600 mm feuerverzinkt mit Wasser ablaufl chern f r Kran und Staplerbetrieb geeignet Abmessungen 1000 x 800 x 500 mm Schuttcontainer wasserdichte Verschwei fung Inhalt 1 m lackiert stapelf hig Abb 3 28 Handels bliche Paletten und Container Lager und Transportbeh lter Wenn das Scheitholz nicht beim Endverbraucher sondern im Handel bzw beim Erzeuger zwischen gelagert wird kann die Verwendung von Transportbeh ltern sinnvoll sein Eine Auswahl von g ngigen Systemen f r den ge werblichen Handel bietet Abb 3 28 Die Beh lter sind 41 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Betonpunktfundament Alternativ Holzst tze einbetoniert n DIN 18900 St tze vorne und hinten 2 Pfette 5 5 Dachlatten Stahlblech oder Faserzementplatten freitragendes Stahlprofilblech Wandriegel Abb 3 29 Rundholz Pultdachhalle mit Rundholzverbindern 3 48 im Bauzubeh rhandel erh ltlich Als Transportge binde werden au erdem gelegentlich Einwegs cke f r ungestapeltes Scheitholz verwendet In der Regel sind diese Techniken jedoch f r den kleingewerbli chen Brennholzhandel mit zu hohen Investitionskos ten verbunden so dass in der Praxis oft g nstigere L sungen wie beispielsweise Scheitholzb ndel Kapi tel 3 3 2 4 verwendet werden Noch g nstiger sind Eigenbaul sungen Bew hrt haben sich hierbei Standardpaletten die mit Baustahl Bewehrungsmatt
136. 006 f r ca 127 t frei Abnehmer er h ltlich 9 11 betr gt der energiemengenbezogene Vergleichspreis f r Getreidek rner ca 3 3 ct kWh 32 4 Das entspricht etwas mehr als der H lfte des Holzpelletpreises in 2006 Neben den technischen Risiken und dem erh hten Schadstoffaussto ist der Einsatz dieses Brennstoffs aber in den meisten Feue rungsanlagen auch rechtlich problematisch Kapitel 8 Im Vergleich zu den privaten Haushalten k nnen industrielle Abnehmer oder Betreiber gr erer Feue rungen auf deutlich g nstigere Biomassebrennstoffe zur ckgreifen Hierzu z hlen vor allem Rinde oder Kosten der Festbrennstoffnutzung Hackgut aus S geresten hnlich g nstig sind auch Schwarten und Sprei el aus dem Rohholzzuschnitt im S gewerk dieses Holz muss aber erst noch ofenfertig aufbereitet werden Entwicklung der Brennstoffpreise Um die wirtschaft lichen Chancen und Perspektiven von Biomasse Fest brennstoffen absch tzen zu k nnen ist es unter ande rem erforderlich deren spezifische Energietr gerkosten zu vergleichen In Abb 9 2 wurden hierzu die Preis beobachtungen verschiedener Quellen auf ein einheitli ches Ma d h auf die Energiemenge eines Liters Heiz l extra leicht umgerechnet Die Darstellung zeigt dass Waldhackschnitzel hier 69 t bei einem Wassergehalt von 35 frei Heizwerk im Umkreis von 20km zur Zeit der preisg nstigste Energietr ger ist Holzpellets hier 258 t vgl
137. 04316 Leipzig Tel 0341 990 3843 Fax 0341 990 4003 Internet www epas gmbh com Hoval GmbH Karl Hammerschmidt Str 45 85609 Aschheim Dornach Tel 089 922097 0 Fax 089 922097 77 Internet www hoval de KWB Kraft und W rme aus Biomasse GmbH Industriestra e 235 A 8321 St Margarethen Raab Tel 43 0 3115 6116 0 Fax 43 0 3115 6116 4 Internet www kwb at Mawera Holzfeuerungsanlagen Gesellschaft mbH Neulandstra e 30 A 6971 Hard am Bodensee Tel 43 0 5574 74301 0 Fax 43 0 5574 74301 20 Internet www mawera com Solo Stirling GmbH Stuttgarter Str 41 Postfach 600152 71050 Sindelfingen Tel 07031 301 0 Internet www stirling engine de Stirling Power Module Energieumwandlungs GmbH Nikolaus Sch nbacher Strasse 7 A 8052 Graz Tel 43 0 316 581427 Fax 43 0 316 581427 Internet www stirlingpowermodule com arbeitet mit Fa KWB zusammen Sunmachine Sunmachine Vertriebsgesellschaft Am Riedbach 1 87499 Wildpoldsried Tel 08304 92933 20 Fax 08304 92933 21 Internet www sunmachine com BHKW Module AETRA AETRA GmbH Pflanzen ltechnik F rstenweg 1 D 33102 Paderborn Tel 03030 689 277 Internet www aetra de BesT BesT BioEnergieTann GmbH Eiberger Str 2 D 84367 Zimmern BIOteck Nord Burkhardt EVG Sulzberg Euroenergie Giese Greenpower Hausmann Henkelhausen Ineatec KPM KSW Bioenergie Tel 08572 9606 50 Fax 08572 960666 Internet www bausem de BIOteck Nord Altes Moor 2
138. 1 lt 2 5 MW F TA Luft 11 0 15 10 250 100 2 5 lt 5MW F TALuff 11 0 15 10 250 50 5 lt 50 MW TA Luft 11 0 15 10 250 20 Emissionswerte bei der Verfeuerung von Stroh und hnlichen pflanzlichen Stoffen 15 lt 100 kW N 1 BImSchV 13 4 150 100 kW lt 1 MW8 11 0 25 50 500 50 1 lt 50 MW8 11 0 255 50 400 20 a Mit Anlagenleistung ist hier gemeint N Nennw rmeleistung 4 h die h chste von der Feuerungsanlage im Dauerbetrieb nutzbar abgegebene W rme menge je Zeiteinheit wird vom Hersteller unter Angabe des Brennstoffs festgelegt F Feuerungsw rmeleistung d h der auf den unteren Heizwert bezogene W rmeinhalt des Brennstoffs der einer Feuerungsanlage im Dauerbetrieb je Zeiteinheit zugef hrt werden kann angegeben als Stickstoffdioxid NO3 TA Luft novellierte Fassung vom 24 Juli 2002 8 8 ar ano Die Emission fl chtiger organischer Kohlenstoffverbindungen engl VOC wird als Gesamtkohlenstoff Ges C angegeben allgemeine Anforderung der 1 BImSchV Abgasfahne muss heller sein als Grauwert 1 Grauwertskala in Anlage 1 zur 1 BImSchV Bis 2 5 MW Feuerungsw rmeleistung gilt der Grenzwert nur bei Betrieb mit Nennlast Bei Feuerungen f r Stroh und hnliche Brennstoffe sind ab 100 kW Feuerungsw rmeleistung au erdem f r PCDD F Dioxine und Purane eine Begrenzung von 0 1 ng TE Nm und f r gasf rmige anorganische Chlorverbindungen angegeben als von 30 mg Nm e
139. 1 8 kW Leistung 4 kg Gewicht und 35 cm Schwertl nge empfehlenswert Kreiss gen F r die Brennholzaufbereitung werden Tischkreiss gen Rolltischkreiss gen Wippkreiss gen oder Kombinationen dieser Typen verwendet Kleinere S gen haben einen 3 0 kW Wechselstrommo tor 230 V Wechselstrom sie sind aber nur bedingt f r die Brennholzaufbereitung geeignet Die meisten Kreiss gen arbeiten daher mit 400 Drehstrommbotor so dass Anschlussleistungen von 4 2 bis 7 5 kW m g lich sind Beim Stromverbrauch ist im Mittel von Wer ten um ca 0 4 kWh je Raummeter Scheitholz auszuge hen wobei Hartholz 20 mehr Energie ben tigt als Weichholz 3 21 Au er mit elektrischem Strom kann der Antrieb auch mit einer Traktorzapfwelle er folgen Als S gebl tter werden Durchmesser von 315 bis 800 mm verwendet die Blattdicke variiert zwischen 1 8 und 3 2 mm Eine f r Brennholzarbeiten typische Ausr stung stellt beispielsweise eine Wipp Tisch s genkombination mit optionalem Zapfwellenantrieb 5 5 kW Motor 400 V Drehstrom 700 mm Blattdurch messer und 3mm Blattdicke dar Eine Liste mit Anbietern solcher S gen findet sich im Anhang Bei der Arbeit mit der Kreiss ge treten L rmbelas tungen von ber 90 dB A auf daher ist das Tragen eines Geh rschutzes notwendig Bei vorgespaltenen Meterholzscheiten die auf 33 cm abgel ngt werden liegt die Produktivit t des Kreiss geeinsatzes bei ca 2 5 Raummetern Rm je Arbeitskraftstunde
140. 160 15 52 15 12 45 14 5 15 70 15 130 28 1000 10 25 13 30 25 130 15 15 60 20 850 22 32 15 25 30 45 15 70 15 15 233 12 23 25 15 25 25 180 55 1000 15 140 12 45 12 250 50 200 15 25 30 45 Handbeschickt Bauarten Feuerung Automatisch beschickte Anlagen 50 8 5 58 11 15 Kid ae ee s EECH 5 eS Es x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Scheitholz geeignete Brennstoffe Holz Halmgut etc D 22 ll 25 5 20112417 2 oO E ei Ki D T S T m S x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Anhang Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang G Forts Bauarten Feuerung geeignete Brennstoffe Automatisch beschickte Anlagen Holz Halmgut etc Nennw rme SS eg Fabrikat Vertrieb Leistungsbereich K 5 l 3 kW 5 S 5 E 5 2 a 20 9 E 21 01 T S o T 1201 Heizomat 30 850 Herlt 15 230 85 400 x x 5 Herz Feuerungs 12 50 x x technik 15 150 x 30 200 40 400
141. 1x 0 78 Erstmessung 0 05 6 068 Emissionen wiederkehrende 1x 72 34 Emissionsmessung Filterh lse mit Aus 19 57 wertung Ausbrennen 24 65 Ausbrennmaterial 2 24 Summe pro Jahr 108 31 132 48 a Anteilig pro Jahr bei 20 Jahren Nutzungsdauer b Mittelwert c bei modernen Anlagen heute kaum noch erforderlich handbeschickte Holz Zentralheizung Kaminkehrer kosten von j hrlich ca 110 w hrend bei Hackschnit zelfeuerungen ca 130 a anfallen Der Unterschied ergibt sich zum Teil durch die j hrlichen CO und Staubemissionsmessungen die derzeit bei Hack schnitzelfeuerungen j hrlich bei Scheitholzkesseln aber nur einmalig nach der Inbetriebnahme vorge schrieben sind vgl Kapitel 8 Arbeitskosten Beim Betrieb einer Kleinfeuerung f r Biomasse sind durch den Betreiber wesentlich h here Arbeitsleistungen zu erbringen als beispielsweise f r eine l oder Gasfeuerung Die Arbeiten betreffen die regelm ige Entaschung d h z B Entleerung des Aschekastens ca alle 2 bis 4 Wochen bei Halmgut h ufiger die Reinigung der W rmetauscherz ge 2 alle 4 Wochen bei Halmgut z T w chentlich und die berwachung der Anlage Bei handbeschick ten Anlagen kommt noch das Anz nden und die Brennstoffbeschickung hinzu Wenn es sich um eine private Feuerung ohne W rmelieferung an Dritte han delt k nnen derartige Arbeiten jedoch kaum in Anrechnung gebracht werden Erst bei einer Mehrfa milienhausvar
142. 2018 g x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Kachelgrund fen Warmluft fen Anhang Bauarten von Einzelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressliste in Anhang 6 Forts Anbieter Hilpert HWAM Iversen Jasba Jydepejsen A S Kago Kaminfeuer direkt Kasch tz Keramik Art Klass Koppe Kretzschmar KSW KVK Lechnerhof Leda M rchenofen Marggraf Matten MEZ Mors Mylin Nibe Nunna Uuni Olsberg Openfire R sler Oranier Poli Keramik pro Solar Rembserhof Rika Rink Scanfire Sch tzle Schipp Offene Kamine x Aussenbereich x Innenbereich x Fertigkamine x Kamin fen Speckstein fen Pellet fen x aus Beton feuerfest aus Schamotte Kamineins tze a 2 5 S 3 g ES Bej O 5 gt S ki ki x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x mit Wassertaschen Kachelofen eins tze S 8115 Su x x x x x x x x x x x x x x x x x x x Anhang x Kachelgrund fen Warmluft fen Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang C Ba
143. 2611 Fax 03421 714872 Internet www holzheizkessel info Ottowitz Biomassetechnik Im Winkel 15 A 6850 Dornbirn Tel 43 5572 33025 Fax 43 5572 330254 IMB Industrieofen und Maschinenbau Jena GmbH Camburger Str 68 07743 Jena Internet www imb jena com Naturw rme GmbH M hlau Chemnitzer Str 71 09212 Limbach Oberfrohne Tel 03722 505700 Fax 03722 505702 Internet www naturwaermetechnik de Janfire AB Factory sl ttertorpsgatan 3 Box 194 66224 m l Internet www janfire com J m Werksvertretung Deutschland 02763 Zittau Tel 03583 510508 Fax 03583 514599 Internet www jamatek de amp Sch fer GmhH Flotzbachstr 33 A 6922 Wolfurt Tel 43 5574 6770 0 Fax 43 5574 65707 Internet www koeb schaefer com Paul K nzel GmbH amp Co Ohlrattweg 5 25497 Prisdorf Tel 04101 7000 0 Fax 04101 700040 Internet www kuenzel de KWB Kraft und W rme aus Biomasse GmbH Industriestr 235 A 8321 St Margarethen Raab Tel 43 3115 6116 0 Fax 43 3115 61164 Internet www kwb at Lignotherm Heizsysteme GmbH Gewerbestra e 5 A 9851 Lieserbr cke Tel 43 4762 36880 Fax 43 4762 36886 Internet www lignotherm at Limbacher Maschinen und Anlagenbau Schulstr 39 91608 Geslau Tel 09867 9789532 Fax 09867 978534 Internet www hackschnitzelfeuerungen de Lopper Kesselbau GmbH Rottenburger Stra e 7 93352 Rohr Alzhausen Tel 08783 9685 0 Fax 08783 968520 Internet www lopper ch Mangl
144. 349 23 895 2 083 2 083 73 1 69 1 553 0 16 Pellets Heiz l 525 2 98 84 66 0 n b 11 970 2 423 960 1 093 2 742 1 844 21 033 1 834 1 834 14 1 t 220 t 3 092 0 16 90 2 98 85 109 4 n b 4 137 7 269 960 2 028 1 160 15 553 1 356 1 356 11 071 Liter 0 55 6 089 0 16 Scheit Hack 2 Pellets 90 90 90 2 98 2 98 2 98 75 79 84 124 0 117 7 110 7 n b n b n b 3 2 2 10 453 19 844 15 608 29732 960 960 960 6 212 1 576 1 576 3 818 3 358 2 893 1 524 1 449 1 420 22 967 27 188 25 190 2 002 2 370 2 196 2 002 2 370 2 196 62 2 122 6 Rin 23 6t ooe 69 t 220 t Rm 4 840 2 602 5 182 0 16 0 16 0 16 157 Ch Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 9 3 Berechnungsbeispiele f r die W rmegestehungskosten in verschiedenen Kleinanlagen f r verschiedene Versor gungssituationen Berechnungen inkl MwSt Werte z T gerundet Forts Summe verbrauchsge bundene Kosten 1 697 1 355 1 469 3 696 2 950 1 659 3 199 6 193 4 944 2 781 5361 Wartung Instand setzung Feuerung Arbeitskosten Reini gung und Betrieb Schornsteinfegen etc Summe j hrliche 2677 2 847 3 443 Gesamtkosten 1 500 h a Vollbenutzungsdauer 5 009 4 977 4495 5 660 7901 7 512 5 989 302 Vier Personen Haushalt bei t glichem Warmwasser Bedarf von 50 Litern pro Person Preise gem
145. 3670 Internet www creatherm de Skanwood GmbH Steinbacher Stra e 1 97816 Lohr am Main Tel 09352 80550 Fax 09352 80552 Internet www skanwood de DAN SKAN Zentrale Burgwedeler Stra e 7 8 30657 Hannover Tel 0511 2794880 Fax 0511 6497881 Internet www danskan de Denk Keramische Werkst tten KG Neershofer Stra e 123 125 96450 Coburg Tel 09563 2028 Fax 09563 2020 Internet www denk keramik de Dovre GmbH Valenciennerstra e 193 52355 D ren G rzenich Tel 02421 961530 Fax 02421 961531 Ebinger GmbH Baukeramik Lindenbach 2 56130 Bad Ems Tel 02603 2196 Fax 02603 2993 Eisenschmid GmbH Kamin fen Zargesstra e 5 86971 Peiting Tel 08861 68300 Fax 08861 69790 Internet www eisenschmidl de Energetec Gesellschaft f r Energietechnik mbH Neuwarmb chener Str 2 30916 Isernhagen Tel 05136 9775 0 Fax 05136 9775 10 Internet www bullerjan de Clever Kamintechnik Westerkappelnerstr 62a 49497 Mettingen Tel 05452 935890 Fax 05452 935891 Internet www clever kamine de Sascha Becher Ofenbaumeister Ahornstra e 21 58300 Wetter Tel 02335 71184 Fax 02335 71184 Internet www formteq de Ganz Baukeramik AG Dorfstra e 107 CH 8424 Embrach ZH Tel 41 44866 4444 Fax 41 44866 4422 Internet www ganz baukeramik ch Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Gast Gerco Gl ckel Grotherm G
146. 4 36 0 75 7 59 5 291 200 NO Mittelwert 2026 2793 3329 2791 1000 Spanne 1901 2295 2220 3582 3313 3345 2691 2862 Mittelwert 3 7 11 2 7 0 10 2 _ Spanne 2 0 6 0 9 2 12 5 6 7 7 3 6 5 15 3 Partikelmasse Mittelwert 79 5 100 3 2 6 37 20 Staub Spanne 60 0 136 0 68 8 166 0 1 7 3 5 2 4 5 0 Anzahl Messtage 6 4 2 3 25 16 6 12 Anzahl Halbstundenmittelwerte a Angaben in Milligramm pro Normkubikmeter mg Nm trockenes Abgas 0 C 1 013 mbar 5 Bezugssauerstoff b IDI Motor mit indirekter Einspritzung hier Wirbelkammer c DI Motor mit Direkteinspritzung d TA Luft 2002 10 3 gilt nur f r Anlagen gt 1 MW Feuerungsw rmeleistung 400 kWa Auch bei Staub zeigt sich dass mit nachmotori schen Ma nahmen wie Partikelfiltern BHKW 3 sehr niedrige Emissionswerte von ca 3 mg Nm erreichbar sind Bei kleineren Anlagen BHKW 1 und 2 werden derartige Filter jedoch aus Kostengr nden und man gelnder Dauerbest ndigkeit selten verwendet so dass der Staubaussto um ein Vielfaches dar ber liegt Neben den besonders wirksamen nachmotori schen und den motorischen Emissionsminderungs ma nahmen kommt auch der Qualit tssicherung beim eingesetzten Pflanzen l eine gestiegene Bedeu tung f r den Emissionsschutz zu vgl Kapitel 10 4 Wirkungsgrad Der Gesamtwirkungsgrad setzt sich aus dem elektrischen und thermischen Wirkungsgrad zusammen die aus den Quotienten der elektrischen und thermi
147. 4533 Stammham Inn Tel 08678 7494 0 Fax 08678 7494 29 Internet www gert unterreiner de Gert Unterreiner Forstger te GmbH F hrmannweg 11 84533 Stammham Inn Tel 08678 7494 0 Fax 08678 7494 29 Internet www gert unterreiner de Bell Via F De Pisis 5 Z 1 Mancasale 42100 Reggio Emilia Italy Tel 39 522505911 Fax 39 522514204 Internet www bell it S dharzer Maschinenbau GmbH Helmestra e 94 99734 Nordhausen Harz Tel 03631 6297 106 Fax 03631 6297 111 Internet www bgu maschinen de Feige Forsttechnik B ddelhagen 25 51674 Wiehl Drabenderh he Tel 02262 2727 Fax 02262 68850 Internet www feige forsttechnik de Binderberger Maschinenbau GmbH Am Fillmannsbach 9 A 5144 St Georgen am Fillmannsbach Tel 43 7748 8620 0 Fax 43 7748 8620 20 Internet www binderberger com Boschert GmbH amp Co KG Mattenstra e 1 79541 L rrach 8 Tel 07621 95930 Fax 07621 55184 Internet www boschert de Briol Ger tebau Auf der Kuhlen 15 21726 Oldendorf Tel 04144 7278 Fax 04144 7488 Internet www briol de Bernd Brune Rumbeck R thstra e 38 31840 Hessisch Oldendorf Tel 05152 1774 Fax 05152 526299 ETS Bugnot Deutschland Nr 46 06648 Braunsroda Tel 034467 4040 65 Fax 034467 4040 66 Internet www bugnot com Diemer automat GmbH Postfach 468 72425 Albstadt Tel 07431 1324 0 Fax 07431 1324 30 Internet www diemer automat de G nther Diezinger Jochsberg Burgweg 3 91578 Leutersh
148. 45741657 Internet www thermorossi com 215 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Twin Heat Viessmann Vigas Viva Solar Wagner Walln fer Gmbh Windhager Wolf WVT Xolar Zima ZWS Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Twin Heat Hans J rgen Helbig GmbH Pappelbreite 3 37176 N rten Hardenberg Tel 05503 9974 0 Fax 05503 9974 74 Internet www helbig gmbH de Viessmann Werke Viessmannstr 1 35105 Allendorf Tel 06452 70 0 Fax 06452 702780 Internet www viessmann de Vigas RS Immo Pro GmbH Im Eichengrund 28 46414 Rhede Tel 02872 949091 Fax 02872 949023 Internet www vigas de Viva Solar Energietechnik GmbH Otto Wolff Str 12 56626 Andernach Tel 02632 96630 Fax 02632 96632 Internet www vivasolar de Wagner amp Co Solartechnik GmbH Zimmermannstr 12 35091 C lbe Tel 06421 8007 0 Fax 06421 8007 22 Internet www wagner solartechnik de Gewerbezone 110 1 39026 Prad am Stj Italy BZ Tel 39 0473 616361 Fax 39 0473 617141 E Mail info wallnoefer it Windhager Zentralheizung Deutzring 2 86405 Meitingen Tel 08271 8056 0 Fax 08271 805630 Internet www windhager com Wolf Klimatechnik GmbH Eduard Haas Str 44 A 4034 Linz Tel 43 732 385041 0 Fax 43 732 385041 27 WVT Wirtschaftliche Verbrennungs Technik GmbH Bahnhofstra e 55 59
149. 4626 Bretzfeld Schwabbach Tel 07946 9200 11 Fax 07946 9200 50 Internet www scheifele de Scheppach Fabrikation von Holzbearbeitungsmaschinen GmbH G nzburger Stra e 69 89335 Ichenhausen Tel 08223 4002 0 Fax 08223 4002 20 Internet www scheppach com Schmidt Maschinenvertrieb Breslauerstr 6 75417 M hlacker Tel 07041 41212 Fax 07041 7865 Internet www schmidt einkaufen de Feige Forsttechnik B ddelhagen 25 51674 Wiehl Drabenderh he Tel 02262 2727 Fax 02262 68850 Internet www feige forsttechnik de Starfort Julius Durst 6 1 39042 Brixen Tel 39 472835776 Fax 39 472831124 Internet www starfort it 205 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Stockmann Tajfun Trautmann TSC Vielitz Widl Woodline Z ma Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Stockmann Maschinenbau und Landtechnik Vorberg 13 84513 Erharting Tel 08631 91234 Fax 08631 95540 Internet www stockmann landtechnik de Gert Unterreiner Forstger te GmbH F hrmannweg 11 84533 Stammham Inn Tel 08678 7494 0 Fax 08678 7494 29 Internet www gert unterreiner de Feige Forsttechnik B ddelhagen 25 51674 Wiehl Drabenderh he Tel 02262 2727 Fax 02262 68850 Internet www feige forsttechnik de Farmtec Trautmann Biberger Landshuter Str 25 84051 Altheim Tel 08703 2550 Fax
150. 6111 Fax 45 74486120 Internet www cormall dk CTC Heizkessel W rmetechnik K Berthold Friedhofsweg 8 36381 Schl chtern Wallroth Tel 06661 4697 Fax 06661 71114 Internet www ctc heizkessel de DanTrim A S B dkervej 2 DK 7480 Vildbjerg Tel 45 97133400 Fax 45 97133466 Internet www dantrim dk De Dietrich GmbH Rheiner Str 151 48282 Emsdetten Tel 02572 23 5 Fax 02572 23 102 Internet www dedietrichheiztechnik de EcoTec v rmesystem AB Box 2103 SE 51102 Skene Tel 46 320 209340 Internet www ecotec net Eder GmbH A 5733 Bramberg Weyer Stra e 350 Tel 43 0 65667366 Fax 43 0 6566 8127 Internet www eder kesselbau at ELCO GmbH Dreieichstr 10 64546 M rfelden Walldorf Tel 06105 968 0 Fax 06105 968 119 Internet www elco net Metall und Anlagenbau GmbH Industriestr 18 91593 Burgbernheim Tel 09843 988244 Fax 09843 988246 Internet www endress feuerungen de Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Energietechnik Ebert Enickl En Tech Eszmeister ETA Ferro Fischer Forster Fr ling A Gerco Gerlinger Gilles Graner Grimm Guntamatik Hager Hamech Hargassner HDG Bavaria Heitzmann Heizomat Herlt Herz Hestia Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Inhaber Sven Ebert Am Weiher 13 17121 Trantow O
151. 713 0 Fax 06024 671333 Internet www bachmann info de Max Blank GmbH Klaus Blank Stra e 1 91747 Westheim Tel 09082 1001 Fax 09082 2002 Internet www maxblank com Boley GmbH Exklusive Kamine Oststra e 58 40667 Meerbusch Tel 02132 76161 Fax 02132 77144 Internet www boley nl Brombacher Keramik M nklinger Stra e 52 1 71263 Weil der Stadt Merklingen Tel 07033 13592 Fax 07033 32851 Internet www brombacher keramik de Ulrich Brunner GmbH Zellhuber Ring 17 18 84307 Eggenfelden Tel 08721 771 0 Fax 08721 77110 Internet www brunner de Thermotechnik GmbH Buderus Deutschland Sophienstra e 30 32 35576 Wetzlar Tel 06441 418 0 Fax 06441 4181633 Internet www heiztechnik buderus de Calimax Entwicklungs u Vertriebs GmbH Bundessrasse 102 A 6830 Rankweil Tel 43 5522 83677 Fax 43 5522 83677 6 Internet www climax cc Camina Feuerungssysteme GmbH amp Co KG Betonstra e 9 49324 Melle Tel 05422 958458 Fax 05422 958459 Internet www camina de Caminetti Kamin Handelsges mbH Mittelweg 143 20148 Hamburg Tel 040 4105580 Fax 040 418676 Capito GmbH M hlenbersgstr 12 57290 Neunkirchen Tel 02735 760120 Fax 02735 770908 Internet www capito gmbh de CERA Design by Britta von Tasch GmbH Am Langen Graben 28 52353 D ren Tel 02421 12179 0 Fax 02421 12179 17 Internet www cera de Creatherm Kachelofensysteme Innstra e 24 84359 Simbach Inn Tel 08571 3653 Fax 08571
152. 721 Internet www tonangebend de Tonart Tr nkgasse 20 55278 Undenheim Tel 06737 9278 Fax 06737 9101 Tonwerk Lausen AG Hauptstra e 74 CH 4415 Lausen Tel 41 619279555 Fax 41 619279558 Internet www twlag ch Tulikivi Oy Niederlassung Deutschland Wernher v Braun Stra e 5 63263 Neu Isenburg Tel 0180 5789005 Fax 06102 741414 Internet www tulikivi de Wamsler Haus und K chentechnik GmbH Gutenbergstra e 25 85748 Garching Tel 089 32084 0 Fax 089 32084 238 Internet www wamsler web de H A Wanders B V Amtweg 4 7077 AL Netterden Tel 31 315 386414 Fax 31 315 386201 Internet www wanders com Waterford Stanley Ldt Bilberry IRL Waterford Ireland Tel 35 351302300 Fax 35 351302375 Internet www cashin group wanadoo fr Willach KG Koblenzer Stra e 21 57482 Wenden Gerlingen Tel 02762 5059 Fax 02762 5140 Internet www speckstein de Wodtke GmbH Rittweg 55 57 72070 T bingen Tel 07071 7003 0 Fax 07071 7003 50 Internet www wodtke com Wolfsh her Tonwerke GmbH Wolfsh he 91233 Neunkirchen a Sand Wotan Heizeins tze GmbH Heinrich Hertz Stra e 13 48599 Gronau Tel 02562 818580 Fax 02562 818578 Internet www wotan heizeinsaetze de Ziegler Ofen Wetzawinkel 33 A 8200 Gleisdorf Tel 43 3112 2977 Fax 43 3112 29774 Internet www zieglerofen at Hersteller von Zentralheizungskesseln Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang D Agroflamm Ala Talkkari
153. 80 899 Fax 09324 980 811 Naturpower Pflanzen ltechnik Weinberge 26 D 15806 Zossen Tel 03377 302307 Fax 03377 302308 Internet www naturpower de koTec Europe GmbH Rosengartenweg 6 D 34582 Borken Gro enenglis Tel 05682 731895 Fax 05682 5868 Internet www oekotec europe de Optimess GmbH Gewerbepark Keplerstr 33 D 07549 Gera Tel 0365 5516572 Fax 0365 5526334 Internet www optimess net Riemag Parksteiner Str 13 Industriegebiet H tten D 92655 Grafenw hr Tel 09641 9260030 Fax 09641 9260036 SEVA Energie AG Europa Allee 14 D 49685 Emstek Tel 04473 9281 0 Fax 04473 9281 10 Internet www seva de SKL Motor GmbH Friedrich List Strasse 8 D 39122 Magdeburg Tel 0391 4032 0 Fax 0391 4032 382 Internet www skl motor de StarmoTec Energie Systeme Rosenstra e 1 D 86495 Eurasburg Tel 08208 9599511 Fax 08208 9599525 Internet www starmotec de Storimpex Bioenergie Oher Weg 3 D 21509 Glinde Tel 040 64226422 Fax 040 64226416 Internet www storimpex de Hubert Tippk tter GmbH Energietechnik Velsen 49 D 48231 Warendorf Tel 02584 9302 0 Fax 02584 9302 50 Internet www tippkoetter de VG Diesel und Gasmotoren Service GmbH Guggemos Ettenkofen 20 D 84152 Mengkofen Tel 08733 8353 Fax 08733 8369 Internet www motoren guggemos de V lkl Motorentechnik Einsteinstr 6 D 95643 Tirschenreuth Tel 09631 7024 0 Fax 09631 7024 40 Internet www voelkl net VWP Vereinigte Werkst tt
154. 8241 9682 89 Internet www hoermann energie de Kontakt SES Sustainable Engineering Solutions Waldhornstra e 30 76131 Karlsruhe Tel 0721 359110 Fax 0721 359110 Internet www sesolutions de Energietechnik Kuntschar Schl ter GmbH Unterm Dorfe 8 34466 Wolfhagen Ippinghausen Tel 05692 9880 0 Fax 05692 9880 20 Internet www kuntschar schlueter de Mastergas GbR Im Knick 1c 27777 Ganderkesee Tel 04222 807865 Fax 04222 946335 Internet www mastergas de Mothermik GmbH Industriestra e 3 56291 Pfalzfeld Tel 06746 8003 0 Fax 06746 8003 13 Internet www mothermik de NRP Natur Rohstoff Pyrolyse GmbH An der Aitrangerstra e 7 87647 Unterthingau Tel 08377 1590 Fax 08377 1599 Internet www holzvergaser nrp de Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Pyroforce T amp M Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Pyroforce Energietechnologie AG CH 6020 Emmenbr cke Tel 0041 4142044 33 Internet www pyroforce ch M Engineering GmbH amp consulting GW Seeh userstrasse 06567 Bad Frankenhausen Tel 034671 62000 Fax 034671 62001 Internet www TMEngineering de Hersteller von Stirlingtechnologien Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang Epas Hoval KWB Mawera Solo Stirling Power Epas ressourcenschonende Produkte GmbH Zweinaundorfer Str 207
155. Agroflamm Feuerungstechnik GmbH Bahnhofstrasse 55 59 51491 Overath Untereschenbach Tel 02204 974414 Fax 02204 974426 Internet www agroflamm de Ala Talkkari cy B ro Deutschland Lindenallee 11 39646 Oebisfelde Tel 0179 6777164 Fax 039002 98582 211 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat AM Energy Arca Atmos Austroflamm Axiom Baxi BBT Buderus BGF Binder Biogen Biotech Br tje Brunner Capito CN Maskinfabrik Compello Cormall Dan Trim De Dietrich EcoTec Eder ELCO Endre 1 212 Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Agromechanika v o s Netolick ul 38402 Lhenice Tel 42 0388321280 Fax 42 0388321280 Internet www agromechanika cz Arca Heizkessel GmbH Sonnenstra e 9 91207 Lauf Tel 0 91 23 84 581 Fax 0 91 23 84 582 Internet www arca heizkessel de Atmos Vertrieb Deutschland Eichenring 66 84562 Mettenheim Tel 08631 379612 Fax 08631 15862 Internet www atmos cz Austroflamm Gfereth 101 A 4631 Krenglbach Tel 43 7249 464430 Fax 43 7249 46636 Internet www austroflamm com Axiom e K Antdorferstr 2 82362 Weilheim Tel 0881 9279194 Fax 0881 9279195 Internet www axiom wt de Smedevej DK 6880 Tarm Tel 45 97371511 Fax 45 97372434 Internet www baxi dk BBT Thermotechnik GmbH Bu
156. Anlage installierten Mess und berwachungseinrichtungen abzulesen Zus tzlich sollte auf un bliche Ger usche eine abweichende Abgasfahne bei Ru schw rzung ggf Einspritzsy stem warten den Festsitz aller Bauteile und einen ausreichenden Kraftstoff und Motor lvorrat geachtet werden Das F hren eines Anlagenbuches ist empfeh lenswert Darin werden wichtige Daten wie der Betriebsstundenz hlerstand Zustand des Aggregats angezeigte Fehlermeldungen eventuell beobachtete Auff lligkeiten sowie durchgef hrte Instandhaltungs ma nahmen z B letzter Einspritzd senwechsel und weitere Ereignisse z B Kraftstofflieferung mit Datum und Namen des Beobachters oder Ausf hren den festgehalten Auch Betriebsdaten wie Motor und Abgastemperatur werden darin notiert Dadurch wird eine fr here Erkennung von St rungen und deren Ursachen erm glicht und der Nachweis ber die ordnungsgem e Durchf hrung der Wartungsar beiten erbracht 10 5 Anforderungen und Vorschriften Nachfolgend werden die relevanten rechtlichen Rah menbedingungen f r den Einsatz von pflanzen lbe triebenen BHKW vorgestellt Diese Rahmenbedingun gen unterliegen bedingt durch die fortschreitende nationale und europ ische Gesetzgebung fortlaufen den nderungen es ist deshalb empfehlenswert sich ber die jeweils g ltige aktuelle Gesetzeslage zu in formieren 10 5 1 Genehmigung Blockheizkraftwerke ben tigen entweder eine bau rechtliche Genehm
157. B umen bis 20 cm Brusth hendurchmesser verschiedene M g lichkeiten an mit denen ein vollst ndiges Umfallen bewirkt werden kann Mit einem Wendehaken auch kombiniert mit F llheber kann nach dem Abs gen der Bruchleiste versucht werden den Baum durch Drehen abzutra gen Eine Hebelf llkarre kann unten an der Schnittfl che angelegt werden der h ngende Baum wird dann nach oben gehebelt und gleichzeitig nach hinten gerollt bis der Baum f llt Der H nger kann mit dem Sappi vgl Tabelle 3 2 vom Stock gehebelt werden Er kann mit einem Seilzug oder einer Seilwinde vom Stock abgezogen werden Aus Sicherheitsgr nden sollte bei diesen Ma nahmen der h ngende Baum nie bestiegen werden und auch das Abs gen hindernder ste oder gar des aufhalten den Baums darf nicht erfolgen Au erdem sollte man sich nie unter dem H nger aufhalten Aufarbeiten Zun chst wird beim Aufarbeiten mit dem Entasten begonnen Das geschieht mit der S ge oder mit der Axt Die ben tigte Axt ist ungef hr 1 ke schwer und besitzt am Stiel einen Knauf der das Abrutschen erschwert Kapitel 3 3 1 1 Aus Sicher heitsgr nden sollte immer nur eine Person an einem Baum arbeiten und die Axt sollte sich immer vom K rper weg bewegen Es wird vom Stamm zum Zopf gearbeitet wobei man den Stamm immer zwischen sich und der Axt haben sollte Sicherheit vor abpral lenden Axthieben Beim Entasten mit der Motors ge muss ein sicherer Stand vorliegen
158. Containern Zwei Meter Ware industrie Schnittholz 1 S gemehl S gewerk Restholz handel eigene Energiever derzeitige Praxis Hackschnitzel ine 1 rin ke Rinde frisch derzeit geringe Bedeutung st ckiges Restholz Hobelsp ne Brikett Pellet herstellung auf Paletten lose st ckiges Restholz Te Schleifstaub z B Schreinerei z B Ziegelindustrie z B GaLa Bau oder Deponie Hackschnitzel _ sorgung m Rinde z B Spanplatten industrie S D Schwarten und Sprei el lose und geb ndelt Abb 3 2 Herkunft von Restholzbrennstoffen und Wege vom Wald bis zum Endverbraucher 3 15 19 P Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 3 1 bersicht ber Angebotsformen und Beschaffungsm glichkeiten von Holzbrennstoffen nach 3 15 Landwirte Forst mter EE EE EE E EE ae Forstbetriebe BROS E 25 forstl Zusammenschl sse 2 Elle Liefergemeinsch
159. Deutschland sind ca 14 Millionen Festbrennstofffeuerungen im Einsatz durch moderne automatisch beschickte Bio masseanlagen oder Scheitholzvergaserkessel ersetzt werden leisten sie einen erheblichen Beitrag zur Staubemissionsminderung Das Bundesministerium f r Ern hrung Landwirt schaft und Verbraucherschutz BMELV f rdert ber die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e V FNR Forschungs und Entwicklungsprojekte zur weiteren Optimierung des Emissionsverhaltens von Biomassefeuerungsanlagen In der vorliegenden Neuauflage des Handbuchs Bioenergie Kleinanlagen wurde den Emissionen von Biomasseanlagen deutlich mehr Gewicht einger umt Das Handbuch soll so zur Versachlichung dieser Dis kussionen beitragen und Interessierten eine Bewertung der verschiedenen Feuerungssysteme erm glichen Dr Ing Andreas Sch tte Gesch ftsf hrer Ziele des Handbuchs 1 1 Ausgangslage Der umweltfreundliche Einsatz und die weitere Ver breitung von biogenen Brenn und Treibstoffen stellen unbestrittene volkswirtschaftliche und umweltpoliti sche Ziele dar In vielen Bereichen der Biomassenut zung sind technologische Fortschritte zu verzeichnen und auch der Beitrag dieser Energietr ger zum ge samten Prim renergieverbrauch in Deutschland nimmt st ndig zu Gleichwohl bestehen nach wie vor eine Reihe von Hemmnissen die dazu f hren dass das vorhandene Energietr gerpotenzial nur sehr un zureichend ausgesch pft wird Neben konomi
160. Die Beschriftung sollte folgende Angaben enthalten und sowohl vom Raps lkraftstoffproduzenten als auch 168 vom Kunden unterzeichnet werden Adresse des Raps lkraftstoffproduzenten Adresse des Kunden Proben Nummer Ort und Stelle der Probenahme Art der Probenahme Ort Datum Zeit Unterschriften Je eine Flasche verbleibt beim Kunden und beim Raps l kraftstoffproduzenten bzw lieferanten f r Schieds analysen eine Flasche wird bei Bedarf an ein Pr fla bor zur Analyse gegeben Als Probengef e haben sich Flaschen mit einem Volumen von 11 aus HDPE bew hrt Diese sollten dicht verschlie bar sein und vollst ndig bef llt werden Die Lagerung von Proben und R ckstellmustern sollte dunkel und k hl unge f hr 5 C zum Beispiel in einem K hlschrank erfol gen Kraftstofflagerung Raps lkraftstoff ist im Gegensatz zu Heiz l und Dieselkraftstoff im Normalfall nicht additiviert und ist daher auch st rker Alterungsvor g ngen ausgesetzt oxidativer Verderb Bildung freier Fetts uren Die Oxidationsvorg nge von len und Fetten werden beg nstigt durch Sauerstoffzutritt Licht und W rme und durch katalytisch wirkende Schwermetallionen z B Eisen Kupfer Negative Auswirkungen auf die Eignung als Kraftstoff z B er h hte Viskosit t verst rkte korrosive Wirkung sind die Folge Bei der motorischen Nutzung kann es au erdem zu R ckstandsbildungen in Kraftstoffleitun gen Verharzungen an den Einspritzd s
161. Einzelfeuerst tten meist g nstigere als die in Abb 7 6 dargestellten Werte die eher als typisch f r die Bedin gungen in der Praxis anzusehen sind Vor allem bei den unverbrannten Abgasbestandteilen Kohlenmon oxid und organische Kohlenstoffverbindungen liegen derartige Pr fstandsmessungen niedriger Das zeigt 124 sich auch daran dass die meisten modernen Einzel feuerst tten inzwischen die besonderen Anforderun gen des DINp sG tesiegels erf llen Diese Anforde rungen beziehen sich auf die Abgasemissionen und den Wirkungsgrad sie sind nachfolgend f r Kamin fen aufgelistet 7 3 wobei sich die Emissionsanga ben auf Abgas im Normzustand bei 13 Sauerstoff gehalt beziehen lt 1 500 mg Nm lt 200 mg Nm C Hm lt 120 mg Nm Staub lt 75 mg Nm Wirkungsgrad 75 Bei Kamineins tzen gelten die gleichen DIN us An forderungen lediglich f r den Wirkungsgrad wird hier differenziert 78 und 72 f r Feuerungen mit bzw ohne Nachheizfl che 7 4 F r Kachelofenheiz eins tze sind die Anforderungen beim Staubaussto leicht versch rft 65 mg Nm und auch beim Wir kungsgrad werden mit 80 h here Anforderungen gestellt 7 5 7 2 2 2 Emissionen von Holzheizkesseln Bei den Zentralheizungskesseln f r Holzbrennstoffe wird in der Regel ein deutlich niedrigeres Niveau des Schadstoffaussto es als bei den handbeschickten Einzelfeuerst tten erreicht Das gilt insbesondere f r die von
162. Feuerungskomponenten und Systemeinbindung Bei der Einbindung einer Feuerung in ein Gesamtsys tem sind viele anlagen heiz und sicherheitstechni sche Aspekte zu ber cksichtigen Au erdem bestehen vielf ltige Anbindungsm glichkeiten eines Brenn stofflagers die nachfolgend angesprochen werden Vorofenanlagen Die in den vorgenannten Kapiteln dargestellten Feuerungsprinzipien werden bei Klein anlagen in der Regel in Kompaktbauweise komplett angeboten wobei die Komponenten Brennstoffzuf h rung Feuerung W rmetauscher Abgasgebl se und ggf die Entaschung integriert sind M glich ist aber auch eine getrennte Verwendung von Baugruppen 98 Das ist beispielsweise bei Vorofenfeuerungen der Fall Hierbei wird die Prim r und Sekund rver brennung in baulich getrennten Modulen realisiert Abb 6 19 Der Vorofen umfasst die Brennstoffbe schickung sowie einen Fest oder Vorschubrost Die im schamottierten Vorofen Entgasungsraum gebil deten Brenn und Abgase werden unter Sekund r luftzugabe ber einen Flansch oder zum Teil auch ber einen w rmeged mmten Flammkanal in das nachgeschaltete Kesselmodul geleitet H ufig handelt es sich hierbei um einen bereits vorhandenen oder um einen ausgedienten Scheitholzkessel Je nach Ausf h rung findet in diesem Kessel noch eine Nachverbren nung statt bevor die Heizgase in den integrierten W rme bertrager gelangen Die Zone der pyrolyti schen Zersetzung und Vergasung ist damit v
163. In Abbildung 10 5 sind die W rmegestehungskosten f r die drei betrachteten Szenarien in Abh ngigkeit von den Raps lkraftstoffkosten dargestellt Demnach f hrt unter den bestehenden Annahmen eine Zunahme des Raps lkraftstoffpreises um 0 10 zu einer Erh hung der W rmekosten in Szenario 1 und 2 um etwa 0 019 kWh und in Szenario 3 um ca 0 028 kWh Im g nstigsten Fall ist erst ab einem Kraftstoffpreis von weniger als 0 40 mit einer kostenlosen Bereitstel lung der W rme durch pflanzen lbetriebene Block Station re Nutzung von Pflanzen len heizkraftwerke zu rechnen Beim Vergleich der W r Raps lkraftstoffpreis in Szenario 1 von ca 0 55 in mekosten mit Heiz lzentralheizungen im Leis Szenario 2 und 3 zwischen ca 0 70 und 0 90 not tungsbereich von 15 bis 60 kWp Gesamtnutzungs wendig um konkurrenzf hig zu sein grad 85 Heiz lpreis 0 60 vgl Kapitel 9 ist ein Tabelle 10 6 Beispiel f r die Berechnung der W rmegestehungskosten in Pflanzen l BHKW Szenariol Szenario 2 Szenario 3 Annahme Kostenart Standard g nstig Standard Annahmen BHKW elektrische Leistung kWa 8 8 110 BHKW thermische Leistung KW ih 16 16 110 Anschaffung BHKW Modul komplett 18 318 18 318 88 255 bauliche Investitionen Geb ude anteilig Tanks Kamin 10 400 2 000 143 000 Gesamtinvestition 28 718 20 318 231 255 j hrliche Instandhaltungskosten f r BHKW Modul d Invest 9 0 5 0 9 0 j hrlich
164. KW renta bel In Tabelle 10 6 werden die W rmebereitstellungs kosten f r 3 Berechnungsbeispiele ermittelt Dabei handelt es sich um eine berschlagsrechnung verein fachend werden daher die in einem Gesamtenergie konzept notwendigen Komponenten wie Spitzenlast versorgung Pufferspeicher und W rmeverteilung nicht ber cksichtigt Das Gleiche gilt f r die Pla nungskosten Insgesamt wurden drei Szenarien auf gestellt die durch zwei verschiedene Anlagengr en und durch unterschiedliche Rahmenbedingungen charakterisiert sind In Szenario 1 BHKW mit 8 kWa und Szenario 3 BHKW mit 110 kW wurden Annahmen getroffen die sich weitgehend nach der VDI Richtlinie 2067 richten Dabei wurden f r Instandhaltung Personal und Verwaltung durchweg die oberen Kostenans tze angenommen In Szenario 2 werden dagegen beson ders g nstige Rahmenbedingungen vorausgesetzt Die spezifischen Investitionskosten f r die BHKW Module basieren in allen F llen auf der Kurven gleichung in Abb 10 4 Die Investitionsanteile f r bauliche Aufwendungen d h Geb ude Grundst ck Abgasabf hrung und Kraftstofflagerung sind in hohem Ma e von der Anlagengr e und den jeweiligen stand rtlichen Voraussetzungen abh ngig Bei gr eren BHKW Anlagen werden f r diesen baulichen Teil h ufig Investitionskosten von ca 160 bis 220 kW angesetzt 10 26 Insbesondere bei klei neren pflanzen lbetriebenen BHKW 2 8 k nnen aber im Einzel
165. Kaltwasser WW Warmwasser Brauchwasser S RL oder die bersch ssige Energiemenge wird in einen W rmespeicher Puffer Solarkreis Vorlauf speicher eingespeist Ansonsten steigt S RL Solarkreis R cklauf VL Vorlauf Heizung RL R cklauf Heizung Abb 6 12 Varianten von W rmespeichern mit und ohne Brauchwasserspeicher bzw Solarw rmeeinspeisung die Drehzahl des Abgasventilators beeinflusst werden 6 16 Durch die kontinuierliche Regelung sind diese Kessel teillastf hig bis etwa 50 der Nennw rmeleis tung wobei auch im Teillastbetrieb sehr gute Wir kungsgrade und Schadstoffemissionen erreicht wer den k nnen Auf den Einsatz eines Pufferspeichers kann wegen der sehr unterschiedlichen Lastanforde rungen w hrend der Heizperiode auch bei diesen Kesseln in der Regel nicht verzichtet werden 6 14 4 W rmespeicher Um eine hohe Verbrennungsqualit t zu erreichen sollten handbeschickte Feststoff Feuerungen mit m glichst hoher Heizlast betrieben werden Die maxi male Auslastung wird aber im Allgemeinen nur w h rend weniger Heiztage im Jahr ben tigt Daher l sst sich bei diesen Kesseln die tats chlich im Kessel er zeugte W rmemenge nicht immer der momentan be n tigten W rmemenge anpassen Trotzdem muss die gesamte w hrend eines Abbrandvorganges erzeugte W rmemenge auch vom W rmenetz abgenommen werden k n
166. Lande geltenden relativ stren gen Emissionsgrenzwerte f r CO und Staub entgegen vgl Kapitel 8 Au erdem m ssen Halmgutfeuerun gen ber 100 kW ein relativ aufw ndiges Genehmi gungsverfahrens durchlaufen und die Schadstoff emissionen m ssen von einem zugelassenen 105 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Seitenansicht f keramische Schicht I A 1 222 222222 Frontansicht Beschickungst r Sch ttisolierung Stahlwandung Oberfl che Gebl se Schwelgas absaugung aus dem Innenraum F ll und Entgasungsraum Kesselwasser Gaszuf hrungskanal und austrittspalt Brennd se f r Schwelgase Wirbelbrennkammer mit Gasumlenkung Abb 6 27 Schema einer Rundballenfeuerung 145 kW f r Halmgut nach Herlt 6 29 Messinstitut berwacht werden Bei Holzfeuerungen gelten diese Bestimmungen erst ab einer Anlagenlei stung von 1 000 kW Kapitel 8 6 3 3 Getreidefeuerungen Um die in Kapitel 6 3 1 genannten speziellen Pro bleme des Getreidebrennstoffs verbrennungstech nisch zu beherrschen werden zwei unterschiedliche Wege beschritten Die Anpassung des Brennstoffs an die Feuerung und die Anpassung der Feuerung an den Brennstoff Anpassung des Brennstoffs an die Feuerung Der Verschlackung der Getreideasche kann durch Ver wendung von Zuschlagsstoffen oder Herstellung be stimmter Brennstoffmischungen begegnet werden denn das Erweichungsverhalten v
167. Leer Tel 0491 6095 0 Fax 0491 6095200 Internet www cramer technik de Doppstadt Calbe GmbH Barbyer Chaussee 3 39240 Calbe Tel 039291 55 0 Fax 039291 55 350 Internet www doppstadt com D cker GmbH amp Co KG Wendfeldstra e 9 48703 Stadtlohn Tel 02563 9392 0 Fax 02563 939290 Internet www duecker de B hrer amp Richter AG Hauptstrasse CH 8242 Bibern Tel 41 526450030 Fax 41 526450039 Internet www buehrer richter ch Eschlb ck Maschinenbau GmbH Grieskirchner Stra e 5 A 4731 Prambachkirchen Tel 43 7277 2303 0 Fax 43 7277 230313 Internet www eschlboeck at Meier Land und Forstmaschinen GmbH Helmut H ckmann Platz 1 92694 Etzenricht Tel 0961 43117 Fax 0961 43543 Internet www meier forsttechnik de HJF Vertrieb Franken Fielenbach Hardt 2 53804 Much Tel 02245 3051 Fax 02245 1021 Internet www HJF Vertrieb de GUT Umwelttechnik GmbH Niebraer Str 10 07551 Gera Tel 0365 730 7110 Fax 0365 730 7113 Internet www korn umwelttechnik de Hackschnitzel von Sch nfels GmbH Westerdor 2 23769 Fehmarn Tel 04371 5010 13 Fax 04371 5010 15 Internet www hackschnitzel oh de Heizomat GmbH Maicha 21 91710 Gunzenhausen Tel 09836 9797 0 Fax 09836 9797 97 Internet www heizomat de Husmann Umwelt Technik GmbH Am Bahnhof 26892 D rpen Tel 04963 9110 0 Fax 04963 9110 50 Internet www husmann web com Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in
168. O Emissionen sind ebenso wie die niedrigen Kohlenwasserstoffemissionen HC von ca 4 bis 11 mg Nm in erster Linie auf die Ver wendung von Oxidationskatalysatoren bei allen drei untersuchten BHKW zur ckzuf hren Derartige Katalysatoren erreichen Umsetzungsraten von ca 70 bis 90 sie werden heute relativ h ufig eingesetzt Der Einsatz von Oxidationskatalysatoren ist bei Pflan zen lmotoren besonders geeignet da sie auch zu einer deutlichen Verringerung von Aldehyden und Ger chen beitragen und auf Grund des geringen Schwefelgehalts von Pflanzen l eine hohe Langzeit wirksamkeit aufweisen Somit lie e sich die Emissionsbegrenzung der TA Luft f r CO wenn sie auch bei den kleineren BHKW einschl gig w re ohne weiteres einhalten Anders w re dies beim NO Aussto der mit den gemessenen 2 000 bis 3 500 meim deutlich ber dem TA Luft Grenzwert liegt Aggregate mit Wirbel kammer vgl BHKW 1 in Tabelle 10 5 weisen hier bekannterma en leichte Vorteile gegen ber den Motoren mit Direkteinspritzung BHKW 2 und 3 auf Eine deutliche Emissionsminderung kann voraus sichtlich nur durch nachmotorische Ma nahmen Ent stickungskatalysatoren erreicht werden 175 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 10 5 Abgasemissionen von Pflanzen l BHKW bezogen auf trockenes Abgas unter Normbedingungen 0 C 1 013 mbar und 5 Bezugssauerstoffgehalt co Mittelwert 23 6 183 4 38 8 55 8 Spanne 12 0 36 7 16 0 49
169. Regel als sogenannter Rauch rohrkessel ausgef hrt das hei t die Abgase werden durch Rauchrohre geleitet die vom W rmetr germe dium Wasser umsp lt sind Au erdem kommen Plattenw rmetauscher zum Einsatz In Scheit holzkesseln sind die W rme bertrager meist ein oder zweiz gig mit vertikalem Abgasverlauf ausgef hrt Die senkrechte Bauweise ben tigt zwar mehr Platz ist aber wegen der leichteren Reinigung sinnvoll da der abgel ste oder abgeb rstete Staub in den darunter liegenden Aschekasten fallen kann In die Rauchrohre werden h ufig Spiralen einge h ngt sogenannte Turbulatoren Hierbei handelt es sich um Rauchgasschikanen durch die die Gas verweilzeit im Rauchrohr konstanter ist und die Aus pr gung hei er Str hnen im Kernstrom des Abgaswe ges verhindert wird Dies f hrt letztlich zu einem verbesserten Wirkungsgrad Da die Turbulatoren beweglich sind dienen sie meist auch der Reinigung indem sie von Zeit zu Zeit 2 ber einen gemeinsamen Hebel auf und bewegt werden und dadurch Staubablagerungen ent fernen Bei Fehlen solcher Turbulatoren erfolgt die Reinigung von Hand in Zeitr umen von ca 4 Wochen je nach verwendetem Holz Hierzu muss der W r me bertrager m glichst leicht zug nglich sein Das entsprechende Reinigungswerkzeug ist in der Regel im Lieferumfang einer Kompaktanlage enthalten 6 1 4 3 Regelung Die Regelung von St ckholzfeuerungen muss dem besonderen Verbrennungsabl
170. Regel nur ein alternativer Betrieb m glich Wechselbrandkessel Die integrierte l Gasfeue rung kann jedoch zum Vorheizen des Feuerraums verwendet werden 6 2 Automatisch beschickte Holzfeuerungen 6 2 1 Bauarten und Feuerungstypen Generell werden automatisch beschickte Feuerungs anlagen in Festbett Wirbelschicht und Flugstrom reaktoren unterschieden 6 42 Bei Kleinanlagen im Leistungsbereich bis 100 kW Nennw rmeleistung kommen allerdings nur die Festbettfeuerungen vor Aber auch bei diesen Festbettfeuerungen werden sehr unterschiedliche Feuerungsprinzipien eingesetzt die zum Teil f r die jeweiligen Brennstoffarten opti miert wurden Daher sind die Brennstoffe h ufig nicht gegeneinander austauschbar Beispielsweise sind Hackschnitzelfeuerungen zwar grunds tzlich auch f r die Verbrennung von Holzpellets geeignet umgekehrt ist dies jedoch nicht der Fall Auch bei den Halmgutfeuerungen gilt in der Regel dass diese auch f r Hackschnitzel geeignet sind zumindest bei Sch ttgutfeuerungen umgekehrt ist dies jedoch ebenfalls nicht der Fall Einen berblick ber die Feuerungsprinzipien von Kleinfeuerungen und die hierin einsetzbaren Brenn stoffe gibt Tabelle 6 3 Die am Markt aktuell angebote nen Pelletfeuerungen werden in der Markt bersicht Pellet Zentralheizungen und Pellet fen 6 18 zusammengestellt Bei den nachfolgenden Erl uterun gen werden zun chst die vornehmlich f r Holzbrennstoffe g
171. Salzburg GmbH Rechtes Salzachufer 40 A 5101 Salzburg Bergheim Tel 43 662 450444 0 Fax 43 662 450444 9 Internet www sht at Sieger Heizsysteme GmbH Eiserfelder Str 98 57072 Siegen Tel 0271 2343 0 Fax 0271 2343 222 Internet www sieger net Solarfocus GmbH Werkstra e 1 A 4451 St Ulrich Steyr Tel 43 7252 50002 0 Fax 43 7252 50002 10 Internet www solarfocus at Solarvent Biomasse Heizsysteme GmbH Aschaffenburger Str 57 63743 Aschaffenburg Tel 06021 4464225 Fax 06021 4464220 Internet www solarvent de Solvis GmbH amp Co KG Grotrian Steinweg Str 12 38112 Braunschweig Tel 0531 28904 0 Fax 0531 28904 100 Internet www solvis de SL Technik GmbH Trimmelkam 113 A 5120 St Pantaleon Tel 43 6277 7804 Fax 43 6277 7818 Internet www sl heizung at Sonnergie GmbH Panoramastr 3 72414 Rangendingen H fendorf Tel 07478 9313100 Internet www sonnergie de Sonnig solar GmbH Energiepark 10 14 91732 Merkendorf Tel 01805 7666 44 Fax 01805 7666 22 Internet www sonnig solar de Sonnys Maskiner AB S 46740 Gr storp Tel 0514 10505 Fax 0514 51878 Internet www sonnys se Sp nex GmbH Otto Brenner Str 6 37170 Uslar Tel 05571 304 0 Internet www spaenex de Strebelwerk GmbH Wiener Str 118 A 2700 Wiener Neustadt Tel 43 2622 23555 0 Fax 43 2622 23555 64 Internet www strebel at Thermorossi s p a 36011 Arsiero Italy Via Grumolo 4 Zona Ind Fax 39 4
172. Schechen Tel 08039 1081 Fax 08039 3415 Internet www weiss schechen de Wellink Machinetechniek Meddoseweg 11 NL 7152 EM Eibergen Tel 431 544475080 Fax 31 544464892 Internet www wellink org W st Maschinen Fahrzeugbau AG Holzmatt CH 3537 Eggwil Tel 41 344911712 Fax 41 344912148 Einzelfeuerst tten Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang C Accent Antik Accent Kamine GmbH in der Zikkurat 53894 Firmenich Tel 0 22 56 95 00 59 Fax 0 22 56 95 00 57 Internet www accent kamine de Antike Kachel fen Theo Holtebrinck M rnsee 13 83670 Bad Heilbrunn Tel 08046 1748 Fax 08046 8046 Internet www antike kacheloefen de 207 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Attika Austroflamm Bachmann Blank Boley Brombacher Keramik Brunner Buderus Calimax Camina Caminetti Capito CERA Creatherm Cronspisen DAN SKAN Denk Dovre Ebinger Eisenschmid Energetec Flam Form TEQ Ganz 1 208 Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Attika Feuer AG Brunnmatt 16 CH 6330 Cham Tel 41 417848080 Fax 41 417848084 Internet www attika ch Austroflamm GmbH Austroflamm Platz 1 A 4631 Krenglbach Tel 43 7249 46443 0 Fax 43 7249 46636 Internet www austroflamm com Bachmann GmbH Hauptstra e 32 63825 Westerngrund Tel 06024 6
173. T Zarrentin Tel 039998 10258 Fax 039998 31372 Internet www energietechnik ebert de Ing Friedrich Enickl N ckhamstra e 3 A 4407 Dietachdorf Tel 43 7252 38267 Fax 43 7252 38267 13 Internet www hackschnitzelheizung com En Tech GmbH Gewerbezone 3 A 9300 St Veit Glan Tel 43 4212 72299 0 Fax 43 4212 72299 30 Internet www en tech at Eszmeister GmbH Seuttergasse 50 A 2492 Eggendorf Tel 43 2622 73458 Fax 43 2622 73458 19 Internet www eszmeister at ETA Heiztechnik GmbH Gewerbepark 1 A 4716 Hofkirchen an der Trattnach Tel 43 734 2288 0 Fax 43 7734 228822 Internet www eta co at Ferro W rmetechnik Am Kiefernschlag 1 91126 Schwabach Tel 09122 9866 0 Fax 09122 986633 Internet www ferro waermetechnik de Georg Fischer GmbH amp Co Heidenheimer Stra e 63 89302 G nzburg Tel 08221 9019 0 Fax 08221 901968 Internet www fischer heiztechnik de Forster Heiztechnik HWSR D rl Inselstra e 4 03149 Forst Lausitz Tel 03562 662072 Fax 03562 662050 Internet www forsterheiztechnik de Fr ling Heizkessel und Beh lterbau GmbH Industriestra e 12 A 4710 Grieskirchen Tel 43 7248 606 Fax 43 7248 606600 Internet www froeling com Gerco Apparatebau GmbH Zum Hilgenbrink 50 48336 Sassenberg Tel 02583 9309 0 Fax 02583 930999 Internet www gerco de Biokompakt Heiztechnik GmbH Froschau 79 A 4391 Waldhausen Tel 43 7260 4530 Fax 43 7260 45309 Internet www biok
174. TMANN KLAUS REISINGER 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 Handbeschickte Holztfeuerungen REENEN 75 611 Verbrennungsprinzipien e 75 611 1 D rchbrand 75 6 1 1 2 EE 77 6 1 1 3 nterer Abbrand Eege EE 77 6 1 2 Einzelleuerst tten E 78 SEELEN 79 6 1 2 2 Geschlossene Kamine 79 6 1 2 3 ina REE ERER 80 GE o geen 81 6 1 25 1 81 6 1 2 6 82 6 1 2 7 EE 83 6 1 3 Erweiterte 84 6 1 3 1 1 amp 84 6 1 3 2 Erweiterte Kachel fen oder 85 6 1 3 3 Pellet fen mit Wasserw rme bertrager ee 86 6 14 Zentralheizungskessel andbeschickt ue 86 6 1 4 1
175. Technologie und F rderzentrum 3 22 3 23 3 24 3 25 3 26 3 27 3 28 3 29 3 30 3 32 3 33 3 34 3 35 3 38 3 39 3 40 3 41 Quellenverzeichnis TFZ Selbstverlag Straubing 2006 274 S Download www tfz bayern de IBW Ingenieur B ro Weiss Tanne CH 9055 B hler Schweiz Firmenunterlagen zu Woodmax Igland Forstmaschinen Firmeninformation Berg stra e 30 D 85543 Steinh rning Jirjis R Storage and Drying of Biomass New Con cepts Proceedings of the 1st International Biomass Summer School 1996 Institut f r Verfahrenstechnik TU Graz Eigenverlag Graz 1996 Jonas A G rtler F Schuster K Holz und Energie Nieder sterreichische Landes Landwirtschaftskammer Wien 1990 5 Auflage Lewandowski I Energiepflanzenproduktion In Ener gie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfah ren Springer Verlag Berlin 2001 S 57 94 LTV Weihenstephaner Bauprogramm Landtechni scher Verein in Bayern e V LTV 85354 Freising Wei henstephan Kaltschmitt M Hartmann H 2001 Nebenprodukte R ckst nde und Abf lle Holzartige Biomasse In Kalt schmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 95 109 Kristensen E F Kofmann D Pressure resistance to air flow during ventilation of different types of wood fuel chip Biomass amp Bioener
176. Verlag Berlin 2001 770 S Mantau U S rgel C 2006 Energieholzverwendung in privaten Haushalten Marktvolumen und verwen dete Holzsortimente Zwischenbericht vom 06 07 2006 Universit t Hamburg 2006 18 S Schneider S Kaltschmitt M Potenziale und Nutzung In Hartmann H Kaltschmitt M Hrsg Biomasse als erneuerbarer Energietr ger Eine technische kologi sche und konomische Analyse im Kontext der brigen Erneuerbaren Energien Schriftenreihe Nachwach sende Rohstoffe Band 3 Neubearbeitung Landwirt schaftsverlag M nster Hiltrup 2002 Stai F Linkohr C Zimmer U D rrschmidt Meyer A B hme D Erneuerbare Energie in Zahlen na tionale und internationale Entwicklung Bundes ministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktor sicherheit Hrsg Selbstverlag Berlin Mai 2006 47 5 A P Bioenergietechnik GmbH D 92242 Hirschau Biomasse Infozentrum BIZ Brosch re Holzpellets Energie die nachw chst BIZ Universit t Stuttgart Juni 2001 35 5 BMU Verordnung ber die Entsorgung von Altholz Entwurf Stand 20 9 2000 Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit Bonn Brusche R Hackschnitzel aus Schwachholz Kurato rium f r Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft KTBL Hrsg Landwirtschaftsverlag M nster 1983 KTBL Schrift 290 96 S Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51731 Pr fung fester Brennstoffe Presslinge a
177. Verrohrung Sicherheitseinrichtun gen z B thermische Ablaufsicherung Ausdeh nungsgef R cklaufanhebung und Isolierung Bei diesen Systembauteilen sind die Anschaffungspreise weniger abh ngig von der Nennw rmeleistung des Kessels F r die Durchf hrung von repr sentativen Kostenrechnungen k nnen die bei Scheitholzkessel anfallenden Zusatzkosten n herungsweise nach der folgenden Formel abgesch tzt werden sie beruht auf einer detaillierten Angebotsfeststellung f r ber 130 Einzelanlagen d h Herstellerangaben A 1162 Ln p 140 wobei A den Anschaffungspreis in ohne Rabatt inkl MwSt und p die Nennw rmeleistung des Scheitholzkessels inkW darstellen Die entspre chende f r den Scheitheizkessel bzw den W rmespei cher selbst anzuwendenden Sch tzformeln sind Abb 9 3 zu entnehmen Beim W rmespeicher f r Scheitholzkessel sollten mindestens ca 60 Liter Spei chervolumen je Kilowatt Nennw rmeleistung besser 100 angesetzt werden Die au erdem f r Scheitholzfeuerungen ermittel ten spezifischen Kosten f r die Lieferung Montage und Inbetriebnahme k nnen ebenfalls anhand einer Sch tzformel ermittelt werden 9 5 98 7 e 251 p wobei M den spezifischen Anschaffungspreis in je Kilowatt Nennw rmeleistung p darstellt ohne Ra batt inkl MwSt Ein Anwendungsbeispiel f r diese Kostenabsch tzung zeigt Tabelle 9 3 Darin wurde bei allen Investitionskosten der speziell f r Scheitho
178. a m 3 29 In der Praxis werden dazu aber meist Sicherheits zuschl ge hinzuaddiert da je nach Schichth he im Trockner eine mehr oder weniger starke Verdichtung des gelagerten Materials stattfindet Bei Holzhackgut wird beispielsweise i Allg von einem etwa 20 pro zentigen Zuschlag ausgegangen 3 6 die angestrebte Luftgeschwindigkeit liegt bei 0 05 bis 0 15 m s Der Str mungswiderstand ist f r die Auswahl und Auslegung des ben tigten Gebl ses bzw dessen Leis tung entscheidend Aus der Gebl sekennlinie die f r das verwendete Gebl se vorliegen sollte ggf beim Hersteller erfragen l sst sich dann die tats chliche L fterleistung in Abh ngigkeit vom jeweils vorliegen Bereitstellung von Festbrennstoffen den Gesamtdruck Bel ftungswiderstand der gesam ten Sch tth he ablesen 3 5 2 Trocknungsverfahren Bei den Trocknungsverfahren wird unterschieden zwischen einer nat rlichen Trocknung d h ohne technische Hilfe und einer Bel ftungstrocknung d h mit entsprechenden technischen Verfahren Beide Varianten werden nachfolgend vorgestellt 3 5 2 1 Nat rliche Trocknung Ohne klimatechnische Einrichtungen k nnen organi sche Stoffe durch Bodentrocknung nat rliche Konvektionstrocknung oder durch Selbsterw rmung getrocknet werden Meist werden diese unterschiedli chen Varianten miteinander kombiniert Sie werden nachfolgend erl utert Bodentrocknung Das Ausbreiten des Trock nungsgutes auf einer Fl c
179. aften f r Waldhackgut rer Kommunale Anbieter BE E Belize d d Forstserviceunternehmen D WO WW WM ne S gewerke EBD 2 Gro h ndler f r Resth lzer I ls Holz und Brennstoffhandel e El Sekund rverarbeiter von Nutzholz ee A DI IR Bau und Verbraucherm rkte EEE RB EE BER BB ERS BRIEF EEE Nebenerwerbsanbieter x E x EE x Erl uterung x wird angeboten x Angebot m glich aber selten 3 1 3 Reststoffe der Landschaftspflege Landschaftspflegeholz f llt bei Pflegearbeiten Baum schnittaktivit ten in der Land und Gartenbauwirt schaft und oder sonstigen landschaftspflegerischen oder g rtnerischen Ma nahmen in Parks auf Friedh fen an Stra en und Feldr ndern an Schienen und Wasserstra en in Obstplantagen Weing rten oder Privatg rten an Durch die Notwendigkeit einer Ent sorgung bietet sich die Aufarbeitung zu nutzbaren Brennstoffsortimenten an Allerdings kann die Brenn stoffqualit t infolge erh hter Verschmutzung Asche gehalt oftmals vermindert sein 3 17 Deutlich ung nstigere Brennstoffeigenschaften besitzen dagegen halmgutartige Brennstoffe aus der Lands
180. age Demnach kann der Brennstoff an der Konver sionsanlage z B in einem oberirdischen Rundsilo oberhalb oder neben einem Kessel in einer oberirdi schen Lagerhalle neben einem Kessel oder in einem unterirdischen Lagerraum gelagert werden Bei gr eren Anlagen ist au erdem auch der Einsatz von Wechselcontainern ca 32 m Inhalt mit integriertem Schubboden m glich F r den Vorgang der Brennstoffeinlagerung beste hen unterschiedliche technische L sungen Bei unter irdischen Lagern ist eine direkte Bef llung vom Transportfahrzeug aus m glich hier k nnen daher station re Lagereintragssysteme ggf entfallen Ist dies nicht m glich d h oberirdische Lager wird der Brennstoff nach dem Abkippen manuell oder automa tisch eingelagert Dazu werden h ufig Front oder Radlader eingesetzt Bei der Lagerung in Hochbeh l tern erfolgt die Bef llung ber F rderb nder Schne cken Kratzkettenf rderer oder F rdergebl se 3 20 Allerdings m ssen hierzu neben dem Lager h ufig Abladegruben bzw mulden eingebaut sein in die der Brennstoff vom Lieferfahrzeug abgekippt wird Falls erforderlich kann der Brennstoff w hrend der Einlagerung auch mit Hilfe von Wurfeinrichtungen Schleuderr dern in entlegene Winkel verteilt wer den um den Lagerraum besser auszunutzen Werden Brennstoffe mit Containerfahrzeugen angeliefert so sind die in Abb 3 31 dargestellten Abmessungen als Orientierungswerte zu beachten 3 4 2 3 Pellets
181. agentechnik 6 6 Kraft W rmekopplung mit Feststofffeuerungen Durch die g nstigen Mindestverg tungss tze f r elektrischen Strom die im Erneuerbare Energien Ge setz EEG 6 62 festgeschrieben wurden haben sich die Rahmenbedingungen f r eine Stromerzeugung aus fester Biomasse in j ngster Zeit deutlich verbes sert Bis zu einer elektrischen Leistung von 150 kW werden dem Produzenten hierf r derzeit 20 Jahre lang 16 99 ct je kWh verg tet inkl 6 ct Nawaro Bo nus Basis 2007 Dieser Betrag erh ht sich um weitere 2 ct kWh wenn neben der Stromerzeugung auch noch die anfallende W rme genutzt wird KWK Bonus Weitere 2 0 Cent pro kWh werden verg tet wenn der Strom in neuartigen oder technologisch weniger ge br uchlichen Anlagen erzeugt wird Technologie Bo nus Beispielsweise gilt das wenn die Biomasse durch thermochemische Vergasung umgewandelt oder ein Stirling Motor eingesetzt wird Vor allem f r den Kleinanlagenbereich sind derar tige Techniken jedoch heute noch nicht allgemein ver f gbar bzw liegen noch keine Nachweise ber einen mehrj hrig st rungsfreien Betrieb vor Da sich das vorliegende Handbuch auf heute marktg ngige und praxisreife Verfahren und Konzepte in Kleinanlagen beschr nkt k nnen derartige Verfahren hier nicht ausf hrlich angesprochen werden Nachfolgend soll jedoch eine einfache Vorstellung der grunds tzlich einsetzbaren Technologien und des derzeit erreichten Entwicklungss
182. allsieb ausgestattet ist Wenn keine schnei denden Messerklingen benutzt werden kann ein hoher Anteil an Fremdk rpern z B Steine Metalle im Rohmaterial toleriert werden Dann werden meist keine fest stehenden Werkzeuge verwendet sondern bewegliche Schlegel oder Schlagh mmer die auswei chen k nnen und dadurch die St e elastisch abfan gen Da das Hackgut bei dieser Zerkleinerungsart stark zersplittert wird und eine raue Oberfl che besitzt ist es im Frischzustand einem schnellen biologischen Abbau unterworfen Kapitel 3 4 1 Deshalb werden Schredder auch bevorzugt zur Aufbereitung von Mulchmaterial oder Kompostsubstraten verwendet Die Beschickung erfolgt meist in Wirrlage und oft mit Hilfe eines Krans oder F rderbandes wobei auch Anlagen mit F llbeh lter verwendet werden k nnen Tub Grinder Schredder werden hnlich wie Hacker sowohl station r als auch mobil eingesetzt Zerspaner Zerspaner sind langsamlaufende Zerklei nerer Die schneidenden oder brechenden Werkzeuge befinden sich auf einer oder mehreren gegensinnig rotierenden Ringelwalzen die ber Zahnr der Ketten oder hydraulisch angetrieben werden Die Arbeits werkzeuge sind gekr mmte fingerf rmige Mei el oder Rei haken Bei mehreren gegensinnig arbeiten den Rotoren wird zwischen den Walzen je eine Schneidfurche ausgebildet in der das Material zer splittert Abb 3 20 Rotoren die mit Brechplatten be st ckt sind ben tigen eine Gegen
183. altes verbunden Der Verkauf als Sch ttgut lose oder nach Gewicht nimmt in j ngster Zeit zu da bei der Aufbereitung vermehrt hochme chanisierte automatische Brennholzmaschinen ohne Zwischenaufbereitungsschritte eingesetzt werden Kapitel 3 Planungszahlen f r die Umrechnung der Verkaufseinheiten sind in Kapitel 4 zusammen gestellt Die Preisbildung f r Scheitholzbrennstoffe h ngt von einer Vielzahl von Faktoren ab Hierzu z hlen vor allem die absetzbare Brennstoffmenge N he zum Verbraucher oder zu den Ballungsgebieten Aufberei tungsqualit t Lagerdauer Serviceangebote und Vie les mehr 9 3 147 9 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Die Gr enordnung der blichen Schwankungen l sst sich am Beispiel der Preisvariabilit t in Tabelle 9 1 ablesen Mit Zunahme der Aufbereitungsintensit t ist ein deutlicher Preisanstieg zu verzeichnen Er ver l uft bei Hartholz und Weichholz etwa gleich Bei den Preisen je Raummeter erscheint Weichholz zun chst g nstiger Der Vergleich der energiemengenbezoge nen Preise Tabelle 9 1 zeigt jedoch dass f r die glei che Energiemenge bei gleicher Brennstoffform ein nahezu einheitlicher Verkaufspreis zustande kommt Die gr te Preisspanne l sst sich f r die besonders h ufig verkauften Hartholzscheite mit 33 L nge feststellen Hier liegt der Durchschnittspreis ein schlie lich Anlieferung bei ca 77 Rm er kann aber in Ausnahmef llen st dtische Abnehmer bis
184. amte Brennstoffschichtung gef hrt Die Z ndung erfolgt von unten und das Glutbett entwickelt sich ber dem Rost unterhalb des restlichen Brennstoffvorrats Da durch wird der gesamte Brennstoff erhitzt und befin det sich gleichzeitig in Reaktion Hierin liegt auch ein wesentlicher Nachteil dieses Prinzips eine Anpas sung der Verbrennungsluftmenge an die unterschied liche Brenngasfreisetzung ist schwierig Insbesondere dann wenn die Brennstoffauflage sehr gro ist und somit keine r umlich voneinander getrennte Entga sung und Nachverbrennung stattfinden kann Daher sind derartige Feuerungen am besten durch h ufiges Nachlegen kleiner Brennstoffmengen zu betreiben um einen m glichst gleichm igen Verbrennungs ablauf zu erzielen Dennoch ndern sich die Verbren nungsbedingungen mit jedem Nachlegen weshalb man bei Durchbrand und auch bei oberen Abbrand feuerungen vom sogenannten Chargenabbrand spricht In Kleinfeuerungen stellt der Durchbrand das klas sische Verbrennungsprinzip der kurzflammigen Kohlenbrennstoffe dar Bei ihnen ist der Anteil der gebildeten fl chtigen Substanzen Brenngase rela tiv gering und der gr te Teil der W rmeenergie stammt aus dem Abbrand des festen Kohlenstoffs 75 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 6 1 Bauarten und Merkmale handbeschickter Holzfeuerungen einschl Pellet fen 6 25 aktualisiert Heizleistung inkw Merkmale Bauart Verbrennungsprinz
185. an eine begrenzte Antriebs leistung k nnen einzelne Messer vollst ndig zur ck gesetzt werden Bei der Herstellung von Grobhackgut bis 150 mm Schnittl nge wird eine Distanzplatte zwi schen Scheibe und Messerhalterung angebracht Durch Variation der Einzugsgeschwindigkeit l sst sich hierbei die tats chliche Schnittl nge einstellen Trommelhacker Bei diesen Ger ten sind 2 bis 8 durchgehende oder 3 bis 20 versetzt angeordnete Ein zelmesser auf einer rotierenden geschlossenen oder innen hohlen Trommel befestigt Tabelle 3 4 Die Holzzufuhr erfolgt rechtwinklig zur Trommelachse wobei der Schnitt in einer Position stattfindet in der ein Winkel von ca 25 bis 35 zum Gegenmesser vor liegt Wie bei den Scheibenhackern kann die Hackgut l nge durch Vor oder Zur cksetzen der Messer ver ndert werden Meist werden Trommelhacker jedoch mit einer Nachzerkleinerungseinrichtung in Form ei nes auswechselbaren Prallsiebes sowie einer zus tzli chen Gegenschneide ausger stet Bei solchen Baufor men wird der Hackgutaustrag durch ein Gebl se unterst tzt Trommelhacker stellen die Bauart dar die in den h chsten Leistungsklassen angeboten wird dies betrifft sowohl den maximalen Holzdurchmesser der bei mobilen Ger ten bis zu 450 mm betragen kann als auch die technische Durchsatzleistung die bei maximal 100 m h liegen kann Tabelle 3 4 Schneckenhacker Bei diesem Hackertyp rotiert eine konisch verlaufende meist waagrecht liegend
186. angpressen eingesetzt Dabei wird das zu verpressende Material zum Teil vorver dichtet und in den zylindrischen Presskanal einge f hrt in dem sich ein Kolben hin und her bewegt Dieser Kolben wird entweder mechanisch ber einen mit Schwungmassen versehenen Kurbeltrieb Abb 3 21 oder hydraulisch angetrieben Das zugef hrte F llschacht Brikettiergut Zuf hrschnecke Exzenter verstellbarer Formkanal chwungrad Briketts Abb 3 21 Arbeitsweise einer Kolbenstrangpresse mit schwungmasseunterst tztem Antrieb 3 19 35 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Material wird gegen das bereits verdichtete gedr ckt so dass ein Materialstrang entsteht der im Rhythmus der Kolbenst e aus dem Pressraum austritt Der be n tigte Gegendruck wird durch Reibung im Press kanal aufgebaut Er l sst sich durch eine einstellbare Verj ngung im hinteren Presskanalabschnitt regeln Durch Reibung und Druck bis ca 1 200 bar kommt es zu einer starken Aufheizung des Presslingsstran ges deshalb ist eine gezielte K hlung erforderlich Bei gr eren Brikettieranlagen wird daher ein K hlwas serkreislauf durch spezielle K hlkan le im Austritts kopf des Formkanals geleitet Zus tzlich wird der austretende Brikettstrang ber eine nachgeschaltete Ausk hlschiene geleitet die eine Gesamtl nge von bis zu 40 m besitzen kann Am Ende dieser Schiene wird der Strang meist auf eine vorgegebene L nge zuge schnitten bzw gebrochen
187. angszeit oder als Zusatzheizung verwendet Die Nachlegeintervalle Feuerungen und Anlagentechnik Rohrdurchf hrung feuerbest ndige Brandschutzschale senkrechtes Abgasrohr brennbare Wand max zul ssige Oberfl chentemperatur Brandschutzabstand hinten mindestens 20 cm Abstand vorne min 50 cm seitlicher Abstand min 30 cm Funkenschutz Boden bei brennbaren Bodenbel gen z B Glas Blech Beton Fliesen Abb 6 4 H ufig genannte Anforderungen und Sicher heitsabst nde bei der Aufstellung von Kamin fen im Wohnraum mit brennbaren W nden und brennbaren Fu b den nach 6 50 im Einzelfall k nnen die L nderverordnungen hiervon abweichen vgl Kapitel 8 sind kurz da nur jeweils eine Lage Brennstoff einge bracht wird fen die ausschlie lich f r die Verwen dung von Holz ausgelegt sind gelten deshalb in der Regel nicht als dauerbrandf hig 6 6 6 1 2 5 Speicher fen Das wesentliche Merkmal eines Speicherofens besteht in der vergleichsweise gro en Speichermasse f r die erzeugte W rme Die hei en Gase werden in gemauer ten Z gen durch diese Speichermasse geleitet sie be steht haupts chlich aus Zementputz Kacheln Ton Schamotte oder Speckstein Entsprechend sind auch die Begriffe Kachelofen Kachelgrundofen Grundofen und Specksteinofen gebr uchlich Die Oberfl che ber die die W rme als Strahlungsw rme abgegeben wird ist relativ gro und die Oberfl chente
188. ard erarbeitet hnlich wie in den Normen f r Heiz l DIN 51603 1 Dieselkraftstoff DIN EN 590 sowie Fetts ure Methylester als Heiz l DIN EN 14213 und als Kraftstoff f r Kraftfahrzeuge DIN EN 14214 10 5 sind hier alle wichtigen Produkteigen schaften von Raps l f r die Verwendung als Kraft und Heizstoff in daf r geeigneten Motoren oder Hei zungsanlagen mit den entsprechenden Pr fmethoden und Grenzwerten zusammengestellt Tabelle 10 2 10 3 Energetische Nutzung 10 3 1 Pflanzen lmotoren Seit etwa 20 Jahren werden vermehrt Dieselmotoren f r den Einsatz von naturbelassenem Pflanzen l an geboten Spezielle Pflanzen lmotoren wie der Els bett Motor werden heute nicht mehr gebaut Vielmehr werden Serien Dieselmotoren nachtr glich f r den Betrieb mit Pflanzen l umger stet Bedingt durch die stark angestiegene Nachfrage gibt es derzeit eine Vielzahl von Firmen die eine Motorenumr stung auf den Betrieb mit Pflanzen l berwiegend Raps lkraft stoff anbieten Die Umr stkonzepte lassen sich in Ein und Zweitanksysteme bzw Ein und Zweikraft stoffsysteme unterscheiden Beim Zweitanksystem wird das Aggregat bzw Fahrzeug mit einem zus tzlichen Kraftstofftank aus gestattet der den Motor mit einem im Vergleich zum Pflanzen l bei niedrigerer Temperatur besser z nden den Kraftstoff zumeist Heiz l bzw Diesel f r die Start und Warmlaufphase versorgt Sobald die Motorbetriebstemperatur erreicht ist erfol
189. are Holzflamme verzichtet werden muss Ein Verzeichnis der anbietenden Hersteller findet sich im Anhang 6 1 4 Zentralheizungskessel handbeschickt Anders als bei den Einzelfeuerst tten oder den erwei terten Einzelfeuerst tten wird bei den Zentralhei zungskesseln versucht jegliche W rmeabgabe an den umgebenden Raum zu vermeiden da sich der Auf stellort meist nicht in einem zu beheizenden Raum be findet und auch keine Kochw rmenutzung gegeben ist Folglich sind Zentralheizungskessel mit einem Wasserw rme bertrager auszustatten Abb 6 10 und an einen Heizwasserkreislauf anzuschlie en ber diesen wird ein geregelter W rmetransport zu den W rme bertrager F llschacht Abgasstutzen Glutbett mit Vergasungs zone Prim r luftzufuhr 5 Sekund r luftzufuhr Nachbrennkammer W rme bertrager Feuerungen und Anlagentechnik Nachbrennkammer F llt r F llschacht Glutbett mit Vergasungs zone Prim r 22 luftzufuhr Saugzuggebl se Turbulenzeinrichtung Aschekasten Sekund r luftzufuhr Abb 6 10 St ckholzkessel mit Sturzbrand links und seitlichem Unterbrand rechts 6 25 Heizfl chen der jeweili
190. arende Anlagentechnik bei Geb uden EnEV Energieeinsparverordnung zuletzt ge ndert 7 12 2004 BGBI I Nr 64 S 3146 Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie 1969 Gesetz ber das Schornsteinfegerwesen Schornsteinfegergesetz SchfG zuletzt ge ndert 24 Dezember 2003 Art 3G v 12934 Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2001 Erste Verordnung zur Durch f hrung des Bundes Immissionsschutzgesetzes Ver ordnung ber kleine und mittlere Feuerungsanlagen 1 BImSchV 8 12 8 13 8 14 8 15 8 16 8 17 8 18 8 19 8 20 8 21 8 22 8 23 8 24 8 25 Bundesministerium f r Verkehr Bau und Wohnungs wesen 2005 M FeuVO Muster Feuerungsverord nung hier am Beispiel Bayern Bayerisches Staatsministerium des Inneren 1998 Verordnung ber Feuerungsanlagen W rme und Brennstoffver sorgungsanlagen FeuV Feuerungsverordnung letzte nderung 19 7 2005 S 310 Gl Nr 2132 1 3 1 Bayerisches Staatsministerium des Inneren 2002 Ver ordnung ber das Kehren und berpr fen von Feue rungs und L ftungsanlagen Kehr und berpr fungsordnung Bayerisches Staatsministerium des Inneren 1993 Ver ordnung ber die Geb hren und Auslagen der Bezirks kaminkehrermeister Kehr und berpr fungs geb hrenordnung K GebO mit Einarbeitung der zehnten Verordnung zur nderung der Kehr und ber pr fungsor
191. ation des entstan denen Wasserdampfes im Abgas durch eine Abgas kondensationsanlage realisiert wird Dieser Einfluss des Wassergehaltes auf den Heiz wert l sst sich nach Gleichung 4 3 bestimmen Dabei ist H w der Heizwert des Holzes in MJ kg bei einem bestimmten Wassergehalt w H wr ist der Heizwert der Holztrockenmasse im wasserfreien trockenen Zustand und die Konstante 2 44 ist die Verdampfungs w rme des Wassers in MJ kg bezogen auf 25 C 58 Han 100 w 2 44 w 4 3 u 100 H Abb 4 1 zeigt diesen Zusammenhang Demnach nimmt beispielsweise der Heizwert von Holz ca 18 5 MJ kg mit zunehmendem Wassergehalt bzw ansteigender Brennstoff Feuchte linear ab er ist bei rund 88 Wassergehalt bzw etwa 73 Brennstoff Feuchte gleich null In der Praxis wird oft irrt mlich angenommen dass mit der Trocknung des Brennstoffs eine pro portional zum Heizwert steigende Netto Energie menge zur Verf gung steht Tats chlich jedoch ist der Gewinn an Brennstoffenergie relativ gering da mit der Trocknung nicht nur der Heizwert steigt sondern auch die Gesamtmasse an Brennstoff sinkt Dieser Zusammenhang wird auch in Abb 4 4 in Kapitel 4 4 anhand eines Kubikmeters Brennstoff verdeutlicht 20 MJ kg 15 Heizwert Ha w 0 20 40 60 80 100 Wassergehalt w 1 1 1 1 1 0 25 50 100 150 Brennstoff Feuchte u Abb 4 1 Heizwert von Hol
192. auf des Chargenab brands Rechnung tragen Dieser weist f r jede Charge 89 4 6 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen drei signifikante Phasen auf die Anfahrphase die sta tion re betriebswarme Phase mit ann hernd kon stanter Leistung und die Ausbrandphase vgl Kapitel 5 In der Anfahrphase ist die gew nschte Betriebstemperatur noch nicht erreicht so dass es zu erh hten Emissionen an unverbrannten Stoffen u a Kohlenwasserstoffe Kohlenstoffmonoxid kommen kann In der station ren Phase ist die Betriebstempe ratur erreicht und es kommt bei geeigneter Zuf h rung der Verbrennungsluft zu einem guten Ausbrand der biogenen Festbrennstoffe Durch St rungen sind aber auch hier ung nstige Verbrennungsbedingungen m glich Eine Br cken oder Kanalbildung im Brenn stoffschacht kann beispielsweise zu vor bergehender oder l nger andauernder Verminderung der Feue rungsleistung und der Verbrennungstemperatur f h ren Im Ausbrand wird schlie lich die am Ende des Abbrandes zur ckbleibende Holzkohle umgesetzt Da in dieser Phase die Feuerungsleistung und Ver brennungstemperatur ebenfalls absinken k nnen die Emissionen unverbrannter Gase wiederum ansteigen Im Gegensatz zur Anfahrphase ist w hrend der Ausbrandphase meist nur ein Anstieg des Kohlen monoxidgehalts aus der Holzkohlevergasung fest zustellen dabei bleiben die Kohlenwasserstoff emissionen gering da kaum noch fl chtige Holzkomponenten vorhanden
193. ausen Tel 09823 911 80 Fax 09823 911 82 Internet www diezinger com Eder Maschinenbau Schweigerstr 6 38302 Wolfenb ttel Tel 05331 76046 Fax 05331 76048 Internet www eder maschinenbau de Metabowerke GmbH Business Unit Elektra Beckum Daimlerstra e 1 49716 Meppen Tel 05931 802 0 Fax 05931 802 365 Internet www elektra beckum de Internet www metabo de Hans Einhell AG Wiesenweg 22 94405 Landau Tel 09951 942 0 Fax 09951 1702 Internet www einhell de Forsttechnik Einsiedler Darast 2a 87730 Bad Gr nenbach Tel 08334 989890 Fax 08334 9898998 Internet www forsttechnik einsiedler de Bauer GmbH R hren und Pumpenwerk Kowaldstra e 2 A 8570 Voitsberg Tel 43 3142 200 0 Fax 43 3142 200 320 Internet www bauer at com GROWI Maschinenbau Thingaustra e 8 87647 Oberthingau Tel 08377 619 Fax 08377 1462 Internet www growi maschinenbau de Grube KG Forstger testelle Zum H tzelerdamm 38 29646 H tzel Tel 05194 900 0 Fax 05194 900 270 Internet www grube de G DE GmbH amp Co KG Birkichstrasse 6 74549 Wolpertshausen Tel 07904 700 0 Fax 07904 700 250 Internet www guede com Josef Hechenblaickner Bruckerberg 1b A 6262 Schlickers Tel 43 5288 72674 Fax 43 5288 726744 Clauss Maschinenbau Handels GmbH amp Co 73312 Geislingen T rkheim Tel 07331 41079 Fax 07331 44409 Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema P
194. austensystems mit Kachelofenheizeinsatz 6 25 nach 6 2 st tzte Warmluftableitung Frischluft Mischluft oder Umluft oder durch zirkulierende Warmluft in einem geschlossenen Kreislauf Letzteres System wird als Hypokaustenheizung bezeichnet hier stellt die zirku lierende Warmluft das W rmetr germedium dar Sie wird an den W rme bertragerfl chen des Heiz einsatzes erw rmt durch geeignete Klappenstellung 85 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Abb 6 9 Kachelofen mit Wasserw rme bertrager links zus tzliche W rmeeinspeisung in den Heizkreislauf rechts Heizbetrieb f r den Aufstellraum 6 25 nach 6 2 einem oder mehreren Warmluftkan len zugeleitet und gelangt so zu den Heizfl chen der ent sprechenden R ume Diese Heizfl chen sind als spe zielle Hypokausten Kacheln oder Keramikfl chen Naturstein oder Mauerung ausgebildet An ihnen wird die Strahlungsw rme abgegeben durch die hohe Speichermasse erfolgt dies gleichm ig und ber einen relativ langen Zeitraum Die Zirkulation wird meist durch Schwerkraft und Auftriebseffekte aufrecht erhalten Kachel fen Kamine und sogar Kamin fen k nnen auch zur Wassererw rmung genutzt werden Sie wer den dann auch als Kachelofen Heizkessel Kaminheiz kessel oder wasserf hrende Kamin fen bezeichnet Spezielle Wasser W
195. ax 39 434 922355 Internet www palazzetti it Energie und Umwelttechnik GmbH amp Co KG Ettlinger Stra e 30 76307 Karlsbad Tel 07202 922 0 Fax 07202 922 100 Internet www paradigma de Deutsche Kornkraft GmbH Erbpachtstr 29 44287 Dortmund Tel 0231 959857 0 Fax 0231 95985 80 Internet www passat dk pel lets Innovative Heiztechnik GmbH Theodor Neutig Str 37 28757 Bremen Tel 0421 654400 Fax 0421 663361 Internet www pellx net Perhofer GesmbH Waisenegg 115 A 8190 Birkfeld Tel 43 3174 3705 Fax 43 3174 37058 Internet www biomat at P amp H Energy A S Bj rnevej 8 DK 7800 Skive Tel 45 7023 8811 Fax 45 7023 8812 Internet www ph energy dk Ponast spol sr o Na Pot ek ch 163 75701 Valasske Mezioiei Tel 42 571 688111 Fax 42 571 688115 Internet www ponast cz Pro Solar Energietechnik GmbH Kreuz cker 12 88214 Ravensburg Tel 0751 36100 Fax 0751 361010 Internet www pro solar de Maskinfabrikken REKA 5 Vestvej 7 DK 9600 ars Tel 45 98624011 Fax 45 98624071 Internet www reka com Rennergy Systems AG Ein de 50 87474 Buchenberg Tel 08378 9236 0 Fax 08378 9236 29 Internet www rennergy de SBS Heizkessel GmbH Carl Benz Stra e 17 21 48268 Greven Tel 02575 3080 Fax 02575 30829 Internet www sbs heizkessel de Schmid AG H rnlistr 12 CH 8360 Eschlikon Tel 41 719737373 Fax 41 719737370 Internet www holzfeuerung ch sht Heiztechnik aus
196. b Nagel Jun Metallbautechnik Lange Str 45 89174 Altheim Alb Tel 07340 595 Fax 07340 7311 Oehler Maschinen EK Windschl gerstr 105 107 77652 Offenburg Tel 0781 9139 0 Fax 0781 913930 Internet www oehlermaschinen de Hans Seibold Lehrer Vogl Weg 24 83623 Baiernrain Tel 08027 7708 Fax 08027 7317 Internet www palax de Pezzolato Technisches B ro Deutschland Sch necker Str 33 56283 Gondershausen Tel 06745 416 Fax 06745 505 Internet www pezzolato de Pinosa S r l Via Udine 93 1 33017 Tarcento Tel 39 432 783298 Fax 39 432 783416 www pinosa net Posch GmbH Preysingallee 19 84149 Velden Vils Tel 08742 2081 Fax 08742 2083 Internet www posch com Prader Maschinenbau KG Industriezone S d 38 C I 39043 Klausen BZ Chiusa BZ Tel 39 472 847 156 Fax 39 472 847 093 Internet www prader maschinen it Rabaud Bellevue F 85110 Sainte Cecile Tel 33 251 485151 Fax 33 251 402296 Internet www rabaud com Handelsagentur Bromberger GbR Neue Gasse 7 91583 Schillingsf rst Tel 09868 5220 Fax 09868 5520 Internet www bromberger de Matthias Rau GmbH Land Forst Kommunaltechnik Gewerbegebiet 73110 Hattenhofen Tel 07164 9413 0 Fax 07164 9413 13 Internet www rau forsttechnik de Forsttechnik Schlang amp Reichart Micheletalweg 9 87616 Marktoberdorf Tel 08342 9633 0 Fax 08342 963333 Internet www s und r forsttechnik de Scheifele GmbH Forsttechnik Schwabenstr 25 7
197. bedingungen u a Tank material Temperatur Sauerstoff Licht Wasser Es finden sogenannte Autoxidations und Polymerisie rungsprozesse statt die durch geeignete Produktions und Lagerbedingungen vermindert werden k nnen vgl Kapitel 10 4 Unter g nstigen Bedingungen Dunkelheit Lagertemperatur 5 C ist naturbelasse nes Raps l etwa 6 bis 12 Monate lagerf hig Die Eigenschaften von Raps lkraftstoff weichen in einigen wesentlichen Punkten von den g ltigen Nor men f r Dieselkraftstoffe DIN EN 590 und Biodiesel bzw Fetts ure Methylester FAME DIN EN 14214 ab Vor allem die hohe Z hfl ssigkeit ausgedr ckt durch die um den Faktor 10 h here Viskosit t Tabelle 10 1 ist h ufig daf r verantwortlich dass in her k mmlichen vor allem direkt einspritzenden Diesel motoren beim Betrieb mit Raps l die Zerst ubungs qualit t w hrend des Einspritzvorgangs sowie die Verbrennungsg te unzureichend ist und Ablage rungen im Bereich der Zylinderbuchsen Kolben Ven tile und Einspritzd sen auftreten Deshalb ist naturbe lassenes Raps l anders als beispielsweise Biodiesel nicht als Kraftstoff f r konventionelle direkteinsprit zende Dieselmotoren geeignet hnlichkeit mit Diesel besteht aber im Heizwert bezogen auf das Volumen Dieselkraftstoff besitzt zwar auf die Masse bezogen einen h heren Heizwert als naturbelassenes Pflan zen l beim volumenbezogenen Heizwert wird dieser aber durch die niedrigere
198. bei als Kaskade in welcher die Leis tungsregelung als bergeordneter langsamer Regel kreis die Leistung beeinflusst und gleichzeitig Vorgabewerte an die Verbrennungsregelung als inne ren schnellen Regelkreis liefert Abb 6 24 Die Leistungsregelung gibt entweder die Luft oder die Brennstoffmenge vor und sie bermittelt einen Soll wert an die untergeordnete Verbrennungsregelung welche die Feinregulierung der Brennstoff oder der Luftmenge bernimmt 6 43 Feuerungen und Anlagentechnik 6 3 Feuerungen f r Halmgut und Getreide 6 3 1 Allgemeine Merkmale W hrend Feuerungen f r sch ttf hige Halmgut und Getreidebrennstoffe H ckselgut Pellets K rner auch f r Holzhackschnitzel oder Holzpellets geeignet sind ist dies umgekehrt nicht der Fall Das liegt daran dass landwirtschaftliche Festbrennstoffe wie Stroh Gras Ganzpflanzengetreide oder Getreidek r ner gegen ber Holzbrennstoffen vielerlei Nachteile aufweisen die einerseits eine aufw ndigere und teu rere Feuerungstechnik erforderlich machen und ande rerseits das Einhalten der derzeit g ltigen Emissions begrenzungen erschweren Das hat dazu gef hrt dass diese Brennstoffe in der Praxis hierzulande vor al lem bei Kleinanlagen nahezu bedeutungslos sind Die Brennstoffnachteile sind vielf ltig Der Heiz wert ist zwar nur geringf gig niedriger als bei Holz jedoch liegt der Aschegehalt bei Getreide um etwa das Drei bis Vierfache und bei Halmgut
199. beispielsweise eine Messung bei w 25 mit einer weiteren Messung bei w 15 vergleichen zu k nnen muss die Sch tt dichte der trockeneren Probe um 7 1 erh ht werden 4 4 Brennstoffmengenrechnung Umrechnungszahlen Neuere Messungen zeigen dass ein Raummeter Rm Brennholz in Form von geschichteten 33 cm Scheiten aus durchschnittlich 0 62 Festmetern Fm Buchenholz bzw 0 64 Fm Fichtenholz hervorgeht Tabelle 4 9 F r einen Raummeter geschichtete 33 er Scheite werden 1 16 Rm Fichten Meterscheite aber 1 23 Rm Buchen meterscheite ben tigt Umgekehrt bedeutet dies dass ein Brennholzkunde der beim Brennholzh ndler ei nen Raummeter ofenfertiges Buchenholz bestellt und 63 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 4 9 Umrechnungsfaktoren f r Raumma e bezogen auf unterschiedliche Grundsortimente mit Rinde 4 15 bezogen auf einen Festmeter mit Rinde Buche 1 00 1 70 1 98 1 61 2 38 Fichte 1 00 1 55 1 80 1 55 2 52 bezogen auf einen Raummeter Rundlinge Buche 0 59 1 00 117 0 95 1 40 Fichte 0 65 1 00 1 16 1 00 1 63 bezogen auf einen Raummeter gespaltener Meterscheite Buche 0 50 0 86 1 00 0 81 1 20 Fichte 0 56 0 86 1 00 0 86 1 40 bezogen auf einen Raummeter gestapelter 33 er Scheite gespalten Buche 0 62 1 05 1 23 1 00 1 48 Fichte 0 64 1 00 1 16 1 00 1 62 bezogen auf einen Sch ttraummeter 33 er Scheite gespalten Buche 0 42 0 71 0 83 0 68 1 00 Fichte 0 40 0 62 0 72 0 62 1 00 hierbei die im Han
200. ber ein entsprechender Nachweis nach dem von der Arbeitsgemeinschaft f r W rme und Heizkraftwirtschaft AGFW e V herausgege benen Arbeitsblatt FW 308 Zertifizierung von KWK Anlagen Ermittlung des KWK Stromes vom Novem ber 2002 BAnz Nr 218a vom 22 November 2002 vor gelegt wird oder f r serienm ig hergestellte KWK Anlagen mit einer Leistung von bis zu 2 Megawatt geeignete Unterlagen des Herstellers vor gelegt werden aus denen die thermische und elektri sche Leistung sowie die Stromkennzahl hervorgehen Gem 88 Abs 5 verringert sich die Grundverg tung in 2007 10 99 Cent kWh f r neu in Betrieb genommene Anlagen j hrlich um 1 5 des f r die im Vorjahr neu in Betrieb genommenen Anlagen ma geblichen Werts auf zwei Stellen hinter dem Komma gerundet Die Zusatzverg tungen von 6 bzw 4Cent kWh und 2Cent kWh bleiben davon aus genommen Die Mindestverg tungen sind vom Zeitpunkt der Inbetriebnahme an jeweils f r die Dauer von 20 Kalenderjahren zuz glich des Inbetriebnahmejahres zu zahlen 12 Abs 3 F r Anlagen die vor 2004 in Betrieb genommen worden sind erh ht sich die Ver g tung entsprechend 88 Abs 2 um bis zu 6 bzw 4 Cent kWh 8 21 Abs 1 Nach 8 Abs 6 EEG entf llt die Pflicht zur Verg tung f r Strom aus Anlagen die nach dem 31 Dezember 2006 in Betrieb genommen worden sind wenn f r Zwecke der Z nd und St tzfeuerung nicht ausschlie lich Biomasse
201. berbr ckt werden k nnen H ufig kann damit auch zeitweise ein unbetreuter Heizbetrieb realisiert wer den Meist werden solche Kombinationen bei Kleinan lagen nicht f r den parallelen Betrieb d h gleichzeiti ger Betrieb 2 zur Spitzenlastabdeckung sondern f r eine alternative Betriebsweise ausgelegt Hierf r existieren unterschiedliche Systeml sungen Abb 6 15 H ufig werden zwei selbst ndig arbeitende getrennte W rmeerzeuger mit getrennten Feuerr u men und getrennten W rme bertragern verwendet Bei Anlagen in Blockbauweise mit feuerseitig und wasserseitig getrennten W rme bertragern lassen sich dagegen die Abstrahlungsverluste der einzelnen Kesselbauteile verringern Allerdings ist das Verh lt nis der jeweiligen Teilleistungen beider Feuerungen zueinander nicht variierbar Werden Blockbauweisen mit feuerseitig getrennten und wasserseitig gemein samen W rme bertragern verwendet k nnen die Strahlungs und Bereitschaftsverluste nochmals redu ziert werden indem der Feuerraum der Holzseite bereits erw rmt wird bevor der Holzfeuerungs betrieb einsetzt Abb 6 15 Typ B Dadurch kann in manchen F llen die Warmlaufphase der Holzfeue rung beschleunigt werden F r den gleichzeitigen Betrieb zweier getrennter Feuerungen sind auch zwei getrennte Schornstein z ge erforderlich vgl Kapitel 8 Bei Kesseln mit gemeinsamem Feuerraum und gemeinsamem W r me bertrager ist dagegen aus Sicherheitsgr nden in der
202. berdimensio nierung zu hohen Verlusten und zu einem unwirt schaftlichen Betrieb f hrt Bei mehreren Abnehmern mehr als 10 ist ein Gleichzeitigkeitsfaktor bei der W rmeabnahme zu ber cksichtigen der abh ngig vom Nutzungsverhalten des angeschlossenen Ver brauchers zwischen 1 0 und 0 6 liegt Zur Netzausle gung ist eine detaillierte W rmebedarfserhebung f r Raumw rme und Brauchwasser einschlie lich der W rmeverluste durchzuf hren Um Netzverluste gering zu halten sollte die Tem peraturspreizung d h die Differenz zwischen der Vorlauf und der R cklauftemperatur mindestens 30 C betragen das gilt vor allem bei hohen Vorlauf temperaturen Bei gut ausgelegten Systemen mit nied rigen Temperaturen z B Vorlauf bis 60 C R cklauf unter 40 C liegen die Netzverluste im Jahresmittel unter 10 Schlecht ausgelegte Netze k nnen Netz verluste von ber 20 im Jahresmittel erreichen Auf Haus bergabestationen kann bei kleinen Netzen meist verzichtet werden 6 15 Rohrsysteme F r den W rmetransport kommen w rmeisolierte Rohrsysteme zum Einsatz Abb 6 34 oben Das Transportrohr aus Stahl oder Kunststoff ist mit Polyethylen PE Schaum oder Poly urethan PU Schaum ummantelt PU Schaum hat eine geringere W rmeleitf higkeit deshalb sind die so ged mmten Verbundrohre d nner als PE Schaum ged mmte Rohrleitungen Bei Mikronetzen kommen als Rohrsysteme das Kunststoffverbundmantelrohr mit Stahlmediumrohr KMR un
203. berger Heizungsbau GmbH Unterweitzberg 8 A 5188 Hochburg Ach Tel 43 7727 35167 Fax 43 7727 35185 MBIO energiteknik AB Industriv gen 18 36032 Gemla Tel 0470 67100 Fax 0470 67150 Internet www mbio se M ller AG Holzfeuerungen Bechburgerstra e 21 CH 4710 Balsthal Tel 41 62 3861616 Fax 41 62 3861615 Internet www mueller holzfeuerungen ch Nolting Holzfeuerungstechnik GmbH Wiebuschstr 15 32760 Detmold Tel 05231 9555 0 Fax 05231 955555 Internet www nolting online de Oertli Rohleder W rmetechnik GmbH Raiffeisenstra e 3 71696 M glingen Tel 07141 2454 0 Fax 07141 2454 88 Internet www oertli de Olymp OEM Werke GmbH Olympstr 10 A 6430 tztal Bahnhof Tel 43 5266 8910 0 Fax 43 5266 8910 825 Internet www olymp at koFen GmbH M hlgasse 9 A 4132 Lembach Tel 43 7286 7450 Fax 43 7286 7450 10 Internet www pelletsheizung at Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat Palazzetti Paradigma Passat Pellx Perhofer amp Energy Ponast Pro Solar Reka Rennergy SBS Schmid sht Sieger Solarfocus Solarvent Solvis Sommerauer Sonnergie Sonnig Sonnys Sp nex Strebel Thermorossi Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Palazzetti Lelio spa Via Roveredo 103 1 33080 Porcia PN Tel 39 434 922922 F
204. berhitzen des Motors und oder des Aufstellungsraums zu vermei den Bei Bedarf kann diese Warmluft zur Raumbehei zung dienen Des Weiteren ist eine m glichst allseitige gute Zug nglichkeit des Aggregats f r Wartungs und Reparaturma nahmen sicherzustellen Wartung und berwachung Der vom Anlagenbauer vorgegebene Wartungsplan ist unbedingt einzuhal ten Abweichungen davon sollten mit dem Motoren hersteller oder Anlagenbauer abgestimmt werden Kleinere und h ufig wiederkehrende Wartungsar beiten wie z B Kraftstofffilterwechsel und Motor l bzw Motor lfilterwechsel k nnen blicherweise von einem ortsans ssigen Kundendienst nach entspre chender Einweisung durchgef hrt werden Motor l und Kraftstofffilter sind je nach Aggregat etwa alle 300 bis 1 000 Betriebsstunden d h bei gut ausgelaste ten BHKW ca alle 2 bis 6 Wochen zu wechseln Inspektionen vor allem innerhalb der Garantiezeit von meist einem Jahr oder einer bestimmten Betriebs 170 stundenzahl sollten dem Anlagenbauer oder einem von ihm beauftragten Fachkundendienst berlassen werden Neben den blichen Wartungsintervallen sollten regelm ige am besten t gliche Routinekontrollen am BHKW von einer eingewiesenen fachkundigen Person stattfinden Hierbei ist vor allem die Dichtig keit von kraftstoff l wasser und gasf hrenden Komponenten zu berpr fen regelm ig der Motor l und K hlwasserstand zu kontrollieren ebenso sind die an der
205. berliegende Druckplatte bewegt wobei Spalt dr cke von 5 bis 30 t aufgewendet werden Beide Bau arten werden sowohl bei vertikal als auch bei horizon tal arbeitenden Ger ten eingesetzt Abb 3 10 Der Spaltkeil kann auch als Spaltkreuz oder Mehr fachspaltklinge ausgestaltet sein Dadurch k nnen mit einer einzigen Hubbewegung bis zu 8 Scheite gleich zeitig erzeugt werden Mehrfachspaltklingen werden vor allem bei gr eren Holzdurchmessern verwendet hier berwiegt eine horizontale Arbeitsweise Bei einigen Horizontalspaltern ist vor jedem Arbeitsgang zus tzlich eine H henanpassung der Mehrfach spaltklinge m glich Dadurch wird sichergestellt dass auch bei wechselnden Durchmessern stets die Mitte des Holzquerschnitts angesteuert wird um so eine gleichm ige Scheitst rke sicherzustellen Bei gr eren Holzdurchmessern kann eine Beschickungshilfe n tzlich sein Leistungsstarke verti kal arbeitende Keilspalter werden daher gelegentlich mit Greifzange und Seilwinde ausger stet um das Heranr cken schwerer Holzst cke zu erleichtern Bei Spaltern mit liegender Zerkleinerung werden Hub schwingen eingesetzt Eine oder mehrere unzerklei nerte Holzrollen werden dabei auf die herun tergelassene Schwinge geladen und anschlie end hydraulisch auf eine H he angehoben von wo aus sie sich leicht in den Spalter hineinrollen lassen Abb 3 10 rechts Horizontal Spalter Abb 3 11 Typischer Platzbedarf beim Arbeiten
206. best ndig ge sunkenen Beanstandungsquoten bei den j hrlichen oder einmaligen berwachungsmessungen vgl Ka pitel 8 durch die Kaminkehrer ablesen Innerhalb des Zeitraumes von 2000 bis 2005 sank die Quote der Be anstandungen alle Messungen von 27 8 auf nur Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t noch 13 0 wobei der Wert f r handbeschickte Anla gen hier werden nur Erstmessungen durchgef hrt heute auf dem gleichen Niveau liegt wie bei mecha nisch beschickten Anlagen Unver ndert ist allerdings auch bei den Erstmessungen der gr te Teil der Bean standungen in 2005 auf einen zu hohen Staubaussto zur ckzuf hren n mlich 9 9 von 12 1 gesamt bei handbeschickten bzw 8 2 von 8 9 gesamt bei mechanisch beschickten Anlagen z T inkl Doppel ursache Staub CO 7 18 Aber auch bei den wiederkehrenden Messungen vgl Kapitel 8 zeigt die allm hliche Modernisierung des Anlagenbestandes Wirkung Allein von 2000 bis 2005 sank die Gesamtbeanstandungsquote der mecha nisch beschickten Anlagen von 29 6 auf 13 7 Dabei dr cken vor allem die neu hinzukommenden bzw ausgetauschten Anlagen den Durchschnittswert denn die Beanstandungsquote bei Erstmessungen an mechanisch beschickten Anlagen ist deutlich geringer Von 2000 bis 2005 fiel sie von 17 5 auf nur noch 8 9 Darin sind auch die Pelletfeuerungen enthalten die erfahrungsgem viel seltener beanstandet werden und bei denen sich auch der besonders deutlich
207. bevorratet Je nach den rtlichen Gegebenheiten kann auch eine Zwischenlagerung des ben tigten Kraftstoffs in einem Tagestank in Aggregatsn he er folgen Die Bef llung des Tagestanks wird dann auto matisch ber eine entsprechende F llstandsregelung mit Pumpeinrichtung vorgenommen Bei BHKW mit geringem Kraftstoffverbrauch dienen oft transporta ble Tankbeh lter mit bis zu 1 000 1 Fassungsverm gen wechselweise zur Kraftstofflagerung und versor gung Die Kraftstoffzuf hrung besteht im Wesentlichen aus Rohr und Schlauchleitungen Druckregelventi len Kraftstoffvorfilter F rderpumpe Kraftstofffilter Einspritzpumpe und Einspritzd sen Hier sind die spezifischen Anforderungen des Pflanzen ls an die Dimensionierung und an das Material der Kompo nenten zu ber cksichtigen Rohrleitungen und Ver schraubungen aus chromatiertem Stahl oder besser Edelstahl flexible Schlauchleitungen aus weichma cherarmen oder freiem NBR Kautschuk Motor F r BHKW Anwendungen stehen derzeit mehrere pflanzen ltaugliche Motortypen zur Verf gung Die Verbrennungsluft wird entweder von au 164 en oder aus dem BHKW Geb ude gute Bel ftung vorausgesetzt dem Motor ber einen Luftfilter zuge f hrt Je nach Gr e und Konzeption sind BHKW Mo toren entweder als Saugmotoren oder als aufgeladene Motoren mit Turbolader ausgef hrt Kleinere BHKW mit einer Leistung bis zu etwa 25 kW werden meist mit umger steten herk mmli chen Stat
208. brenner verwendet bei dem die Pellets von oben in ein Verbrennungsrohr hineinrieseln w hrend die Verbrennungsluft horizontal hindurchstreicht so dass die Brennerflamme am anderen Ende seitlich in den Kesselraum austreten kann Tabelle 6 3 Daneben werden f r Holzpellets auch Quereinschubfeuerun gen mit Schr grost verwendet ab ca 10 kW Nenn w rmeleistung Die dargestellten Prinzipien kommen auch in Einzelfeuerst tten Kapitel 6 1 2 zum Einsatz In Pel let Zentralheizungsanlagen wird auch mit anderen Brennstoffen z B gesiebte Hackschnitzel experi mentiert Die Verwendung von anderen leicht riesel f higen K rnerbrennstoffen wie Getreide lsaaten 97 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen herausnehmbare Brennschale Brennertopf 1 Pellet Fallschacht Sekund rluft Prim rluftd sen Verbrennungs d sen Lochboden luftzufuhr Pellet Gasbrennraum Fallschacht Prim r brennraum Z ndgebl se Motor zur Rostreinigung Prim rluft Flugasche sammler Kipp Rost Rostasche Abb 6 18 Funktionsweise einer Holzpelletfeuerung mit Abwurfschacht als Schalenbrenner oben oder als Kipprostfeuerung unten 6 42 oder Ackerbohnen ist jedoch wegen des hohen Asche gehalts und vor allem wegen der Verschlackungs neigung nicht problemlos m glich Au erdem ist deren Einsatz in Kleinfeuerungen rechtlich proble matisch vgl Kapitel 8 6 2 2
209. brennstoffen in der Regel um etwa das Acht bis Zehnfache h her als bei Holzbrennstoffen Auch beim Stickstoff Kalium und Chlorgehalt weisen Halmgut oder Getreidek r ner stets um ein Vielfaches h here Werte auf als Holz Abb 6 25 Die genannten Stoffe sind nicht nur an der Bildung von Luftschadstoffen beteiligt sie wirken auch bei der Korrosion und Verschlackung von Feuer raum oder W rme bertragerfl chen mit Sie sind dadurch f r die Feuerungskonstruktion von besonde rer Bedeutung Asche erweichung kritische Inhaltsstoffe 1 15007 E Fichtenhotz Weizenstroh E Triticalek rner Ascheerweichungspunkt Abb 6 25 Vergleich der Qualit tsmerkmale von Holz Stroh und Getreidek rnern nach 6 24 In Bezug auf die technische Einsetzbarkeit in Feue rungen kommt es aber auch auf das Erweichungsver halten der anfallenden Aschen an Auch hier erweist 103 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen sich Strohasche mit Erweichungspunkten um 1 000 C als deutlich kritischer verglichen mit Holz Abb 6 25 bei Getreidek rnern kommt es sogar noch fr her zu Ascheverbackungen und Anhaftungen in der Anlage Halmgut und Getreidefeuerungen weisen daher hinsichtlich verschiedener Merkmale wie Asche und Schlackeabtrennung Temperaturf hrung oder Brenn stoffvorbehandlung einige Besonderheiten auf Des halb sind die speziell f r relativ aschearme Holz brennstoffe eingesetzten Systeme 2 Unterschub
210. ch niken decken Schubbodenaustr ge den gesamten rechteckigen Lagerbodenbereich ab Sie besitzen eine oder mehrere Schubstangen mit Mitnehmern die horizontal vor und zur ckbewegt werden Die Schubstangen werden mit Hydraulikzylindern ange trieben die au erhalb des Lagerraums arbeiten Durch die keilf rmige Form der Mitnehmer wird der Brennstoff in Richtung einer stirnseitig oder mittig verlaufenden Querrinne geschoben in der sich z B ein Schnecken oder Kettenf rderer befindet der den Brennstoff dann zur Feuerung transportiert Schubb den zeichnen sich u a durch hohe Betriebssicherheit und Unabh ngigkeit von Form und Gr e des Brenn Bereitstellung von Festbrennstoffen Tabelle 3 7 Bauart und Verwendung von Schneckenf rdersystemen nach 3 20 U f rmiger Querschnitt nach oben flach Deckel abnehmbar f r horizontale oder leicht geneigte gerade Strecken Einsatz f r feine bis grobe homogene Sch ttg ter ohne berl ngen Trogschnecke Antrieb Motor Annahme Bauart wie Trogschnecke aber runder F rderquerschnitt Rohr Reinigung durch R ckw rtslauf f r horizontale oder leicht geneigte gerade Strecken Einsatz f r trockene leicht rieself hige G ter Pellets K rner achsenlose F rderspirale IM A Schnecke NY Annahme Auswurf stoffs aus sie werden deshalb auch h ufig in gr eren Feuerungsanlagen verwendet In Kleinanlagen kommt da
211. ch auch nach dem Erl schen der Glut noch lange W rme ab Grund fen sind daher f r den spontanen Einsatz weniger geeignet Bei modernen Varianten kann die Luftzufuhr zwar auch automatisch gesteuert werden z B durch elektrische Luftklappeneinstellung die Regulierf higkeit ist jedoch beschr nkt Auch ist der Platzbedarf relativ gro Deshalb wurde eine Vielzahl mittlerer und leichter Varianten entwickelt zu denen auch der Warmluft Kachel ofen z hlt Abb 6 5 rechts Der Warmluft Kachel ofen besitzt im Vergleich zum eigentlichen Speicherofen meist weniger Spei chermasse vor allem wenn er nicht ber gemauerte Z ge verf gt Bei diesem Ofentyp wird ein gusseiser ner Heizeinsatz sogenannter Kachelofenheizeinsatz verwendet um den herum die gemauerte Verklei Reinigung bei Einzelfeuerst tten vor jedem Heizvorgang S ubern von Feuerraum und Rost Entleeren des Aschekastens abgek hlte Asche in den Hausm ll geben alle 4 bis 6 Wochen Pr fen der Zuluft ffnungen Flusen Staub Pr fen der Anheizklappe bzw des Luftschiebers Beweglichkeit durch Rost oder Ablagerungen einge schr nkt Reinigung der Heizgasz ge und W rmetauscher fl chen mit B rsten bzw Kratzern 82 dung z B Kachelwand oder verputzte Schamott wand in einem bestimmten Abstand errichtet wird Im Sockelbereich der Kachelwand befinden sich offene Luftkan le so dass kalte Raumluft hinter den Kachelmantel str men kann S
212. ch Warmluftkachel fen sowie Holz K chenherde und Pellet fen vgl bersicht in Tabelle 6 1 Sie wer den in der Regel nur gelegentlich als Zusatzheizung betrieben Einzelfeuerst tten lassen sich nach vielerlei Kri terien unterscheiden Tabelle 6 2 Sie werden z B in Flach und F llfeuerungen eingeteilt Bei Flachfeuerungen wird je Nachlegevorgang nur eine Lage Scheite eingef llt bei K chen und Zentral heizungsherden werden Flachfeuerungen zus tzlich ber den Rostabstand zur Herdplattenoberseite defi niert 6 4 Zu den Flachfeuerungen z hlen beispiels weise offene und geschlossene Kamine Kamin fen sowie die Koch und Heizherde im Kochmodus Sommerbetrieb Abb 6 7 Hier betr gt die typische Einf llmenge je Auflage zwischen 2 und 5kg beim Kochen auch weniger als 2 kg F llfeuerungen sind dagegen f r h here Einf ll mengen geeignet dadurch wird eine bestimmte Mindestabbranddauer bei Nennw rmeleistung gew hrleistet Dauerbrand fen 6 6 z B Koch und Heizherde im Heizmodus Winterbetrieb oder bestimmte Grundofenfeuerungen Die Einf llmenge liegt hier bei ber 5 kg Brennstoff je Auflage Daneben gibt es eine Vielzahl weiterer Unterschei dungskriterien Tabelle 6 2 die jedoch nicht immer eine scharfe Trennung der einzelnen Bauarten erm g lichen Das liegt an der Vielfalt von Abwandlungen oder Mischformen die eine eindeutige Zuordnung schwierig machen Dadurch hat sich eine Vielzahl weiterer
213. chaftspflege vgl hierzu Kapitel 4 Eine energe tische Verwendung als Festbrennstoff in Kleinanlagen ist daher selten 3 28 3 1 4 Festbrennstoffe aus der Landwirtschaft Brennstoffe aus der Landwirtschaft k nnen entweder als Nebenprodukt anfallen oder sie werden speziell als Energiepflanzen produziert Nebenprodukte und K rner Unter den Nebenpro dukten stellen Stroh und Heu ein gro es aber bislang 20 Angebot nicht bekannt SH Scheitholz nahezu ungenutztes Brennstoffpotenzial dar Der j hrliche Energieertrag von einem Hektar Getreide stroh ca 5 t entspricht etwa einem Heiz l quivalent von 2 000 Litern ca 73 GJ Neben Stroh werden gelegentlich Abg nge der Saatgutreinigung z B Bruchkorn oder fehlgelagerte K rner als Brennstoff eingesetzt In j ngster Zeit wird verst rkt auch die Verwendung von marktf higem Getreide oder Rapssaat als Festbrennstoff diskutiert und auch teilweise schon praktiziert Solche Aktivit ten verfolgen oft das Ziel ein kosteng nstiges Substi tut f r die relativ teuren Holzpellets zu verwenden Allerdings treten bei einer solchen K rnerverbren nung in der Regel versch rfte technische Probleme auf Kapitel 6 Ihre Verwendung ist au erdem recht lich nicht ohne weiteres zul ssig Letzteres wird in Kapitel 8 angesprochen Energiepflanzen Verschiedene Produktionsverfah ren f r speziell angebaute Energiepflanzen wurden in der Vergangenheit intensiv erprobt und zum T
214. che Ma nahmen die auf eine Minderung der Gesamtstaub emission abzielen stellen somit zugleich auch Fein staubminderungsma nahmen dar Die M glichkeiten durch gezielte Weiterentwick lung von Feststofffeuerungen Feuerungsgeometrie Luftzuf hrung Regelung eine Gesamtstaub und damit auch eine Feinstaubminderung herbeizuf h ren sind noch nicht ausgesch pft Beispielsweise zei gen neuere Arbeiten dass sich mit einer ausgepr gten Luftstufung und einem niedrigen Luft berschuss vor allem im Bereich des Glutbetts deutlich positive Effekte bei der Reduzierung der Staubemissionen erzielen lassen 7 16 Die Erfahrungen mit solchen Prim rma nahmen sollten auch auf Kleinfeuerungen bertragbar sein Hinzu kommt dass in Industrie und Wissenschaft derzeit auch an der Entwicklung und Erprobung kosteng nstiger Staubabscheidetechniken Sekund r ma nahmen gearbeitet wird Konventionelle Zyklone besitzen allerdings f r die submikronen Par tikel die den Hauptanteil der Feststoffemissionen ausmachen nahezu keine Abscheidewirkung Daher wird derzeit vor allem an filternden oder elektrostati schen Abscheidern gearbeitet z B Metallgewebefil ter Elektrofilter Sch ttschichtfilter Betriebserfah rungen mit serienreifen Filtern liegen allerdings noch nicht vor Auch Sekund rw rmetauscher zur Rauch gaskondensation haben eine gewisse Wirkung hin sichtlich der Minderung der Staubemissionen Diese Sekund rw rmetauscher we
215. cheibenhacker zum Einsatz Sie werden im Regelfall mit einem Elektromotor entsprechender Leistung angetrieben alternativ ist der Antrieb auch mit einem Dieselmotor m glich Zur Beschickung werden bei spielsweise F rderb nder und Mobilkr ne verwen det Auswurftunnel schwenkbar Leitklappe Drehkranz Anbaupunkte f r Schlepper Scheibenradgeh use Einzugswalzen Einf hr trichter Hacker mit eigener Fahrachse Not Aus B gel Abb 3 19 Scheibenradhacker f r den Anbau in die 3 Punkt Hydraulik eines Schleppers Abb 3 18 Platzbedarf bei Arbeiten mit mobilen Hackern 33 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Alle drei Verfahren werden auch in mobiler ver setzbarer Ausf hrung f r die Erzeugung von Wald hackschnitzeln angeboten Eine Hersteller bersicht zu den verschiedenen Hackertypen und bauarten findet sich im Anhang Bei der Einsatzplanung ist ein bestimmter Mindestplatzbedarf f r das Arbeiten im Wald oder am Betriebshof zu ber cksichtigen Typi sche Planungswerte zeigt Abb 3 18 Je nach Anforde rung und Leistung stehen die nachfolgenden Ger te bauarten zur Verf gung An und Aufbauhacker Anbauhacker sind meist klei nere und mittlere Hacker f r den Zapfwellen betrieb in der Front oder Heckaufh ngung eines Schleppers Abb 3 19 Sie werden von Hand oder gelegentlich auch mit Hilfe eines A
216. chen 2 5 und 5 96 vgl Tabelle 4 2 Noch h her ist er bei den meis ten Halmgutbrennstoffen Der Aschegehalt hat sowohl Auswirkungen auf die Umweltbelastungen d h Schadstoffemissionen als auch auf die technische Auslegung einer Feue rungsanlage Au erdem erh hen sich die Aufwen dungen f r die Verwertung bzw Entsorgung der anfallenden Verbrennungsr ckst nde In der Asche finden sich viele der in Kapitel 4 1 genannten Elemente wieder Sie besteht vorwiegend aus Kalzium Ca Magnesium Mg Kalium K Phosphor P und Natrium Na Unter bestimmten Bedingungen kann sie daher auch als D nger einge setzt werden 4 2 5 Ascheerweichungsverhalten Bei der Verbrennung treten im Glutbett physikalische Ver nderungen der Asche auf Je nach Temperaturni veau kommt es zum Verkleben Versintern bis zum v lligen Aufschmelzen der Aschepartikel Brennstoffe mit niedrigen Ascheerweichungstemperaturen erh hen somit das Risiko dass es zu Anbackungen und Ablagerungen im Feuerraum am Rost und an den W rme bertragerfl chen kommt Derartige An backungen k nnen u a zu St rungen Betriebsunter brechungen und Ver nderungen bei der Verbren nungsluftzufuhr f hren und sie beg nstigen die Hochtemperaturkorrosion Diese technischen Nach teile m ssen bei der Auslegung und Konstruktion der Feuerungsanlage ber cksichtigt werden Sie k nnen durch aufw ndige Zusatzeinrichtungen wie z was sergek hlte Rostsysteme oder Brenn
217. chende Gasverweilzeiten erm glicht werden Umilenkeinbauten die eine Verwirbelung und damit Durchmischung der Brenngase mit Luft verbessern getrennte Prim r und Sekund rluftzufuhr Einhebelmechanik f r die einfache Ver nderung des Verh ltnisses von Prim r und Sekund rluft im Abbrandverlauf die besonderen Anforderungen des DINpjus G te siegels vgl Kapitel 7 Bei fast allen neueren Ofentypen sind diese generellen Merkmale inzwischen anzutreffen Nachfolgend wer den die Ofen Bauarten beschrieben 6 1 2 1 Offene Kamine Im Gegensatz zu allen brigen Einzelfeuerst tten be sitzt der offene Kamin einen zum Wohnraum hin offe nen Feuerraum der meist an seiner R ckwand und teilweise an den Seitenw nden ummauert ist Er wird entweder aus vorgefertigten Schamotte Bauteilen auf gebaut oder mit Hilfe eines Fertigbauteils einem ei sernen Kamineinsatz errichtet Eine definierte und gestufte Verbrennungsluftzufuhr ist nicht m glich Um Gasaustritt in den Wohnbereich zu vermeiden ist der Luft berschuss sehr hoch Die Verbrennungsluft wird aus dem Wohnraum entnommen In einigen F l len wird aber auch zus tzliche Au enluft ber Luft kan le zugef hrt Beim offenen Kaminfeuer tritt der bei Einzelfeuer st tten h ufige Nutzen als Zusatzheizung in den Hinter grund es dient vielmehr prim r der Wohnwertsteige rung Die W rme f llt haupts chlich ber die Abstrahlung an Auf Grund der hohen Luftmen
218. cherheitsw rmetauscher vgl Kapitel 6 1 4 1 6 2 4 Regelung Automatisch beschickte Feuerungen sind in der Regel teillastf hig und m ssen somit ber eine Leistungsre gelung verf gen H ufig wird die Verbrennung aber noch nach zus tzlichen Parametern des Abgases d h nach dem Abgaszustand optimiert abgasgef hrte Verbrennungsluftregelung Nachfolgend werden diese Regelungskonzepte vorgestellt Leistungsregelung Sie erlaubt einen automatischen Betrieb bei mehreren fest vorgegebenen Leistungsstu fen oder aber auch einen ann hernd stufenlosen 102 Betrieb Anhand einer Information ber die momen tane Kesselleistung werden sowohl die Brennstoff als auch die Verbrennungsluftzufuhr in Schritten von einigen Prozenten der Nennw rmeleistung variiert oder in manchen F llen auch stufenlos ver ndert 6 43 Als Regelgr e dient meist die Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Kessel temperatur Die meisten gro en automatischen Holz feuerungen verf gen heute ber eine Leistungs regelung die einen kontinuierlichen Betrieb zwischen 100 Voll Last und 50 96 Teil Last erlaubt Bei Kleinanlagen die in der Regel nicht f r hohe Brennstoffwassergehalte ausgelegt sind ist der Leistungsbereich mit 30 bis 100 meistens sogar noch weiter Durch eine solche Leistungsregelung kann der Jahresnutzungsgrad verbessert werden da die Bereitschaftsverluste infolge l ngerer Betriebszei ten der Feuerung geringer wer
219. chiedener Hersteller 15 bis lt 50 kW 50 bis lt 100 kW Kesselwirkungsgrad Abb 7 3 Kesselwirkungsgrade von Zentralheizungsan lagen ZHK f r Holzbrennstoffe bei Nennw r meleistung Ergebnisse von Typenpr fungen f r den 10 j hrigen Zeitraum von 1996 bis 2006 Quelle TFZ und zu einer erh hten Brandgefahr Schornstein brand f hren Daher wird auch bei der Kesselpr fung nach DIN EN 303 5 f r die meisten Anlagen die Einhaltung bestimmter Mindestabgastemperaturen gefordert vgl Kapitel 8 Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t Wirkungsgrade von Einzelfeuerst tten Bei der Gruppe der handbeschickten Einzelfeuerst tten ist mit feuerungstechnischen Wirkungsgraden im Be reich von 70 bis 80 zu rechnen Abb 7 2 Deutlich ber dieser Bandbreite liegt der Wirkungsgrad von Pellet fen Solche Feuerungen bieten mit durch schnittlich ca 87 eine mit den meisten Holz Zen tralheizungskesseln vergleichbare Brennstoffausnut zung vgl Abb 7 3 Die in Abb 7 2 dargestellten feuerungstechnischen Wirkungsgrade beziehen sich lediglich auf die Feue rungsanlage selbst da die Abgastemperatur stets im Abgasstutzen des Ofens und nicht am Kaminaustritt gemessenen wird Ist jedoch ein langer Schorn steinweg vorhanden und f hrt dieser zudem durch beheizbare R ume kann eine weitere Abk hlung des Abgases eintreten Damit w re die tats chlich nutz bringend abgegebene W rmemenge h her wodurch auch der Wirk
220. chmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Sprin ger Verlag Berlin 2001 5 413 426 Oser M Nussbaumer T M ller Mohr M Figi R Grundlagen der Aerosolbildung in Holzfeuerungen Bundesamt f r Energie Hrsg Bern Schweiz 2003 95 5 Oser M Nussbaumer T Low Particle Pelletfeuerung im Leistungsbereich von 100 bis 500 kW Bundesamt f r Energie BFE Bern 2004 Schweiz 23 S Pischinger Sterlepper Ogrzewalla J Studie Emissionsvergleich HEL und Erdgas Vergleich der Schadstoffemissionen bei der Verbrennung von Erdgas 7 18 8 1 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 9 8 10 8 11 bzw leichtem Heiz l in W rmeerzeugern W rmetech nik 39 Hefte Nr 3 4 5 6 7 1994 S 150 154 215 218 276 282 310 314 369 373 Wazula H Statistische Erhebungen des Bundesver bands des Schornsteinfegerhandwerks Zentralin nungsverband ZIV f r das Jahr 2005 Vortrag auf der 10 Sitzung des TFZ Arbeitskreis Holzfeuerungen in Straubing Mai 2006 Bundesministerium f r Verkehr Bau und Wohnungs wesen 2002 MBO 2002 Musterbauordnung Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2006 Richtlinien zur F rderung von Ma nahmen zur Nutzung erneuerbarer Energien Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2002 Gesetz zum Schutz vor sch d lichen Umwelteinwirkung
221. chsel oder andere Instandsetzungsma nahmen eingespart werden k nnen Betriebsgebundene Kosten Nach VDI Richtlinie 2067 10 25 fallen als betriebsgebundene Kosten in er ster Linie die Instandhaltungs und ggf Personalkos ten an Die j hrlichen Instandhaltungskosten werden als Pauschals tze in Prozent der Investitionskosten angenommen von 3 0 bis 9 0 In Anbetracht der neueren Technologie und der geringeren Erfahrungen mit Raps l BHKW ist die Verwendung der am oberen Rand der Bandbreite liegenden Kostenans tze sinn voll Damit wird auch den bei manchen Aggregaten k rzeren Wartungsintervallen v a Motor l und Kraftstofffilterwechsel oder dem teilweise vorge schriebenen Einsatz teuerer Betriebsmittel Motor l Rechnung getragen Bei den Instandhaltungskosten durch einen Fachkundendienst z B Anlagenbauer oder Motorenhersteller muss ber cksichtigt werden dass daf r im Einzelfall h here Fahrtkosten einzu rechnen sind weil erfahrene Fachwerkst tten f r Pflanzen lmotoren noch wenig verbreitet sind Der Kostenansatz f r das notwendige Personal zur Bedienung und berwachung der Anlage h ngt davon ab ob vorhandene Kapazit ten ausreichen oder ob zus tzliches Personal eingestellt werden muss Bei BHKW mit einer thermischen Leistung von weniger als 2 MW ist lediglich mit stundenweiser Beaufsichtigung der Anlage zu rechnen Als Personal kosten k nnen daf r als grober Anhaltswert etwa 3 bis 4 der Investitionskosten
222. chtbrennba ren Baustoffen besteht oder eine Brand bertragung zwischen den Geschossen durch selbstt tige Absperrvorrichtungen oder andere Ma nahmen verhindert wird Gemeinsame Kaminbenutzung Feuerst tten mit Gebl se und Feuerst tten ohne Gebl se sollen nicht an eine ge meinsame Abgasanlage angeschlossen werden weil es beim gleichzeitigen Betrieb der Feuerst tten zu Be eintr chtigungen durch den Ventilatorbetrieb und zu negativen Effekten bei Winddruck in der Abgasanlage kommen kann Wenn dennoch eine gemeinsame Schornsteinbenutzung vorgesehen ist z B f r meh rere Holzfeuerungen in Altbauten und die Einhal tung der genannten Mindestvorschriften gew hrleis tet ist gelten die Regeln nach DIN V 18 160 8 18 Der Abstand zwischen der Einf hrung des unter sten und des obersten Verbindungsst ckes sollte nicht mehr als 6 5 m sein Die Abgasanlagen d rfen hinsichtlich Brennstoffart gemischt belegt werden z B l und Holzfeuerun gen an einem gemeinsamen Kamin wenn die Ver bindungsst cke der Feuerst tten f r feste oder fl ssige Brennstoffe eine senkrechte Anlaufstrecke von mindestens 1m H he unmittelbar hinter dem Abgasstutzen haben d h dass beispielsweise bei einem Kaminofen das Rauchrohr zum Teil noch senkrecht im Wohnraum gef hrt werden muss Bei Feuerst tten f r feste Brennstoffe Holzfeuerun gen m ssen der senkrechte Teil der Abgasanlage die Anforderung an Schornsteine und s mtliche Verbind
223. chtungen Die Einhaltung der der zeit g ltigen Emissionsbegrenzungen ist mit Getreide oftmals nur durch Einbau aufw ndiger Abgasreini gungseinrichtungen sicher zu erreichen Das zeigen verschiedene Untersuchungen F r die besonders fei nen submikronen Partikel die den Hauptanteil der Feststoffemissionen ausmachen besitzen konventio nelle Zyklone nahezu keine Abscheidewirkung Eine effiziente Abscheidung ist lediglich durch filternde Abscheider 7 Metallgewebefilter Sch ttschichtfil ter oder durch elektrostatische Abscheider Elektro filter m glich Derartige Ma nahmen sind aber f r die meisten Kleinanlagen wirtschaftlich noch nicht tragbar Zur Zeit wird jedoch von verschiedenen Sei ten an der Entwicklung kosteng nstiger Kleinst Ent stauber gearbeitet L ngere Betriebserfahrungen lie gen hiermit allerdings noch nicht vor Dagegen haben sich Sekund rw rmetauscher zur Rauchgaskonden sation die bei Holzbrennstoffen mit der Kondensat abf hrung auch eine Staubabscheidung in der Gr enordnung von 20 bis 40 erreichen bei den hohen Staubgehalten und den besonders feinen Parti keln der Getreide und Halmgutverbrennung als we nig wirksam erwiesen 6 27 So wird die j hrlich wiederkehrende Emissions messung f r den Betreiber einer Getreidek rnerfeue rung zu einer berpr fung mit unsicherem Ausgang und hohem Beanstandungsrisiko Ohnehin ist der Einsatz von Getreidek rnern als Brennstoff in Klein
224. d Heizung ist die am 1 Februar 2002 in Kraft getre tene Energieeinsparverordnung EnEV 8 9 sie l st die fr here W rmeschutzverordnung und die Hei zungsanlagenverordnung ab Wesentliches Ziel der EnEV ist es den Energiebedarf bei Neubauten um durchschnittlich weitere 30 auf den sog Niedrigen ergiehaus Standard abzusenken Sie erh lt aber auch Nachr stanforderungen an den Baubestand Anders als die W rmeschutzverordnung die auf den Heizw rmebedarf abgestellt war gibt die EnEV 133 8 8 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen auf der Grundlage einer Gesamtbilanzierung der Geb udeh lle und Anlagentechnik als Hauptanfor derung den h chstzul ssigen Jahres Prim renergie bedarf vor Dieser ganzheitliche Ansatz erm glicht auch eine flexiblere Planung denn ein niedrigerer Standard beim baulichen W rmeschutz kann durch eine effizientere Anlagentechnik ausgeglichen werden oder umgekehrt Ein baulicher Mindestw r meschutz muss dabei allerdings immer eingehalten werden er ist in seinem Niveau mit den Anforderun gen der alten W rmeschutzverordnung vergleichbar 8 15 8 2 1 Anforderungen bei Altbauten Die EnEV unterscheidet bei Nachr stungen im Bau bestand unter bedingten und unbedingten Anfor derungen Bedingte Anforderungen m ssen erst durchge f hrt werden wenn bestehende Geb ude erweitert oder wenn Au enbauteile ersetzt erneuert oder erst malig eingebaut werden Hierunter fallen z
225. d Sekund rluft von unten bzw seitlich ringf rmig durch entsprechende D senbohrungen eingeleitet Bei Kipprostanlagen Abb 6 17 wird die anfal lende Aschemenge von Zeit zu Zeit z B alle 16 Stun den automatisch in den darunter liegenden Rost aschesammler abgeworfen Um sicherzustellen dass gr ere Ascheablagerungen vom Rost vollst ndig Flugaschesammler Reinigungsplatte Abb 6 17 Beispiel eines 15 kW Pelletkessels mit Kipprost und Brennstoffvorratsbeh lter nach Guntamatic 6 17 entfernt werden prallt der als Lochplatte ausgef hrte herunterklappende Rost gegen eine vertikale Reini gungsplatte im Bereich des Rostaschesammlers Diese Reinigungsplatte ist im Abstand der Rostl cher mit entsprechenden Stiften besetzt Die zusammen mit der Asche abgekippten noch brennbaren Bestandteile gl hen im Aschebett aus w hrend neu zugef hrte Pellets auf dem gereinigten Rost gez ndet werden Die Funktionsweise der beiden am h ufigsten ein gesetzten Abwurffeuerungsprinzipien wird auch in Abb 6 18 erl utert Pelletbrenner werden auch als Nachr stkompo nenten angeboten die hnlich wie ein Erdgas oder Heiz lbrenner an einen bestehenden Heizkessel ange flanscht werden k nnen so dass damit auch der Umbau einer bestehenden Anlage sehr einfach m g lich wird Hierbei sind insbesondere Kombinationen mit Scheitholzkesseln blich Solche Brenner k nnen als Unterschubfeuerung ausgef hrt sein oder es wird ein Tunnel
226. d vor allem das flexi ble Kunststoffmedienrohr PMR zum Einsatz Bei gr eren Nahw rmenetzen wird das Kunst stoffverbundmantelrohr mit Stahlmediumrohr KMR eingesetzt es ist ein robustes Rohrsystem das f r Tem peraturen bis 140 C und einen Druck bis 25 bar und ab einem Nominaldurchmesser DN von 20 bis DN 1000 mit L ngen bis zu 16 m eingesetzt wird Die Verbin dung erfolgt ber Muffen und Schwei en F r B gen und Abzweige werden Formteile verwendet die nach ged mmt werden m ssen Nachteilig ist die gro e L n gen nderung durch W rmeausdehnung die aufw n dige Kompensationsma nahmen erforderlich macht F r die Unterverteilung und die Hausanschlusslei tungen sind flexible Kunststoffmedienrohre PMR gut geeignet Sie werden als Endlosrohr von einer Trommel abgewickelt bis DN 110 sind leicht und einfach zu biegen und erlauben somit auch kleine Radien und eine flexible Leitungsf hrung Allerdings werden teure Formst cke Abzweige T St cke Redu Tabelle 6 4 Typische Merkmale und Eigenschaften sowie unge f hre Preise von isolierten PMR Rohrleitungen in Nahw rmenetzen 6 32 DN 20 25 20 4 10 30 22 35 128 21 DN 25 32 26 0 20 60 26 41 128 26 DN 32 40 32 6 40 90 33 50 160 27 DN40 50 40 8 40 140 41 67 160 28 DN50 63 514 70 230 54 160 32 DN65 75 61 2 100 330 64 200 34 DN80 90 73 6 150 480 70 200 37 DN 90 110 900 700 78 200 41 Durchmesser innen au en b W rmeverlust f r das M
227. dass die Frischmassedichte pp bzw die Trockenmassedichte nach Gleichung 4 4 und 4 5 errechnet werden kann wobei wy der Wasserge halt bezogen auf die Gesamtmasse ist angegeben als Dezimalbruch Dm 4 4 PF 1 8 4 4 Prm Pr l Fy gt Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung Tabelle 4 8 Typische Sch tt und Stapeldichten biogener Festbrennstoffe bei 15 Wassergehalt au er Pellets 8 4 13 4 2 4 15 Holzbrennstoffe in kg Jm Scheitholz Buche 455 33 cm gestapelt Fichte 304 Hackgut Weichholz Fichte 194 Hartholz Buche 295 Rinde Nadelholz 180 S gemehl 160 Hobelsp ne 90 Pellets 650 landwirtschaftliche Brennstoffe Quaderballen Stroh Miscanthus 140 Heu 160 Getreideganzpflanzen 190 H ckselgut Miscanthus 110 Getreideganzpflanzen 150 Getreidek rner Triticale 750 Auch bei Holzhackschnitzeln kann mit der Trock nung und Wiederbefeuchtung eine Volumen nderung eintreten Im Durchschnitt verschiedener Holzarten kann diese Volumen nderung die normalerweise zwischen 0 absolut trocken und 25 Wassergehalt eintritt maximal 18 betragen Sch ttdichtebestimmungen die bei Wassergehalten von weniger als 25 zustande kommen sollten daher korrigiert werden wenn sie auf einen einheitlichen Referenzwassergehalt bezogen wer den sollen F r jeden Prozentpunkt Wassergehaltsunter schied kann hierf r der lineare Korrekturfaktor 0 71 verwendet werden 4 2 4 3 d h um
228. del h ufig geltende Bemessungs grundlage des Meterscheitholzma es gespalten ver einbart bei der Auslieferung im aufbereiteten Zu stand als 33 er Scheite nur noch 0 81 Rm erh lt w hrend es beim Fichtenholz noch 0 86 Rm sind Gr ere Holzartenunterschiede bestehen auch beim lose gesch tteten Scheitbrennstoff Tabelle 4 9 Zur Bestimmung der Energiemenge die in einer bestimmten Brennstoffcharge vorliegt z B in oder kWh muss zun chst ihr Gewicht bekannt sein oder es muss gesch tzt werden Scheitholz wird aber blicherweise nach Volumen gehandelt wobei als Bezugsgr e in der Regel der Rauminhalt von einem Kubikmeter Raummeter oder Ster Bei groben Mengenab gestapeltem Holz verwendet wird sch tzungen kann berschl gig davon ausgegangen werden dass ein Kubikmeter gestapeltes Holz etwa 0 65 Festmetern entspricht Vom Festmeter l sst sich wiederum auf die vorliegende Holzmasse schlie en dazu muss die Holzdichte bekannt sein Da Holz in der Natur nie im absolut wasserfreien Zustand vor kommt sollte es sich bei der verwendeten Dichte nicht um die Darrdichte handeln vgl Tabelle 4 7 sondern um die Holzdichte beim jeweils vorliegenden Wassergehalt F r vier verschiedene Holzarten Buche Eiche Fichte und Kiefer wurden diese Zusammenh nge bei der Berechnung der Raumge wichte bei verschiedenen Wassergehalten in Tabelle 4 10 ber cksichtigt F r Eiche und Kiefer wurden 64 dabei die in
229. den Unterhalb der kleinsten W rmeleistung die von der Feuerung im kontinuierlichen Betrieb noch erbracht werden kann arbeiten die Anlagen im Ein Aus Betrieb F r einen vollautomatischen Betrieb muss deshalb die Feuerung bei Bedarf aus dem abgeschalteten Zustand angefahren werden k nnen Dies wird ber eine automatische Z ndvorrichtung z B mittels Hei luftgebl se oder durch die Auf rechterhaltung eines Glutbetts periodisches Nach schieben von Brennstoff erreicht Der Ein Aus Betrieb f hrt in der Regel zu h heren Emissionen als der kontinuierliche Dauerbetrieb w hrend der Glut erhaltungsbetrieb die Stillstandsverluste erh ht Verbrennungsregelung Eine Verbrennungsregelung stellt eine zus tzliche Regelungsfunktion zur Leis tungsregelung dar Sie soll eine hohe Ausbrand qualit t und einen hohen Wirkungsgrad sicherstellen Dabei kommt es auf die Einstellung eines optimalen Brennstoff Luft Verh ltnisses an vgl Kapitel 5 Da sich die Brennstoffeigenschaften z B Sch ttdichte Feuchtigkeit Holzart im Verlauf der Verbrennung ver ndern k nnen m sste eine Anlage ohne Verbren nungsoptimierung bei jeder Brennstoff nderung neu einreguliert werden Dies ist in der Praxis jedoch kaum m glich daher werden automatische Feuerun gen mit einer Regelung ausgestattet welche die Ver brennungsbedingungen berwacht und die Feuerung selbstt tig optimal einreguliert Das bei Hackschnitzelfeuerungen h ufigste Kon zept d
230. den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang Doppelvergasung 50 500 300 2 500 Biomass Heatpipe Reformer Wirbelschichtvergaser 26 100 70 230 G rtner Festbettvergaser 50 500 Joos Festbettvergaser Mastergas Festbettvergaser Doppelrohrvergaser Festbett R hrenvergaser k A keine Angaben Anhang Anhang Bauarten von Stirlingtechnologien f r Biomassefeuerungen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang Epas Holzpellets 1 Holzpellets Mea ee Be Solo Holzpellets St ckholz Sansor ma Sunmachine Holzpellets k A keine Angaben 203 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Fabrikat Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Kreiss gen Holzspalter und Schneid Spaltger te Anschriften zu Herstellerverzeichnis in Anhang A Ammboss AMR Vogesenblitz Bayerwald Bell BGU Binderberger Boschert Briol Brune Bugnot Diemer Diezinger Eder Elektra Beckum Einhell Einsiedler GEBA GROWI Grube G DE Hejo Hercules 1 204 Ammboss Holzspalter 84057 Ergoldsbach Tel 08771 910980 Fax 08771 910978 Internet www AMMBOSS de HJF Vertrieb Franken Fielenbach Hardt 2 53804 Much Tel 02245 3051 Fax 02245 1021 Internet www HJF Vertrieb de Gert Unterreiner Forstger te GmbH F hrmannweg 11 8
231. der Qualit tsverbesserung F r viele Anwendungen Feuerungssysteme ist die Trocknung auch eine unverzichtbare Grundvorausset zung Im Folgenden werden zun chst die Grundlagen und anschlie end die technische Umsetzung der Trocknung dargestellt 3 5 1 Grundlegendes zur Trocknung Bei der technischen Trocknung wird ein Trocknungs medium z B Luft Abgas durch oder ber das Trocknungsgut geleitet Hierbei ist die Wasserauf nahmef higkeit des Trocknungsmediums entschei dend es kann umso mehr Wasser aufnehmen je w r mer und trockener es ist 49 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Durchstr mt Luft das feuchte Gut ist sie bestrebt in einen Gleichgewichtszustand zu gelangen bis sich auch bei Fortsetzung der Bel ftung keine weiteren Ver nderungen in der Luftfeuchte oder im Wasser gehalt des Gutes mehr ergeben Dies gilt im umge kehrten Sinne auch wenn feuchte Luft durch einen trockenen Gutstock geleitet wird Im Gleich gewichtszustand ist der Wassergehalt vor allem von der relativen Luftfeuchtigkeit abh ngig Trocknungsverm gen von Luft Eine Grundlage f r die Planung und Dimensionierung von Trocknungs anlagen bildet das sogenannte H x Diagramm Es zeigt die Abh ngigkeiten von Temperatur Wasserge halt relativer Luftfeuchtigkeit und Energiegehalt Enthalpie der Luft Abb 3 39 Damit l sst sich die maximal erreichbare Wasseraufnahme der Trock nungsluft bestimmen Daraus wiederum ergeben sich die notw
232. der Verbren nung zun chst in die Gasphase bergehen bei der das Kalium das Glutbett verl sst und anschlie end im sp teren Gasverlauf mit weiteren Abgasbestandteilen feink rnige Salzpartikel bildet z B Kaliumoxide sulfate chloride oder carbonate vgl 7 15 Diese k nnen nach Abk hlung als Submikronpartikel lt 1 um nicht mehr problemlos abgeschieden wer den Wegen des vergleichsweise hohen Kaliumgehal tes Kapitel 4 weisen die landwirtschaftlichen Brenn j hrlich z B Grasaufwuchs Stroh Getreidek rner hier besondere Nachteile auf Ohne speziell hierf r entwickelte Feuerungen bzw stoffe aus erntbaren Pflanzen besondere Entstaubungsma nahmen die auch bei den Feinst uben wirksam sind z B Gewebefilter l sst sich somit der Staubgrenzwert in der Regel kaum einhalten Derartige Entstaubungsanlagen sind aber f r Anlagen der Leistungsklasse bis 100 kW derzeit noch mit wirtschaftlich nicht vertretbaren Mehrkosten verbunden so dass sie heute kaum verwendet wer den In der Praxis haben diese Probleme dazu gef hrt dass halmguttaugliche Feuerungen prim r mit Hack schnitzeln betrieben werden und nur gelegentlich auch betrieblich anfallende Brennstoffe wie H cksel gut Saatgutreinigungsabg nge Bruchk rner oder M hlennebenprodukte zum Einsatz kommen Auch eine Pelletierung des Halmgutbrennstoffs kann nicht als L sungsweg bei der Staubproblematik angesehen werden Entsprechende Messungen zei ge
233. der Verbrennungsg te abh ngigen Schad stoffe wie CO Gesamt C und zum Teil auch Staub CO Emissionen Die CO Emissionen eines Scheit holzkessels liegen in der Regel bei etwa einem Zehntel des bei Scheitholz fen gemessenen Wertes Abb 7 8 obwohl es sich um die gleiche Beschickungsart han delt Allerdings ist die Bandbreite der Messwerte auch bei den Scheitholzkesseln noch sehr gro Das liegt an der Variantenvielfalt innerhalb der Bauart Naturzug anlagen Gebl sefeuerungen lambda geregelte Anla gen Tendenziell markieren die Scheitholzkessel mit abgasgef hrter Verbrennungsluftregelung vgl Kapi tel 6 das untere Ende der Bandbreite bei den CO Messwerten 7 10 die hier im Mittel zwischen 80 und 250 mg Nm schwanken In Typenpr fungen liegen moderne Holzfeuerungen meist nur noch bei weniger als einem Zwanzigstel des in der 1 Bundes Immissi onsschutzverordnung vorgeschriebenen Maximal wertes f r CO von 4 000 mg Nm vgl hierzu Kapitel 8 Gr ere Anlagenleistungen f hren hierbei zu weiteren Verbesserungen Der Wechsel der Beschickungsart von hand auf automatische Beschickung bedeutet eine deutliche Kohlenmonoxid 15bis lt 50kW 50 bis 100 kW fl chtige org Kohlenstoffverbindungen ang als Ges C e 15 50 50 bis 100 kW D H H D A H H H H H D H 1 D H H H H H H D H H i Wirkungsgrad Emi
234. derus Deutschland Postfach 1220 35522 Wetzlar Tel 06441 418 0 Fax 06441 45602 Internet www heiztechnik buderus de BGF Heizsysteme GmbH Oberfeistritz 9 A 8184 Anger Tel 43 3175 30088 Fax 43 3175 30088 75 Internet www bgf at Binder Josef Maschinenbau und Handelsges m b H Mitterdorfer Str 5 A 8572 B rnbach Tel 43 3142 22544 0 Fax 43 3142 22544 16 Internet www binder gmbh at Biogen Heiztechnik GmbH Plainburgerstra e 503 A 5084 Gro gmain Tel 43 6247 7259 Fax 43 6247 8796 Biotech Energietechnik GmbH Furtm hlstr 32 A 5101 Bergheim bei Salzburg Tel 43 662 454072 0 Fax 43 662 454072 50 Internet www biotech or at August Br tje GmbH August Br tje Str 17 26180 Rastede Tel 04402 80 0 Fax 04402 80 583 Internet www broetje de Ulrich Brunner GmbH Zellhuber Ring 17 18 84307 Eggenfelden Tel 08721 771 0 Fax 08721 77110 Internet www brunner de Capito Verwaltungs GmbH M hlenbersstr 12 57290 Neunkirchen Tel 02735 760120 Fax 02735 770908 Internet www capito gmbh de CN Maskinfabrik A S Internet www cn maskinfabrik dk Deutsche Vertretung Frank Christiansen Schiol 9 24972 Steinbergkirche Tel 04632 876905 Fax 04632 8765905 Internet www mit holz heizen de Sonnenkraft GmbH Industriepark A 9300 St Veit Glan Tel 43 4212 45010 Fax 43 4212 45010 377 Internet www sonnenkraft com Cormall A S Maskinfabrikken Tornholm 3 DK 6400 S nderborg Tel 45 7448
235. dlung z B Zerkleinerung Trock nung Vorw rmung Ohne die Energieaufwendun gen f r das Zerkleinern F rdern Beschicken und K hlen die in der Summe meist h her liegen als die des eigentlichen Pelletiervorgangs ist mit ca 40 kWh pro Tonne zu rechnen das entspricht ca einem Pro zent der im Brennstoff enthaltenen Energie Aller dings handelt es sich hierbei um mechanische Ener gie die ihrerseits unter weiteren Verlusten hergestellt werden muss In Prim renergieeinheiten ist somit mit ca 120 kWh zu rechnen In der Summe aller Aufwen dungen schl gt der gesamte Pelletierprozess mit ca 4 bis 6 der Brennstoffenergie zu Buche Die Anforderungen an die Pelletqualit t regeln unter anderem die DIN Norm 51731 3 7 und die NORM 7135 3 41 vgl hierzu Kapitel 4 3 4 Lagerung Die Lagerung dient der berbr ckung der Zeitspanne zwischen dem Anfall der Biomasse und ihrer energe tischen Nutzung Im Fall von Scheitholz erf llt sie aber auch den Zweck einer allm hlichen Brennstoff trocknung Kapitel 3 5 Die hierbei auftretenden Risi ken und die verwendeten Techniken werden nachfol gend angesprochen 3 4 1 Lagerungsrisiken Die Lagerung biogener Materialien ist vor allem f r Sch ttgutbrennstoffe mit einer Reihe von Risiken verbunden Im Wesentlichen sind dies 3 20 Substanzverlust durch biologische Prozesse Ver lustrisiko Selbstentz ndung Brandrisiko Pilzwachstum und Pilzsporenbildung G
236. dnung vom 14 Dezember 2004 Bayerisches Staatsministerium f r Wirtschaft Infra struktur Verkehr und Technologie Bayerisches Staats ministerium des Innern Oberste Baubeh rde 2006 Energieeinsparung bei Geb ude und Heizung 11 Seiten Deutsches Institut f r Normung 1996 DIN 51731 Pr fung fester Brennstoffe Presslinge aus naturbelas senem Holz Anforderungen und Pr fung Deutsches Institut f r Normung e V 2003 DIN EN 13384 2 Abgasanlagen W rme und str mungstech nische Berechnungsverfahren Teil 2 Abgasanlagen mit mehrerer Feuerst tten Deutsche Fassung EN 13384 2 2003 Deutsches Institut f r Normung e V 2006 DIN V 18 160 1 Abgasanlagen Teil 1 Planung und Ausf h rung Deutsches Institut f r Normung 1999 DIN EN 303 5 Heizkessel f r feste Brennstoffe hand und automa tisch beschickte Feuerungen Nenn W rmeleistungen bis 300 kW Begriffe Anforderungen Pr fungen und Kennzeichnung Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN 18894 Feuerst tten f r feste Brennstoffe Pellet fen Anfor derungen Pr fung und Kennzeichnung Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN EN 13240 Raumheizer f r feste Brennstoffe Anforderungen und Pr fungen Deutsche Fassung EN 13240 2001 A2 2004 Deutsches Institut f r Normung 2006 DIN EN 14785 Raumheizer zur Verfeuerung von Holzpellets Anfor derungen und Pr fverfahren Deutsche Fassung EN 14785 2006 Deutsches Ins
237. dwirtschaft genehmigungsfrei In Bayern liegt diese Grenze beispielsweise bei 140 m Dachfl che oder 100 m umbauter Grundfl che F r Sch ttg ter ist auch in solchen einfachen Geb uden stets eine Umhausung und ggf eine Auf teilung des Geb udegrundrisses erforderlich wobei die Seitendruckstabilit t gesichert sein muss Die Geb udew nde oder Abtrennungen dienen dabei meist auch als Begrenzungsw nde f r Satztrockner mit Zwangsbel ftung Kapitel 3 5 3 Lediglich bei grobem Hackgut kann auf eine Zwangsbel ftung von feucht eingelagertem Material verzichtet werden hier ist es wie beim Scheitholz meist sinnvoll die Wan dungen des Lagergeb udes luftdurchl ssig zu gestal ten z B durch Schlitzw nde aus Holzbrettern Spa ceboard Grunds tzlich gilt f r alle Lagergeb ude f r feuchte Brennstoffe dass ein gr tm glicher Luft b m Bereitstellung von Festbrennstoffen H im Keller in einem unterirdischen Lagerraum im Lagerschuppen durchl ftet mih m L
238. e sterreichische System abl sen soll Tabelle 4 6 zeigt die hierzu festgelegten 4 Klassen f r Holzhackschnit zel Ein hnliches System wurde auch f r das soge nannte Schredderholz erarbeitet welches anders als Hackschnitzel nicht mit scharfen Messern sondern mit stumpfen Werkzeugen zerkleinert wurde 4 24 61 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 4 5 Anforderungen an die Gr enverteilung nach der sterreichischen Norm f r Holzhackgut NORM M7133 4 24 G 30 gt 16 mm 16 2 8 mm 50 gt 31 5 31 5 5 6 100 gt 63 mm 63 11 2 mm Tabelle 4 6 Anforderungen die Gr enverteilung nach der neuen europ ischen Klassifizierungsnorm DIN CENTS 14961 4 9 P16 3 15 bis 1 gt 45 mm 16 mm alle lt 85 mm P45 3 15 bis 1552 45 mm P63 3 15 bis 1mm gt 100 mm 63 mm P100 3 15 bis 100 mm Die Gr enverteilung der Brennstoffteilchen hat vielf ltige technische Auswirkungen Besonders stark betroffen von einer ungleichm igen Gr envertei lung sind die mechanischen Entnahme F rder und Beschickungssysteme von Konversionsanlagen Zu gro e oder zu lange Teilchen f hren zu Blockaden und auch Sch den an den F rderaggregaten oder sen ken die Durchsatzleistung Auch die Riesel bzw Flie f higkeit werden durch die Gr enverteilung bestimmt Br ckenbildungsneigung Rieself higkeit Bei der Entnahme aus Silos oder Tagesvorratsbeh ltern kann
239. e Schnecke in einem langgestreckten ebenfalls konisch verlaufenden Trichter Der Grat der Schneckenwin dungen besteht aus einer aufgeschwei ten Hartme tallkante die zu einem glatten Messer angeschliffen wurde Durch Rotation wird das Holz vom spitzen Ende des Schneckenkegels erfasst und eingezogen wobei es unter st ndigem Kraftschluss geschnitten wird Der Austrag erfolgt wie bei den Scheiben hackern ber Wurfschaufeln die am hinteren Ende an der Schneckenwelle aufgeschwei t sind Die Hackgut l nge l sst sich beim Schneckenhacker kaum beein flussen sondern entspricht der Steigung der Schne ckenwindungen Auch ist die Beschickung auf Grund des relativ engen Einzugstrichters bei sperrigem Ma terial schwieriger als bei anderen Hackertypen Tabelle 3 4 Bauarten mobiler Hacker und ihre technischen Merkmale 3 19 Bereitstellung von Festbren nstoffen Scheibenhacker 1 4 ohne Zwangseinzug 100 300 4 80 8 105 2 60 Messer 1bis 3 Walzen meist ein stellbar 2 8 durchge 2 Walzen 180 450 5 80 45 325 15 100 hende oder Walze und Stahlglie meist ein 3 20 Einzel derband stellbar messer 2 Stahlgliederb nder Schnecken selbsteinziehend 160 270 20 80 30 130 5 40 windung je nach Schnecke Einsatzbereiche Hacker der diskutierten Bauarten k nnen mobil oder station r eingesetzt werden In station ren nicht versetzbaren Anlagen kom men meist Trommelhacker und gelegentlich auch S
240. e die ohne ausreichend dimensioniertem W rmespeicher betrieben wird so ist die Messung im Teillastbereich durchzuf hren Bei 145 8 8 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen den brigen Anlagen wird versucht niedrige Lastzu st nde w hrend der Messung zu vermeiden da sich der Schadstoffaussto zumindest beim Kohlenmon oxid in der Regel erh ht Die allgemeine Anforderung der 1 BImSchV 8 4 wonach die Abgasfahne von Anlagen f r feste Brenn stoffe im Dauerbetrieb grunds tzlich einen helleren als den Grauwert1 der sogenannten Ringelmann Skala erreichen muss vgl hierzu 1 BImSchV Anlage 1 wird nicht regelm ig berpr ft Hierbei handelt es sich um einen eher selten verwendeten Messparameter der haupts chlich im Streitfall wie zum Beispiel bei Bel stigungen in der Nachbarschaft zur Anwendung kommt Die mit einem hohen Grauwert gemessene Ru bildung weist auf einen besonders unvollst ndigen Verbrennungsprozess mit entsprechender hohen Geruchsbel stigungen hin Messungen des Grauwertes k nnen auch bei nicht messpflichtigen Anlagen bis 15 kW Nennw rmeleis tung vorgenommen werden Mechanisch beschickte Anlagen Bei mechanisch automatisch beschickten Holz Zentralheizungs anlagen von mehr als 15kW Nennw rmeleistung muss die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte Tabelle 8 5 im Betrieb j hrlich wiederkehrend nach gewiesen werden 8 15 1 BImSchV Kleinere Anla gen bis einschlie lich 15 kW darun
241. e und F rderzentrum TFZ Selbstverlag Straubing 2006 274 S Download www tfz bayern de Landesinnungsverbandes f r das Bayerische Kamin kehrerhandwerk M nchen Herr H Wazula VDI Gesellschaft Technische Geb udeausr stung VDI Richtlinie 2067 Blatt 1 Berechnung der Kosten von W rmeversorgungsanlagen Betriebtechnische und wirtschaftliche Grundlagen Verein Deutscher Inge nieure Hrsg Beuth Verlag Berlin 1983 ZMP Zentrale Markt und Preisberichtstelle 2006 Getreidepreise in Bayern Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Wasserhaus haltsgesetz ber die Einstufung wassergef hrdender Stoffe in Wassergef hrdungsklassen VwVwS Verwal tungsvorschrift wassergef hrdende Stoffe vom 17 05 1999 BAnz Nr 98 vom 29 05 1999 zuletzt ge n dert am 27 07 2005 BAnz Nr 142a vom 30 7 2005 Bayerische Bauordnung BayBO Fassung vom 4 August 1997 GVBl 5 434 ber 1998 5 270 zuletzt ge ndert am 10 03 2006 GVBl Nr 5 5 120 BMU Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes Immissionsschutzgesetz Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft TA Luft Novellierte Fas sung vom 24 Juli 2002 Inkrafttreten 1 Okt 2002 Bun desministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit BMU Bonn Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reak torsicherheit Gesetz zur Ordnung des Wasserhaushalts WHG Wasserhaushaltsgesetz vom 19 08 2002 BGBl I Nr 59 vom 23 08 2002 S 3245 ff zuletzt ge
242. e Arbeit Heiz l Heizw rme Abb 4 2 Faustzahlen f r den Energiegehalt von trocke nem Holz einer Tonne Brennstoff in kg wird nun multipliziert mit dem ermittelten Heizwert des feuchten Brenn stoffs in MJ kg und ergibt so die Brennstoffmenge in Megajoule Diese Brennstoffmenge l sst sich nun leicht in kWh oder Liter Heiz l quivalent umrechnen Abb 4 2 und zwar gilt hier 11 Heiz l 10 kWh 36 MJ Die Brennstoffmenge in MJ wird somit durch 36 ge teilt um zur Energiemenge in Litern Heiz l quivalent zu gelangen Um Kilowattstunden zu erhalten teilt man durch 3 6 Auf diese Weise errechnen sich auch die Zahlenbeispiele die f r verschiedene Brennstoffe in Tabelle 4 11 zur Vereinfachung zusammengestellt wurden So entspricht beispielsweise ein Raummeter lufttrockenes geschichtetes Fichtenholz 33cm der Energiemenge von 1321 Heiz l w hrend ein Kubik meter Holzpellets etwa 309 1 Heiz l entspricht Die insgesamt ben tigte Brennstoffmenge ergibt sich demnach aus dem Gesamtbedarf in kWh bzw Litern Heiz l dividiert durch den Energiegehalt einer Massen oder Volumeneinheit des jeweiligen Biomas sebrennstoffs Wird beispielsweise eine Heiz lmenge von 3 000 1 durch trockenes Fichtenscheitholz ersetzt so sind hierf r mindestens 22 7 Raummeter als 33 cm Scheite erforderlich da ein Raummeter einem Energie quivalent von ca 132 Litern Heiz l entspricht vgl Tabelle 4 11 Auf Grund der Wirkungsgradun tersch
243. e Biomassenut zung 4 dbv Verlag Graz 1999 299 S Stai F Linkohr C Zimmer U D rrschmidt W Meyer A B hme D Erneuerbare Energie in Zahlen nationale und internationale Entwicklung Bundes ministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktor sicherheit Hrsg Selbstverlag Berlin Mai 2006 47 5 ANONYMUS 2004 Gut gelaufen Brennstoffspiegel Heft 2 S 35 37 Bundesministerium f r Wirtschaft und Technologie BMWi Hrsg Zahlen und Fakten Energiedaten Nationale und Internationale Entwicklung Internetpu blikation des BMWi Berlin Aktualisierung vom 24 8 2006 Download www bmwi de BMU 2006 Entwicklung der erneuerbaren Energien 2005 Aktueller Sachstand Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit Hrsg Berlin Mai 2006 27 5 2 5 2 6 2 7 2 8 2 9 2 12 2 13 3 1 3 3 3 4 3 6 3 7 FNR Hrsg Leitfaden Bioenergie Planung Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen Fach agentur Nachwachsende Rohstoffe FNR Selbstverlag G lzow 2005 2 berarbeitete Auflage 353 S FNR Hrsg Nachwachsende Rohstoffe Daten und Fakten Broch re in Vorbereitung Fachagentur Nach wachsende Rohstoffe FNR Selbstverlag G lzow 2006 Mitteilung aus dem Institut f r Energetik und Umwelt IE Leipzig Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Sprin ger
244. e Diskussion um eine Brennstoffnutzung von Getreide auch in Kleinfeue rungen stark angeheizt worden war 149 Ch 2 dh Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 9 2 Anlagenkosten Bei den Investitionskosten f r eine Biomasse Klein feuerung sind verschiedene Anlagenkomponenten und vielfach auch bauliche Aufwendungen zu be r cksichtigen je nachdem um welche Feuerungsart es sich handelt Diese Kosten werden nachfolgend be schrieben Sofern es sich um Komponenten handelt die von der Systemgr e abh ngen basieren die An gaben auf einer hierzu durchgef hrten aktuellen Er hebung f r das Jahr 2006 in der die Listenpreise inkl MwSt einer Vielzahl von in Deutschland anbieten den Herstellern und Vertrieben ausgewertet wurden Von diesen Listenpreisen sollten die mittleren Rabatt abschl ge nach 9 5 abgezogen werden Einzelfeuerst tten Am einfachsten ist die Kostenab sch tzung f r eine Einzelfeuerst tte Hier sind mit dem Kauf bzw der Errichtung vor Ort und dem An schluss an den Schornstein meist s mtliche relevanten Anschaffungskosten abgegolten In seltenen F llen m ssen evtl noch Mehrkosten f r einen Kamin oder einen zweiten Kaminzug angerechnet werden Kosten f r den Aufstellraum einen externen W rmespeicher oder f r Lagereinrichtungen entfallen Die Bandbreite der Anschaffungskosten einer Ein zelfeuerst tte reicht von ca 300 f r einen Kaminofen aus dem Baumarkt bis ber 15 000 f r einen
245. e Instandhaltungskosten f r bauliche Anlagen d Invest 1 5 0 1 5 j hrliche Personal und Verwaltungskosten ohne Bau d Invest 6 0 0 6 0 j hrliche Versicherungskosten d Invest 15 0 175 j hrliche Hilfsenergiekosten Anteilig Kraftstoffkosten 1 0 1 0 1 0 Kraftstoffverbrauch bei Nennlast UN Sal 3 1 31 0 Kraftstoffbezugskosten inkl Anlieferung 0 75 0 70 0 75 Jahresauslastung BHKW bei Nennlast h 4 000 6 000 4 000 j hrliche Kosten Annuit td 2 700 2 043 20 273 Wartung Instandhaltung gesamt a 1805 916 10 088 Versicherung a 275 0 1 324 Personal Verwaltung etc a 1 099 0 5 295 Hilfsenergie a 93 140 930 Kraftstoff a 9 300 13 020 93 000 Jahresenergieertrag thermisch kWh 64 000 96 000 440 000 elektrisch kWh 32 000 48 000 440 000 Erl se Stromgutschrift f r Einspeisung nach a 6 077 9 115 83 556 W rmekosten inkl Gutschriften bei Stromgutschrift nach kWh 0 144 0 073 0 108 Investitionssummen f r BHKW Modul A in Abh ngigkeit von der elektrischen Leistung A p 5261 5 000 vgl Abb 10 4 Investitionssumme f r bauliche Anlagen Szenario 1 und 3 1 300 kW Szenario 2 250 bezogen auf Gesamtinvestition abz glich bauliche Investitionen Geb ude Tanks Kamin Zinssatz 6 angenommene Nutzungsdauer 15 Jahre f r BHKW Modul bzw 25 Jahre f r baulichen Teil inklusive Motor l lwechselintervall 300 Betriebsstunde
246. e Normen F r Feststofffeuerungen gelten eine Vielzahl von Normen aus dem Bereich der Feue rungs oder Kesselpr fung elektrischen Sicherheit so wie der Regel und Steuertechnik 8 34 F r die Pr fungen werden beispielsweise folgende Normen herangezogen DIN EN 303 5 8 19 Heizkessel f r feste Brenn stoffe hand und automatisch beschickte Feuerun gen Nenn W rmeleistung bis 300 kW DIN 18894 8 20 Feuerst tten f r feste Brennstoffe Pellet fen DIN EN 13240 8 21 Raumheizer f r feste Brenn stoffe DIN EN 14785 8 22 Raumheizer zur Verfeuerung von Holzpellets EN 12815 8 23 Herde f r feste Brennstoffe DIN EN 13229 8 24 Kamineins tze einschlie lich offene Kamine f r feste Brennstoffe DIN 18892 8 25 Kachelofen und oder Putzofen Heizeins tze f r feste Brennstoffe DIN 18840 8 26 Feuerst tten f r feste Brennstoffe Speicherfeuerst tten DIN 18897 1 8 28 Feuerst tten f r feste Brenn stoffe Raumluftunabh ngige Feuerst tten Auf Grund der gro en Anzahl an Normen k nnen diese hier nicht ersch pfend erl utert werden Nach folgend werden lediglich einige Ausf hrungen zu der f r Heizkessel wichtigsten Norm der DIN EN 303 5 8 19 gemacht Diese Norm gilt f r Holz Zentralhei zungskessel im kleineren Leistungsbereich und legt 132 einen inzwischen europaweit einheitlichen Anforde rungs und Pr fstandard fest DIN EN 303 5 Heizkessel
247. e Rohrleitung wird im Graben in einem Sandbett nichtbindiger Sand K rnung 0 bis mm verlegt Dies dient der Druckentlastung und der Frostsicherheit Sinnvoller ist eine gro e ber deckung von 80 bis 120 cm f r absolute Frostsicher heit In 20 bis 30 cm Tiefe wird ein Trassenwarnband verlegt um bei sp teren Erdarbeiten einen Hinweis auf die erdverlegte Leitung zu geben Im Graben erfolgt die Verlegung in Schlangen linien zur Kompensierung der Temperaturausdeh nung Bei l ngeren Leitungen erstellt man zur Wand abgewinkelte Hauseinf hrungen um die axial wirkenden Ausdehnungskr fte der Rohrleitung au erhalb des Geb udes abzufangen Zur Hausein f hrung mauert man das Verbundrohr blicherweise ein Bei schwierigen Bodenverh ltnissen z B wenn dr ckendes Wasser vorhanden ist baut man eine Mauerdurchf hrung ein durch die nur das Medium rohr gef hrt wird Die D mmung und das Mantelrohr enden dann vor der Durchf hrung Nachteilig ist hierbei dass dadurch eine K ltebr cke entsteht In jedem Fall sollte der Graben im Bereich der Hausein f hrung mit nichtbindigem Material aufgef llt wer den Brauchwasser in Nahw rmenetzen Da in kleinen W rmenetzen in der Regel keine Haus bergabestatio nen vorhanden sind erfolgt die Brauchwasserbereit stellung ebenfalls zentral ber die Heizzentrale Bei der Brauchwassererw rmung wird entweder das kosteng nstige Durchflusssystem das Speicher 112 system oder das Sp
248. e der kapitalgebundenen Kosten Die Berechnung der auf ein Jahr bezogenen Investitionskosten erfolgt nach der sogenannten Annuit tenmethode Damit wird die am Anfang der Lebensdauer stehende Investition auf die einzel nen Jahre der Nutzungsdauer umgelegt Dies erfolgt durch Multiplikation der Investitionssumme mit dem Annuit tenfaktor a der sich aus der folgenden Glei chung ergibt _ 007 wobei i den Zinssatz und T die Nutzungsdauer dar stellen Der so errechnete periodisch konstante Betrag wird als Annuit t bezeichnet der als Zins und Til gung f r r ckzuzahlendes Kapital aufzufassen ist Dabei ist es prinzipiell unerheblich ob es sich um Ei gen oder Fremdkapital handelt hiervon wird ledig lich die H he des Zinsfu es beeinflusst Das folgende Beispiel erl utert den Rechenweg Eine Scheitholzfeuerungsanlage die ber 20 Jahre genutzt werden soll wird f r insgesamt 10 000 Gesamtsumme erneuert F r das aufgewendete Kapi tal wird ein Zinssatz von 6 angenommen Mit die sem Zinssatz und der Nutzungsdauer von 20 Jahren wird nun zun chst der Annuit tsfaktor nach der oben genannten Gleichung bestimmt Der Faktor kann auch aus Tabellen abgelesen werden er wird dann meist als Prozentwert ausgedr ckt z B in VDI 2067 9 8 Er betr gt hier 0 0872 Dieser Annuit tenfaktor auch Wiedergewinnungsfaktor wird nun mit der Investitionssumme von 10 000 multipliziert Somit errechnet sich eine
249. e im Ge misch mit Stroh z B als Getreide Ganzpflanzen ein gesetzt werden da es sich hierbei um einen stroh hnlichen Brennstoff nach Ziffer 8 handelt Bei alleiniger Verwendung von K rnern werden diese je doch von den Genehmigungsbeh rden meist nicht als stroh hnlich angesehen Bei derartigen Brennstoffen besteht aber die M g lichkeit einer Ausnahmegenehmigung durch die zust ndige Beh rde d h durch das Landratsamt bzw die Kreisverwaltungsbeh rde Eine solche Aus nahme kann auf Antrag des Betreibers im Einzelfall auf Basis von 6 20 der 1 BImSchV zugelassen werden wenn die Anforderungen der 1 BImSchV wegen besonderer Umst nde zu einer unbilligen H rte f h ren und sch dliche Umwelteinwirkungen nicht zu bef rchten sind 8 11 Die Handhabung dieser Aus nahmegenehmigung ist L ndersache neben dem Land Bayern haben bislang lediglich die L nder 142 Nordrhein Westfalen und Baden W rttemberg ein heitliche Auflagen f r solche Ausnahmegenehmigun gen festgelegt Sie sind nachfolgend am Beispiel Bay ern zusammengestellt 8 5 Getreideganzpflanzen oder Getreidek rner d rfen nur von Anbaufl chen stammen die mindestens 1 Jahr lang nicht mit chloridhaltigen Minerald nge mitteln ged ngt wurden Besondere Emissionsbegrenzungen nachzuweisen durch nach Pr fzeugnissen nach DIN EN 303 5 500 meim 13 Staub 75 mg Nm 13 Staub Emissionsbegrenzungen bei wiederkehren d
250. e men genm ige Zuwachs der letzten Jahre vorteilhaft bei der Mittelwertbildung im Gesamtbestand auswirkt Die Gesamtbeanstandungsquote bei Pelletkesseln liegt derzeit d h in 2005 nur noch bei 8 3 wobei auch hier die Staubmessung mit einer Teilquote von 7 7 am st rksten ins Gewicht f llt 7 18 7 2 2 3 Emissionen von Halmgutfeuerungen Halmgutbrennstoffe wie Stroh Gras und Ganzpflan zengetreide weisen gegen ber Holzbrennstoffen vie lerlei Nachteile auf die einerseits eine aufw ndige und teuere Feuerungstechnik erforderlich machen Kapitel 6 und andererseits verglichen mit Holz brennstoffen meist mit erh hten Schadstoffemissio nen verbunden sind Da bei den Halmgutbrennstoffen die Gehalte an emissionsrelevanten Inhaltsstoffen deutlich h her liegen als beim Holz hier im wesentli chen N Clund Asche vgl Kapitel 4 zeigt sich dieser Emissionsanstieg insbesondere bei solchen Schadstof fen die aus eben diesen Inhaltsstoffen gebildet wer den 2 NO Staub Lediglich bei den CO Emissionen und den fl chtigen organischen Kohlen stoffverbindungen werden mit Holzbrennstoffen ver gleichbare Emissionswerte erzielt Abb 7 10 da mo derne Feuerungen auch mit Halmgutbrennstoffen einen hohen Gasausbrand erreichen k nnen Dagegen steigen aber die Stickstoffoxid Emissio nen bei Halmgutbrennstoffen im Durchschnitt um das 127 u N Handbuch Bioenergie Kleinanlagen
251. e nach DIN EN 303 5 8 19 Die Anforderungen wurden auf die in Deutschland blichen Angaben bei 13 O umgerechnet von Hand bis50 3 635 109 109 gt 50 bis 150 1 818 73 109 gt 150 bis 300 872 73 109 automatisch bis50 2 181 73 109 gt 50 bis 150 1 818 58 109 gt 150 18 300 872 58 109 Bei einer Nennw rmeleistung von beispielsweise 25kW wird somit ein Mindestwirkungsrad von 75 4 gefordert Daneben gelten bestimmte Emissionsgrenzwerte sie sind in Tabelle 8 1 angegeben Diese Emissions werte werden von Holz Heizkesseln bei entsprechen den Pr fungen nach DIN EN 303 5 meist deutlich unterschritten vgl hierzu Kapitel 7 Unabh ngig von der Norm sind in jedem Fall die nationalen Emissionsgrenzwerte einzuhalten F r Deutschland werden sie in Kapitel 8 6 2 dargestellt Neben diesen Emissions und Wirkungsgradvor gaben wird f r die meisten Heizkessel eine Mindest temperatur der Abgase vor dem Eintritt in den Schornstein gefordert dadurch soll eine Taupunktun terschreitung im Kaminsystem sicher vermieden wer den Gem DIN EN 303 5 muss diese Temperatur um mindestens 160 Kelvin ber der Umgebungstem peratur Raumtemperatur liegen Liegt die Raum temperatur w hrend der Pr fung beispielsweise bei 20 C betr gt die geforderte Mindestabgastemperatur demnach 180 Eine Unterschreitungen der Min desttemperatur ist nur zul ssig wenn der Feuerungs hersteller einen speziellen hierf r geeigneten Kamin typ e
252. eeigneten Unterschub und Querein schubfeuerungen sowie die speziell f r Pellets entwi ckelten Abwurffeuerungen separat vorgestellt Den Besonderheiten der Halmgutverbrennung wird in einem eigenen Kapitel Rechnung getragen Kapitel 6 3 2 Eine bersicht ber die anbietenden Hersteller findet sich im Anhang Umwelt und Kostenaspekte werden in Kapitel 7 bzw 9 angesprochen 6 2 1 1 Unterschubfeuerungen Bei einer Unterschubfeuerung Tabelle 6 3 wird der Brennstoff mit einer F rderschnecke Feuerungen und Anlagentechnik Brennstoffqualit t insbesondere an den Brennstoff Wassergehalt angepasst sein um technische St run gen zu vermeiden Beispielsweise w rde eine Anlage f r waldfrische Hackschnitzel 50 Wassergehalt beim Verbrennen von trockenem Holz eine zu hohe Feuerraumtemperatur erreichen was zu Materialpro blemen und zur Schlackebildung f hren kann Unterschubfeuerungen eignen sich f r aschearme Brennstoffe die wegen der Schneckenbeschickung eine feink rnige und gleichm ige Beschaffenheit aufweisen m ssen Die Verbrennung von Rinde oder Halmgutbrennstoffen scheidet daher aus Das Prinzip der Unterschubfeuerung wird zunehmend auch f r die Verbrennung von Holzpellets verwendet z B in Pellet Zentralheizungskesseln 6 2 1 2 Quereinschubfeuerungen Bei diesen Bauarten wird der Brennstoff von der Seite in den Feuerraum der mit oder ohne Rost ausgestat tet ist eingebracht Tabelle 6 3 Holzhackschnitze
253. eicherladesystem verwendet Beim Speicherladesystem mit externer Umw lzpumpe und beim Speichersystem kann das Brauchwasser in Intervallen erw rmt werden Die Brauchwassererw r mung erfolgt dabei meist im Vorrangbetrieb das hei t dass die Raumheizung w hrend des Aufhei zens nicht versorgt wird und der erforderliche Gesamtanschlusswert sinkt Bei kurzen Netzen mit Durchflusssystemen bei denen das warme Brauchwasser direkt zur Verf gung gestellt wird und beim Verbraucher kein Speicher vor handen ist ist dagegen eine dauernde Zirkulation erforderlich Hierzu wird ein weiterer Leitungsstrang Vor und R cklauf ben tigt und es kommt zu hohen Netzverlusten Bei Speichersystemen ist keine Brauchwasserzulei tung von der Heizzentrale zum Verbraucher vorhan den Statt dessen wird Kaltwasser vom Verbraucher aus selbst in einem lokalen Speicher erw rmt Als W rmequelle dient das Nahw rmenetz das hierzu in Intervallen betrieben wird Dabei wird die Netzvor lauftemperatur nachts zum Beispiel f r zwei Stunden auf 65 C hochgefahren um die externen Warmwas ser Tagesvorratsspeicher zu laden Eine Temperatur ber 60 C ist auf Grund des erh hten Kalkausfalls f r das Brauchwasser nicht sinnvoll kann jedoch aus hygienischen Gr nden erforderlich sein um der Legionellengefahr vorzubeugen 6 11 Dies erfolgt beispielsweise durch eine w chentlich einmalige Temperaturanhebung auf ber 60 C 6 15 Betreibermodelle und Lieferve
254. eil auch in Pilotvorhaben in die Praxis eingef hrt Hierunter ist beispielsweise Chinaschilf Miscanthus sinensis zu nennen ein mehrj hrig wachsendes j hrlich im Sp twinter zu erntendes Gras Die Produktionskosten und risiken sind aber immer noch sehr hoch au er dem kommt eine Anwendung in kleineren Anlagen auf Grund der ung nstigen Brennstoffeigenschaften zun chst kaum in Frage hnliches gilt auch f r Holz aus Kurzumtriebsplantagen z B Pappeln oder Wei den das in relativ extensiv bewirtschafteten regel m ig auf den Stock gesetzten und wieder austreiben den Dauerkulturen gewonnen werden kann Auf Grund der geringen Relevanz f r die hier betrachte ten Kleinanlagen sollen Einzelheiten zu diesen Pro duktionsverfahren hier nicht vertieft werden vgl hierzu 3 16 3 18 3 19 3 26 Unter den speziell angebauten Energiepflanzen haben bis heute der Raps f r die Gewinnung von pflanzen lbasierten Kraftstoffen und der Mais als Maissilage f r die Biogaserzeugung Bedeutung erlangt wobei der Anbau sich nicht von der konven tionellen Erzeugung unterscheidet Von der Rapssaat wird der gr te Teil zu Treibstoffen f r den mobilen Bereich umgewandelt Raps l Methylester als Bio diesel ber die Gewinnung von naturbelassenem Raps l in Kleinanlagen sowie dessen Nutzung in Blockheizkraftwerken wird in Kapitel 10 berichtet 3 1 5 Altholz Altholz z T korrekterweise auch als Gebrauchtholz bezeichnet
255. eilen Keilen Ent Entasten und Sappi asten Spalten als auch von sogenannten Selbstwerbern d h von Privatpersonen durchgef hrt Das Holz selbst ist gele gentlich kostenlos es wird aber nur an zuverl ssige Personen vergeben da mit der Brennholzwerbung auch Aufgaben der Waldpflege erf llt werden Ein Selbstwerber erh lt vom Waldbesitzer oder von der Forstverwaltung eine bestimmte Fl che das soge nannte Fl chenlos zugewiesen Auf einem solchen Fl chenlos sind die f r die Brennholzaufbereitung frei gegebenen B ume von einem F rster f r das F llen bereits markiert Daneben k nnen auch Fl chen zuge wiesen werden auf denen sich aufarbeitungsf higes Holz als R ckstand der Nutzholzernte Schlag abraum befindet Das F llen dieser B ume geschieht mit der Motors ge Au erdem werden bei Forst arbeiten eine Axt und weitere Ausr stungsgegen st nde ben tigt Sie werden nachfolgend beschrieben 3 3 1 1 Die Axt F r die verschiedenen Einsatzzwecke werden unter schiedliche xte angeboten Bei der Arbeit im Forst kommen vor allem die Universal Forstaxt die Iltisaxt und die Sappiaxt in Frage Tabelle 3 2 da diese xte leicht sind und f r das Entasten verwendet werden k nnen Die Sappiaxt besitzt einen Sappihaken um schw cheres Holz zu wenden oder vorzuliefern Die Holzf lleraxt wird dagegen heute au er bei Holzf l lermeisterschaften kaum noch ben tzt Bei h ufigen Keilarbeiten oder wenn das Holz
256. einer Brennstoffmenge bei Scheitholz und Hackschnitzeln wurde die unterhalb 25 Wassergehalt eintretende Volumen nderung ber cksichtigt Brennstoff Scheitholz geschichtet Buche 33 cm lufttrocken Buche 33 cm angetrocknet Fichte 33 cm lufttrocken Fichte 33 cm angetrocknet Holzhackschnitzel Buche trocken Buche beschr nkt lagerf hig Fichte trocken Fichte beschr nkt lagerf hig Pellets Holzpellets nach Volumen Holzpellets nach Gewicht Brennstoffe nach Gewicht Buche lufttrocken Buche angetrocknet Fichte lufttrocken Fichte angetrocknet Halmgut z B Stroh Menge Einheit 1 1 1 1Rm m m m m m 1t 1t 1t 1t 1t 1t Wasser Masse gehalt inkl w Wasser kg 15 445 30 495 15 304 30 349 15 295 30 328 15 194 30 223 8 650 8 1000 15 1000 30 1000 15 1000 30 1000 15 1000 Heizwert bei w MJ kg 15 3 12 1 15 6 12 4 15 3 121 15 6 12 4 1771 171 15 3 121 15 6 12 4 14 3 in MJ 6 797 6 018 4 753 4 339 1 503 3 987 3 032 2 768 11 115 17 101 15 274 12 148 15 614 12 428 14 254 Brennstoffmenge in Heiz l in kWh quivalent Liter 1 888 189 1 672 167 1 320 132 1 205 121 1 251 125 1 107 111 842 84 769 77 3 088 309 4 750 475 4 243 424 3 374 337 4 337 434 3 452 345 3 959 396 65 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 10 kWh 36 Megajoule 10 kWh 36 Megajoule 1 Liter elektrisch
257. einer Charge vor und nicht wie es f r ei nen optimalen Verbrennungsablauf w nschenswert w re am Anfang Beim Nachlegen wird neuer Brennstoff auf die ver bliebene Grundglut gelegt die nachfolgende Abbrandperiode hnelt somit der Durchbrandfeue rung Auch beim oberen Abbrand sind kleinere Nach legemengen in h ufigeren Intervallen von Vorteil Da aber die Verbrennungsluft Prim rluft ber und nicht durch das Glutbett geleitet wird kann ein berm i ges Anfachen der in der Asche liegenden Glut vermie den werden Vielfach werden solche Feuerungen daher ohne Rost gebaut Dies hat allerdings den Nachteil dass dann die Ascheentnahme nur bei abge k hlter Anlage erfolgen kann Das Prinzip des oberen Abbrandes wird in Einzel feuerst tten z B Kachel Grundofenfeuerungen Abb 6 5 links eingesetzt Wie bei den Durchbrandfeue rungen wird auch beim oberen Abbrand in der Regel auf ein Zuluftgebl se verzichtet Naturzugbetrieb Die Luftmenge wird ber Ver nderungen der Luftein lass ffnungen und ber Kaminzugklappen geregelt Durchbrand und obere Abbrandfeuerungen kom men miteinander kombiniert vor Zur Verwendung verschiedener Brennstoffarten z B Holzscheite Koh lenbriketts lassen sich derartige Einzelfeuerst tten Feuerungen und Anlagentechnik z B Kamin fen oft auf die jeweils andere Betriebsart umschalten In solchen Kombibrandanlagen wer den Kohlenbrennstoffe im Durchbrand eingesetzt
258. einzelnen intensiv betreuten Demonst rationsvorhaben ein relativ st rungsfreier Dauerbe trieb mit einer gekoppelten Strom und W rmeerzeu gung erreicht werden konnte Als wichtigstes technisches Problem stellt sich vor allem die Gasreinigung und Gasaufbereitung dar f r die derzeit noch keine befriedigende und kosteng ns tige L sung gefunden wurde In der Praxis hat sich au erdem die oft nicht ausreichend klar spezifizierte Brennstoffanforderung bzw die fehlende Einhaltung der Qualit tsvorgaben durch Trocknung Siebung etc als h ufige Schwachstelle herausgestellt Aller dings existieren geeignete technische Ma nahmen zur Brennstoffoptimierung bereits sie unterbleiben 115 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen jedoch oft wegen der damit verbundenen Kosten Auch bei den eigentlichen Vergasern wird noch Ent wicklungspotenzial gesehen Das gilt insbesondere f r die Zweizonen Festbettreaktoren denen gr ere Erfolgsaussichten bescheinigt werden 6 64 Wegen der hohen Kosten und dem noch nicht gegebenen zuverl ssigen Betrieb ist die Investition in eine Vergasungsanlage zur Strom und W rmeerzeu gung auch mit erheblichen wirtschaftlichen Risiken verbunden Hinzu kommt der erhebliche Betreuungs aufwand Aus diesem Grund erscheint eine Anlagen leistung von weniger als 100 kW elektrisch derzeit wenig sinnvoll Dennoch werden Vergaser gelegent lich auch mit kleineren Leitungen angeboten Dabei handelt es sich meist um Gle
259. eiten sich bestimmte konstruktive Anforderungen ab Aus gehend von den in Kapitel 5 2 dargestellten Grund lagen lassen sich die wichtigsten Voraussetzungen f r eine vollst ndige Brennstoffumsetzung wie folgt zu sammenstellen Zufuhr von Oxidationsmittel Luft im berschuss ausreichend lange Verweilzeit des Brenngas Luft gemisches in der Reaktionszone ausreichend hohe Verbrennungstemperatur und gute Vermischung der Brenngase mit Verbren nungsluft durch hohe Turbulenz Um vor diesem Hintergrund sowohl die Leistung als auch den Verbrennungsablauf einer Feuerungsanlage regeln zu k nnen wird versucht die Feststoffumset zung mit der Prim rluftzuf hrung im Glutbett r umlich vom Gasausbrand mit der Sekund rluftzu f hrung in der Nachbrennkammer zu trennen Beide Zuluftstr me sollten getrennt regelbar sein Die Prim rluft beeinflusst damit die Feuerungsleistung w hrend die Sekund rluft haupts chlich f r die vollst ndige Verbrennung der brennbaren Gase ver antwortlich ist Die geforderten hohen Temperaturen in der Sekund rverbrennungszone sind zumindest bei gr eren Feuerungen meist problemlos realisierbar Durch eine gute Vermischung der Brenngase mit Ver brennungsluft und eine hohe Verbrennungstempe ratur kann der Luft berschuss so gering wie m glich gehalten werden um die Feuerung optimal und nahezu ohne Emissionen unverbrannter Gase betrei ben zu k nnen Ein niedriger Luft berschuss ist auch
260. eitzahl Ort Telefon Fax Internet sht Heiztechnik aus Salzburg GmbH Rechtes Salzachufer 40 A 5101 Salzburg Bergheim Tel 43 662 450444 9 Internet www sht at Skantherm GmbH amp Co KG L mernweg 188 a 33378 Rheda Wiedenbr ck Tel 05242 9381 0 Fax 05242 9381 49 Internet www skantherm com Solution Solartechnik GmbH Hauptstr 27 A 4642 Sattledt Tel 43 7244 20280 Fax 43 7244 20280 18 Internet www sol ution com Sommerhuber Resthofstra e 69 A 4400 Steyr Tel 43 7252 893 0 Fax 43 7252 893210 Internet www sommerhuber co at Spartherm Feuerungstechnik GmbH Maschweg 38 49324 Melle Tel 05422 9441 0 Fax 05422 944114 Internet www spartherm de Specht Modulare Ofensysteme GmbH amp Co KG Bahnhofstr 2 35116 Harzfeld Reddighausen Tel 06452 929880 Fax 06452 9298820 Email info xeoos de Internet www specht ofen de Stegemann Appelh lsener Str 39 48301 Nottuln Tel 02502 2315 0 Fax 02502 6914 Internet www kaminbau stegemann de Supra S A 28 rue du General Leclerc F 67216 Obernai Cedex Tel 33 88951200 Fax 33 88951240 Internet www supra fr Tekon Midlicher Stra e 70 48720 Rosendahl Tel 02547 311 312 Fax 02547 314 Internet www tekon de Thermorossi s p a 36011 Arsiero VI Italy Via Grumolo 4 Zona Ind Fax 39 0445 741657 Internet www thermorossi com Tonangebend Keramikwerkstatt Vormholzer Stra e 9 A 58456 Witten Tel 02302 72386 Fax 02302 27
261. ema Bioenergie sollen daher nachfolgend lediglich einige kologische und technische Orientierungshilfen gegeben werden 2 1 Globale Vorteile der Biomasse Im Gegensatz zu den fossilen Energietr gern z B Kohle Erd l Erdgas Uran gelten biogene Brenn und Treibstoffe als klimaschonend da es durch ihre Nutzung kaum zur Erh hung der Konzentration an klimawirksamen Gasen in der Erdatmosph re kommt Bei diesen klimawirksamen Gasen handelt es sich vor allem um Kohlendioxid CO das bei der Verbrennung fossiler Energietr ger freigesetzt wird aber auch um Methan CH A oder Distick stoffoxid N20 Diese Gase werden f r den sogenannten anthropogenen Treib hauseffekt verantwortlich gemacht er f hrt letztlich zu einer Ver nderung des Weltklimas Bei der energetischen Nutzung von Bio masse wird zwar ebenfalls Kohlendioxid freigesetzt allerdings wurde die dabei emittierte Menge an CO zuvor durch das Pflanzenwachstum der Atmo sph re entzogen und in der organischen Masse gebunden Abb 2 1 Dennoch sind auch biogene Energietr ger nicht vollkom men CO neutral da selbst bei nach haltiger Produktionsweise fossile Ener gietr ger f r die Bereitstellung und Nutzung der Biomasse ben tigt werden Abb 2 1 Mineralstoffe z B f r die Produktion von D ngemitteln bei Ernte und Transport oder als elektrische Energie f r die Beschickung oder Feuerungsregelung Ein weiterer Vorteil der Bio
262. emmende und selbstschlie ende Abschl sse haben Trennw nde zwischen Heizr u men und den zum Betrieb der Feuerst tten geh renden R umen mit gleichen Merkmalen sind hiervon ausgenommen Heizr ume m ssen zur Rauml ftung jeweils eine obere und eine untere ffnung ins Freie mit einem Querschnitt von mindestens je 150 cm oder Leitun gen ins Freie mit str mungstechnisch quivalenten Querschnitten haben Bel ftungsanforderung nach FeuV 86 Abs 4 L ftungsleitungen f r Heizr ume m ssen eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90 Minu ten haben soweit sie durch andere nicht zum Betrieb der Feuerst tten geh rende R ume f hren Die L ftungsleitungen d rfen mit anderen L f tungsanlagen nicht verbunden sein und nicht der L ftung anderer R ume dienen Brennstofflagerr ume Bis zu einer Menge von 15 000 kg d rfen Holzbrennstoffe in einem Geb ude oder Brandabschnitt ohne besondere Anforderungen an den Lagerraum bevorratet werden Das entspricht einer Menge von etwa 34 Raummetern Rm Buchenscheitholz bzw 49 Rm Fichtenscheitholz 33 cm Scheite geschichtet luft trocken Wassergehalt 15 51 m Buchenhackgut bzw 77 m Fichtenhackgut jeweils lufttrocken Wassergehalt 15 25 m Holzpellets Wassergehalt 8 Im gleichen Lagerraum ist auch noch zus tzlich die Lagerung von bis zu 5 0001 Heiz l erlaubt Das gilt auch f r die Lagerung in Aufstell oder Heizr umen Tabelle 8 2 Bei gr eren Brennsto
263. en Messungen Kaminkehrer bis 50 kW 100 mg Nm 13 ber 50 bis 100 kW 75 mg Nm 13 CO Emissionsbegrenzungen bei wiederkehrenden Messungen Kaminkehrer bis 50 kW 1 0 g Nm 13 ber 50 bis 100 kW 0 5 g Nm 13 O3 Einsatz nur in Betrieben der Land und Forstwirt schaft Gartenbau Agrargewerbe Neben den rechtlichen Bedenken ist der Einsatz von K rnern in Kleinanlagen auch mit erheblichen techni schen Risiken verbunden die meist auf den h heren Aschegehalt und die niedrigen Ascheerweichungs temperaturen zur ckzuf hren sind vgl Kapitel 6 Mist aus der Tierhaltung Hierbei handelt es sich z B um Pferdemist der auf Basis von S gemehl oder Stroh anf llt und gelegentlich bei der Entsorgung Pro bleme bereitet F r derartiges Material gilt die gleiche Einsch tzung wie f r die oben genannten K rner Auch hier ist ein legaler Einsatz als Brennstoff nur ber die erw hnte Ausnahmegenehmigung nach 20 der 1 BImSchV m glich Einheitliche Auflagen der L nder existieren hier jedoch bislang noch nicht Altholz F r das aus dem Recycling stammende Alt holz auch Gebrauchtholz gelten zum Teil spezielle Regelungen Nach der neuen Altholzverordnung wird es vier Altholzklassen zugeordnet 8 7 Kategorie naturbelassenes oder lediglich mechanisch bearbeitetes Altholz das bei seiner Ver wendung nicht mehr als unerheblich mit holzfrem den Stoffen verunreinigt wurde e
264. en betrieben werden sofern diese RME best ndig ausgef hrt sind Dagegen l sst sich naturbelassenes Raps l in moder nen Heiz lfeuerungsanlagen nur in Beimischungen von 10 bis 20 zum Heiz l extra leicht verwenden wobei es sich auch dann um eine Anlage mit lvor w rmung und hei er Brennkammer handeln muss In Anlagen die diese Merkmale nicht aufweisen k n nen bereits bei einem Beimischungsanteil von 5 Verkokungen an der D se und der Stauscheibe auftre ten 10 27 In j ngster Zeit werden von verschiedenen Herstellern auch raps ltaugliche lbrenner f r Zen tralheizungskessel angeboten Hierbei handelt es sich entweder um spezielle Brennerbauarten oder um her k mmliche Heiz lbrenner mit mehr oder weniger starken Modifikationen an der lzuf hrung bzw mit zus tzlichen Komponenten zur laufbereitung Eine Liste der hierf r in Frage kommenden Hersteller fin det sich im Anhang Im Allgemeinen ist die Verwendung von Pflanzen len als Ersatz f r Heiz l in lbrennern nur in weni gen Ausnahmef llen sinnvoll da hierf r biogene Fest brennstoffe z B Scheitholz Hackschnitzel aus Kostengr nden und wegen des h heren fl chenbezo genen Energieertrags vorrangig einzusetzen sind Lediglich wenn diese nicht verf gbar sind oder aus Boden und Gew sserschutzgr nden kein Heiz l ver wendet werden soll z B f r Bergh tten kann ein alleiniger Heizzweck auch mit Pflanzen l sinnvoll sein F r die nachfol
265. en durch Luftverunreinigun hnliche Vorg nge BImSchG Bundes Immissionsschutzgesetz zuletzt ge ndert 25 6 2005 BGBI I 5 1865 Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2001 Erste Verordnung zur Durch f hrung des Bundes Immissionsschutzgesetzes Ver gen Ger usche Ersch tterungen und ordnung ber kleine und mittlere Feuerungsanlagen 1 BImSchV Vollzug der Ausnahmegenehmigung nach 20 hier am Beispiel Bayern Schreiben Bayerisches Staatsministerium f r Umwelt Gesundheit und Ver braucherschutz vom 22 April 2005 an die Regierungen Bundesministerium f r Verkehr Bau und Wohnungs wesen 2004 Verordnung ber energiesparenden W r meschutz und energiesparende Anlagentechnik bei Geb uden EnEV Energieeinsparverordnung BGBl I Nr 64 vom 7 12 2004 5 3146 Gl Nr 754 4 9 Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2002 Verordnung ber Anforde rungen an die Verwertung und Beseitigung von Alt holz AltholzV Altholzverordnung zuletzt ge ndert 15 7 2006 Art 9 G v 11619 Bundesministerium f r Umwelt Naturschutz und Reaktorsicherheit 2002 Erste Allgemeine Verwal tungsvorschrift zum Bundes Immissionsschutzgesetz Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft TA Luft Bundesministerium f r Wirtschaft und Arbeit Bundes ministerium f r Verkehr Bau und Wohnungswesen 2004 Verordnung ber energiesparenden W rme schutz und energiesp
266. en f r Pflanzen ltechnologie GbR Am Steigb hl 2 D 90584 Allersberg Tel 09174 2862 Fax 09174 2621 Internet www pflanzenoel motor de W rtsil Deutschland GmbH Schlenzigstr 6 D 21107 Hamburg Tel 040 75190153 Fax 040 75190194 Internet www wartsila com W rz Energietechnik GmbH Dortmunder Str 23 D 57234 Wilnsdorf Tel 02739 4037 0 Fax 02739 4037 101 Internet www wuerz com 3E GmbH Schotten 6 D 25554 Nortorf Wilster Tel 04823 92964 Fax 04823 920761 Internet www dreiegmbh de Anhang Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Bayerische Ray Bayerische Ray Energietechnik GmbH amp Co KG Dirnismaning 348 D 85738 Garching Tel 089 329004 0 Fax 089 329004 40 Internet www bayray de Enertech Enertech GmbH Adjutantenkamp 18 D 58675 Hemer Tel 02372 965 0 Fax 02372 61240 Internet www giersch de Max Weishaupt Max Weishaupt GmbH Max Weishaupt Str 14 D 88475 Schwendi Tel 07353 830 Fax 07353 83358 Internet www weishaupt de RyliTech RyllTech GmbH Rylistra e 1 D 14348 Perleberg Tel 08442 958037 Fax 08442 958038 Internet www ryll tech de Tempratec Tempratec Ltd Karpfengasse3 D 88400 Biberach Tel 07351 58799 0 Fax 07351 58799 20 Internet www tempratec de www biokraftstoff portal de gt Adressen gt H ndler bzw gt Produzenten bzw gt Tankstellen www carmen ev de gt Energie gt Bezugsquellen
267. en und zur Beeintr chtigung der Schmierf higkeit des Motoren ls kommen F r die Lagerung gelten folgende Empfehlungen m glichst konstant niedrige Lagerungstemperatu ren ca 5 bis 10 C am besten durch Erdtanks oder zumindest durch k hle Tankaufstellung Keller keine Tankheizungen verwenden Die Verbesse rung der Flie und Pumpf higkeit sollte statt dessen durch vergr erte Querschnitte der Kraft stoffleitungen oder leistungsst rkere F rderpum pen erreicht werden bei evtl dennoch ben tigter Tankheizung sollte das l auch lokal keinesfalls ber 25 C aufgeheizt werden dunkler Aufstellungsort ohne direkte Sonnenein strahlung Zutritt von Sauerstoff gering halten Auch bei Tank und Pumpvorg ngen sollte ein Pl tschern durch geringe Fallh hen oder durch Abflie enlassen an den Tankinnenw nden vermieden werden eine Entl ftungseinrichtung zur Vermeidung von Druckschwankungen beim Bef llen und Entleeren ist jedoch immer erforderlich Tankbeh lter sollten dicht verschlossen sein Eintrag von Wasser vermeiden 7 Kondenswas serbildung bei Bef llung eines kalten Tanks mit warmen Pflanzen l gegebenenfalls ist die Tankbe l ftung mit einem Wasser abscheidenden Filter aus zustatten Eintrag von Verschmutzungen ausschlie en Tank und kraftstofff hrende Teile d rfen nicht aus Kupfer oder Messing sein vor allem Kupferionen wirken stark katalytisch auf die
268. en werden kann Au erdem l sst sich dadurch ein gr erer Druckverlust im Feuerraum berwinden Derartige Druckverluste sind notwen dig wenn zur Erzielung einer guten Vermischung von Verbrennungsluft und brennbaren Gasen entspre chende Verwirbelungen durch Verj ngungen oder Umlenkungen erreicht werden sollen Neben den thermostatisch geregelten Anlagen bei denen die vom Kessel produzierte W rmemenge nach der Kesselwassertemperatur an die Nachfrage angepasst wird Leistungsregelung werden heute zunehmend abgasgef hrte Verbrennungsluftregelungen verwen det bei denen der Abgaszustand durch Sensoren berwacht wird um so eine f r die Verbrennungsluft zufuhr geeignete zus tzliche Regelgr e z B Luft berschusszahl CO zu erhalten Kapitel 6 1 4 3 Derartige abgasgef hrte Verbrennungsluft regelungen f hren auch zu Wirkungsgradverbesse rungen 6 16 6 35 so dass St ckholzkessel heute Wirkungsgrade von ber 90 erzielen Kapitel 7 Mit Scheitholzkesseln sind auch Teillastbetriebszu st nde bis mindestens 50 m glich Allerdings ist auch dann der Einsatz eines W rmespeichers unbe dingt zu empfehlen Dieser gleicht die Schwankungen zwischen W rmenachfrage und W rmeangebot aus Kapitel 6 1 4 3 St ckholzkessel werden in der Praxis gelegentlich auch mit automatisch beschickten Vor fen kombiniert hier bernimmt der Kessel die Funk 87 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen tion der Nachverbrennung u
269. en wie z B Kurzum triebsplantagen Miscanthus oder Raps als l und Festbrennstoff liefernde Pflanze Allerdings sind darin die erwarteten Ertrags und Effizienzsteigerungen der kommenden Jahre noch nicht eingerechnet Auch wurde beim Energiepflan zenanbau lediglich eine landwirtschaftliche Anbaufl che in Deutschland von 2 0 Mio unterstellt Ein h herer Fl chenansatz erscheint somit f r die Zukunft realistisch Die Fachagentur Nachwachsende Roh stoffe FNR beziffert die zuk nftige Anbaufl che mittlerweile auf 4 3 Mio Hektar auf denen bis zum Jahr 2030 eine Energiemenge von 1 300 Petajoule erzeugt werden k nnte Zusammen mit den Produkti vit tssteigerungen bei den Nebenprodukten und Biogene Brennstoffe im Energiesystem R ckst nden rechnet die FNR mit einem Potenzial von 2 200 Petajoule pro Jahr Das entspricht 17 4 des Gesamtenergiebedarfs in Deutschland wobei gegen ber heute kein nennenswerter Bedarfsanstieg ange nommen wird 2 6 Energiepflanzen und Stroh w r den demnach mit ca 59 96 den gr ten Potenzialbei trag liefern gefolgt von Holz 34 und Biogas 7 Heutige Nutzung Die Biomasse leistet schon heute den gr ten Einzelbeitrag unter den erneuerbaren Energien in Deutschland Insgesamt werden 70 7 der erneuerbaren Prim renergie aus festen fl ssigen und gasf rmigen Biomasse Brenn und Kraftstoffen bereitgestellt Abb 2 3 Die Festbrennstoffe allein be streiten hierbei ber 44
270. en zu versetzbaren Gitterboxen umgebaut wurden Da es sich hierbei oft um Beh lter h hen von mehr als 2 Metern handelt werden die Scheite nicht mehr gestapelt sondern lose eingef llt Aus solchen Bewehrungsmatten werden oft auch runde nicht versetzbare Kleinsilos aufgebaut Bei allen diesen L sungen ist auf eine trockene minde stens abgedeckte Aufstellung mit gutem Luftzutritt zu achten 3 4 2 2 Hackschnitzel Auch bei der Hackschnitzellagerung ist ein Schutz vor Niederschlag zu gew hrleisten Zur Erleichterung der Mechanisierung der Ein und Auslagerung empfiehlt sich eine Lagerung in Geb uden oder Silos Geb ude Neben der Nutzung vorhandener z B landwirtschaftlicher Geb ude kommt f r die Hack schnitzellagerung auch die spezielle Errichtung einfa 42 cher Rundholzbergehallen in Frage Abb 3 29 Zum Bau solcher Hallen werden f r den Geb uderahmen entrindete ansonsten aber unbearbeitete Rundh lzer verwendet Unter Umst nden kann auf eine massive Bodenplatte verzichtet werden statt dessen sind le diglich Punktfundamente erforderlich Auf Grund der Tatsache dass bereits in der Praxis hierf r bew hrte Baupl ne mit Materiallisten inklusive Statik verf gbar sind Quelle 3 27 und bei der Errichtung ein hoher Eigenleistungsanteil m glich ist k nnen solche Ge b ude kosteng nstig errichtet werden Sie sind au er dem je nach relevanter Landesbauordnung inner halb bestimmter Abmessungen f r die Lan
271. en zur Ert chtigung und Anwendung dieser Technik auch f r h usliche Kleinfeuerungen begon nen wurden Da anders als bei internen Verbren nungsmotoren z Dieselmotoren kein brennba res Gas zur Explosion gebracht werden muss ist der Stirlingbetrieb relativ ger uscharm 116 Das grundlegende Prinzip des Stirlingmotors basiert auf dem Effekt dass ein Gas bei einer Tempe ratur nderung eine entsprechende Volumen nde rungsarbeit verrichtet Eine periodische Temperatur nderung und damit ein kontinuierlicher Betrieb kann dabei erreicht werden indem das Arbeitsgas zwischen einem Raum mit konstant hoher Tempera tur und einem Raum mit konstant niedriger Tempera tur hin und herbewegt wird 6 65 Beim Einsatz mit Biomasse wird der Stirlingmotor in den hei en Abgasvolumenstrom einer Feuerungsanlage einge bunden Der eigentliche Motor ist aufgrund der nur wenigen bewegten Teile und wegen der u eren Ver brennung relativ wartungsarm Im praktischen Betrieb kommt es aber wegen der hohen Arbeitsdr cke oft noch zu Problemen mit der zuverl ssigen Abdichtung des Arbeitsgases z B Helium oder Stickstoff gegen die Umgebung Da man bei der Auslegung eines Stirling Motors bem ht ist ein kleines Gasvolumen auf hohe Temperaturen aufzuheizen wird au erdem der Erhitzer W rme bertrager einer hohen thermischen Belastung ausge setzt Er wird durch die aschebeladenen Abgase direkt beaufschlagt Diese Ascheanteile k n
272. enbrenner bis 30 kW evtl Pr zisions hackgut Abwurf N ohne Rost Tunnelbrenner EN ab 10 kW Holzpellets Holzpellets ab 14 kW Scheitholz Sturzbrarid Brenner bis 60kW Holzhackschnitzel ab 20 kW a Im Teillastbetrieb sind deutlich geringere Dauerleistungen von nur noch ca 30 m glich 96 reinen Holz Pelletfeuerungen bereits ab 15 kW verwendet Beim Vorschubrost wan dert der Brennstoff durch Vor und R ck w rtsbewegungen der einzelnen Rostele mente auf dem Schr grost nach unten hnlich wie die Unterschubfeuerung funktioniert auch die rostlose Schubboden feuerung auch Einschubfeuerung Wenn sie ber eine wassergek hlte Brennmulde verf gt ist sie neben Hackschnitzeln und Holzpellets speziell auch f r aschereiche und zur Verschlackung neigende Brenn stoffe geeignet Saugzuggebl se elektr geregelt Feuerungen und Anlagentechnik Regelungseinheit und Bedienpult Isolierung mit Steinwolle Reinigungshebel l Turbulatoren E R hrenw rme tauscher Gasbrennraum keramische Isolierung Sekund rluft Prim rbrennraum und Vergasungs bereich DOS F ll ffnung JL Brennstoff beh lter Beschickungs schnecke Getriebemotor
273. endige Luftmenge und die erforderliche Ge bl seleistung Beispielsweise hat Au enluft mit 18 C und 50 96 relativer Luftfeuchtigkeit einen Wassergehalt von ca 6 3 g kg Luft Bei der Bel ftungstrocknung wird diese Luft mit Wasser m glichst maximal aufges ttigt Ohne Enthalpie nderung k nnte Luft unter diesen Bedingungen maximal 8 8 g kg aufnehmen das ent spricht in diesem Fall einem maximalen Trocknungs verm gen von 2 5 g kg Durch eine Erw rmung dieser Luft um beispiels weise 3 Kelvin auf 21 sinkt die relative Luftfeuch tigkeit auf 40 und die maximal m gliche Wasser aufnahmef higkeit steigt auf 9 5 g kg Luft Dadurch steigert sich das Trocknungsverm gen verglichen mit dem der nicht angew rmten Luft um 0 7 auf 3 2 g kg Luft Daraus errechnet sich mit dem spezifi schen Gewicht der Luft 1 2 kg m ein Wasserauf nahmeverm gen der angew rmten Trocknungsluft von 3 8 Trocknungsverlauf und Dauer der Verdunstung wird der Trocknungsluft je Gramm Wasser eine W rmemenge von 2 441 ca 0 7 Wh entzogen Eine weitere Abk hlung erfolgt meist an k hleren Gut schichten oder an der kalten Wand des Trocknungsbe h lters Bei Zwangsbel ftungssystemen mit ruhender Sch ttung z B in den normalerweise verwendeten Satztrocknern vgl Kapitel 3 5 3 kommt es daher vor allem bei frisch eingelagerter Biomasse zur Ausbil dung einer Trocknungs und Kondensationszone die mit der Luftf hrung im Gutstock vo
274. endung von korrosionsf rdernden Brennstoffen z B Halm gut vgl Kapitel 6 3 kann die Lebensdauer des W rme bertragers stark vermindert sein Mit Ein schr nkung gilt dies auch dann wenn der W rme ber trager aus Edelstahl anstelle von Gusseisen gefertigt wurde Mit dem Einsatz eines handels blichen Zusatz w rmetauschers mit Kondensatabscheider k nnen neue oder bestehende h usliche Holzfeuerungen auch in sogenannte Brennwertkessel umgewandelt werden Durch die zus tzliche Abgask hlung und die Kon densation des im Abgas enthaltenen Wasserdampfs kann die W rmeleistung um 10 bis 20 gesteigert werden 6 27 je nach Brennstofffeuchte und Tempa ratur des R cklaufwassers Dadurch erh ht sich der Kesselwirkungsgrad auf ber 100 bezogen auf den Energieinput der mit dem unteren Heizwert bewertet wird vgl Kapitel 5 Als Nebeneffekt findet eine gie an 6 27 Kombination mit anderen W rmeerzeu gern Generell lassen sich Hackschnitzel oder Pelletfeuerungen als alleinige Heiz quelle ganzj hrig vollautomatisch betrei ben Kombinationen mit Scheitholzkes seln k nnen aber aus Kostengr nden und bei Verf gbarkeit der Brennstoffe ebenfalls sinnvoll sein Dieser Weg wird zum Beispiel h ufiger mit Pelletfeuerun gen beschritten vgl Kapitel 6 1 4 5 Auch der kombinierte Betrieb mit Heiz l oder Erdgasfeuerungen kann Vorteile bieten zumal er bei gr eren Heizwerken mit Nahw rmenetzen inzwischen berwiegend
275. enes Raps l auch ohne Additivierung verwendet werden ohne dass hinsichtlich der Schmiereigenschaften mit Nachteilen gegen ber mine ralischem Schmier l zu rechnen ist 3 47 Eine Additi vierung ist jedoch erforderlich wenn das l oder die S ge bei Temperaturen um oder unter minus 10 C gelagert wird Bei derartigen Schmier len sollte au er dem der Schmier ltank bei mehrt gigem Stillstand stets aufgef llt sein Nach der Brennholzwerbung sollte das Pflanzen l nicht ber l ngere Zeit im Schmier ltank verbleiben da es zu Verharzungen neigt Auch der Treibstofftank sollte dann entleert wer den da der Kraftstoff Wasser anreichert das den Start vorgang behindert Nach der Tankentleerung sollte der Motor laufen bis er abstirbt Als Kraftstoffverbrauch kann ein ungef hrer Wert von ca 0 3 Liter je Festmeter 0 16 1 angesetzt werden hinzu kommt der Verbrauch an Verlustschmier l f r die S gekette der bei ca 0 05 1 Fm bzw 0 03 1 liegt 1 21 Betrieb und Handhabung Kettenspannung und Ket tensch rfe sollten w hrend der Forstarbeiten zwi schendurch kontrolliert werden hierzu z hlt auch das berpr fen und Reinigen des Luftfilters Da die Arbeiten mit der Kettens ge mit einem hohen Unfallrisiko verbunden sind ist es f r Selbst werber sinnvoll den richtigen Umgang mit der S ge und die dazugeh renden Unfallverh tungsvorschrif ten z B in einem Wochenend Lehrgang zu erlernen Derartige Leh
276. enh usern mit 150 m Wohnfl che einem Lagerraumvolumen von ca 6 m Als Faustre gel gilt dass f r 1kW Heizlast etwa 0 9 m Lager raum inkl Leerraum anzusetzen sind 3 3 Der Lagerraum sollte f r die auftretenden Wandlasten ausgelegt sein z B 10cm Beton oder 12 cm Ziegel beidseitig verputzt Nicht geeignet sind Gasbeton Konstruktionen 3 38 Er sollte unbedingt Bef ll und Entnahmerohr Abluftstutzen Zu und R ckluft ca 600 mm N Draufsicht Schnitt A A Abb 3 36 Pelletlagerung in Erdtanks nach Mall 3 32 46 staubdicht verschlie bar sein da beim Bef llvorgang feine St ube aufwirbeln die sonst leicht in Wohn oder Nebenr ume gelangen k nnten Zwar ist in jedem Fall eine gleichzeitige Absaugung der Abluft durch das Pumpfahrzeug w hrend der Anlieferung sicherzustellen au er bei Gewebesilos siehe oben jedoch kann eine vollkommene Staubfreiheit auch bei Pellets mit hoher Abriebfestigkeit nicht v llig sicher gestellt werden In der N he des Bef llstutzens sollte sich ein Stromanschluss befinden um ein Absaug gebl se f r den beim Einblasen entstehenden Staub anschlie en zu k nnen Rechteckige Lagerraumgrundrisse sind von Vor teil Die Pellets sollten von der schmalen Raumseite her eingeblasen werden um eine gleichm ige Bef l lung zu gew hrleisten Dabei betr gt der Abstand zwischen Bef ll und Ansaugstutzen mindestens 50 cm Bei Lagerr umen die von der breiten Seite
277. ensio nierung herangezogen werden Bei handbeschickten St ckholzkesseln werden meist Speichervolumina von mindestens ca 551 je EW installierter Feuerungsw rmeleistung empfohlen 6 57 als Ziel sollte ein Wert von 1001 kW abgestrebt werden 6 53 Das gilt auch f r leistungsgeregelte teillastf hige Scheitholzkessel die ebenfalls m glichst im Be reich der Nennw rmeleistung betrieben werden soll ten da es sich hierbei um den verbrennungstechnisch g nstigsten Betriebszustand mit den niedrigsten Schadstoffemissionen handelt vgl Kapitel 5 Gro e Speichervolumina erh hen zudem den Betriebskomfort da w hrend eines vor bergehend andauernden Volllastbetriebs z B tags ber ein gr erer W rmevorrat f r den sp teren Anlagenstill stand z B nachts oder bei ausschlie licher Brauch wassernachfrage angelegt werden kann Speicher verursachen jedoch stets zus tzliche W rmeverluste die sich auf den Jahresnutzungsgrad auswirken Sie sollten deshalb wenn m glich im beheizten Teil des Geb udes untergebracht werden W rmeinhalt des Speichers Das W rmespeicher verm gen und damit das erforderliche Speichervo lumen h ngt von der wirksamen Temperaturdiffe renz zwischen dem Speichervorlauf und dem et Absperrventil Pumpe St R ckschlagventil D Temperaturmessung Heizkreislauf Heizkreispumpe Dreiwege mischeinrichtung Vorlauf Feuerungen und Anlag
278. entechnik R cklauf anhebung Pufferlade pumpe R cklauf Boiler ladepumpe N 1 Ga Biomasse Dreiwege kessel mischeinrichtung Brauchwasser W rmespeicher speicher Boiler Abb 6 13 Beispiel eines hydraulischen Anschlussschemas f r einen W rmespeicher in einem Holzheizsystem 6 25 lt Absperrventil Heizkreislauf Pumpe U X St R ckschlagorgan N Temperaturmessung Heizkreis pumpe R cklauf anhebung Pufferlade pumpe A fu H Gi e 10 oy EDS 7 _ Dreiwege Solarkollektor Solar kreispumpe Dreiwegemischeinrichtung 2 Brauchwasser entnahme RZ NN KSSS dl 7 5 m INK A T kessel mischeinrichtung kalt Boilerlade pumpe Frischwasser Abb 6 14 Hydraulisches Anschlussschema f r einen W rmespeicher in einem kombinierten Holz Solar Heizsystem Heizungsvorlauf nach der Mischeinrichtung des Heizkreislaufs ab Abb 6 13 Die Entladung des W rmespeichers endet daher sobald die Entnahme temperatur unter die Heizungsvorlauftemperatur sinkt Die hierbei auftretende Temperaturdifferenz zwischen Speicher bei maximaler Beladung und Hei zungsvorlauf liegt je nach Auslegung des Heizungs systems zwischen 25 und 50 C Die n
279. entechnik 133 8 2 1 Anforderungen bei Altbauten uuesseessensensnsssensenensenenenemenennnnensnnenensenenenennenensnnensonenensenen 134 8 2 2 Anforderungen bei 134 Bauliche Anforderung eissernir isai diodai aid adisi did iiaa 134 83 1 Verbtrermmungslubtvetsoteung eegene eegen 135 8 3 2 Aufstellort der Feuerung und dessen Nutzung als Brennstoftlager een 135 8 3 3 Abgasanlage groer deed dd 137 Kaminkehrung E 140 Zul ssige Brennstoffe und deren Einsatzbereich 140 Anforderungen Emissionsbegrenzungen und 143 8 6 1 Anforderungen an den 143 8 6 2 Emissionsbegrenzungen sssssssssasisissssnsssassussshsnsasssnsnsinsnshsninensnsnsassnshsnshsisisisnsansnsnsnsitnsnsnsahshshihsnennn 144 8 63 Emissiohs berwach ns uu esesessnnsenenennsn nat 145 Kosten der Festbrennstoffnutzung sssss000s0en0nnnsnnnnnnnunnsnsnenssnnsnnnuenee 1417 5 HARTMANN KLAUS REISINGER 9 1 9 2 9 3 Brennst ffpreise und E 147 Anlagen keeten 150
280. entstehenden luftgetragenen Verbrennungs produkte k nnen unterteilt werden in Stoffe aus un vollst ndiger und aus vollst ndiger Verbrennung Abb 5 1 sowie in Schadstoffe aus Spurenelementen bzw Brennstoffverunreinigungen 5 5 Stoffe aus der vollst ndigen Oxidation der Haupt brennstoffbestandteile C H O sind Kohlenstoffdi oxid und Wasserdampf H O Sie sind kolo gisch unproblematisch wenn das CO nicht aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe stammt und somit zum anthropogenen Treibhauseffekt beitr gt Stoffe aus unvollst ndiger Oxidation der Haupt brennstoffbestandteile C H O sind im Wesentlichen Kohlenstoffmonoxid CO Kohlenwasserstoffe C H Teere Ru brennbarer Teil der Staubemissionen Kohlenmonoxid ist ein geruchloses Gas und wird da es leicht messbar ist i Allg als Indikator f r die G te einer Verbrennung verwendet Die Kohlenwas serstoffe bilden dagegen eine Stoffgruppe mit wesent lich h heren Umwelt und Gesundheitsrisiken sind geruchlich wahrnehmbar und stellen den eigentlichen 71 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Grund f r Geruchsbel stigungen dar Ru ist dagegen ein fein verteilter meist geflockter fast reiner ele mentarer Kohlenstoff er wird als Syntheseprodukt in fester Form abgeschieden und ist somit der Staubfrak tion zuzurechnen Die Ursachen f r eine unvollst ndige Verbrennung liegen nur selten in einer ungen genden Sauerstoffzu f hrung beg
281. enutzt werden Beim reinen Getreide transport sind Kosteneinsparungen gegen ber Hackschnitzelfeuerungen m glich wenn beispiels weise anstelle eines Blattfederaustrags ein Schr gbo denauslauf oder Gewebesilo verwendet wird Bei der eigentlichen Feuerraumbeschickung mittels Stoker schnecke sind die Schneckenquerschnitte von Hack 108 schnitzelfeuerungen jedoch meist zu gro Um einen ungleichm igen und einen zu gro en Brennstoffein trag w hrend der Beschickungstakte zu vermeiden muss zumindest die Schneckendrehzahl angepasst werden z B durch ge nderte Getriebe Unterset zung In konventionellen Holzpelletfeuerungen sind die technischen Voraussetzungen f r die Verbrennung von Getreidek rnern nicht gegeben zumal diese Anlagen f r die besonders aschearmen Holzpellets optimiert wurden Ein Einsatz von Getreidek rnern w rde hier innerhalb relativ kurzer Zeit zu erhebli chen Betriebsst rungen f hren Das liegt unter ande rem daran dass Pelletfeuerungen nicht ber eine ausreichende Ascheabtrennung und mecha nische Entaschung verf gen Au erdem verl uft die Verbrennung hier meist bei besonders hohen Tempe raturen die aber bei Holzbrennstoffen kaum zu Ver schlackungsproblemen f hren zumal auch die Asche unterlage eines solchen Glutbetts ohnehin besonders d nn ist Hinzu kommt dass die automatische Z n dung mittels Hei luftgebl se bei Getreide meist wenig wirksam ist so dass A
282. er cksichtigung der relativen thermischen Verluste Viherm durch f hlbare W rme der Abgase und der relativen chemi schen Verluste Vchem durch unvollst ndige Verbren nung Die thermischen und chemischen Verluste wer den auf die Energiemenge des mit dem Heizwert bewerteten Brennstoffs bezogen 1 Vinerm Vehem 5 2 69 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Kesselwirkungsgrad Beim Kesselwirkungsgrad 7 wird die mit einem W rmetr germedium 2 Was ser abgef hrte W rmeenergie in Beziehung zur zuge f hrten Brennstoffenergie d h Heizwert mal Brenn stoffmasse gesetzt Hier werden neben den Abgasverlusten die in den feuerungstechnischen Wirkungsgrad einflie en zus tzlich auch die Strah lungs und Rostverluste ber cksichtigt Strahlungs verluste entstehen durch W rmeabgabe der hei en Feuerung an den Heizraum und Rostverluste durch unverbrannte R ckst nde in der Asche Der Kessel wirkungsgrad liegt meist um einige Prozentpunkte niedriger als der feuerungstechnische Wirkungsgrad bei guter W rmed mmung der Feuerung und des Kessels und bei einem guten Ascheausbrand kann er diesem jedoch sehr nahe kommen Nutzungsgrad Auch beim Nutzungsgrad 77 wird die abgef hrte W rmeenergie in Beziehung zur zugef hr ten Brennstoffenergie gesetzt Jedoch handelt es sich hierbei zum einen um einen sehr langen Betrach tungszeitraum mit wechselnden Einsatzbedingungen z B Heizperiode Kalenderjahr und zum anderen um
283. er Betrieb der Abgasanlage ist demnach unter Einhaltung der ohnehin geltenden baurechtli chen Vorgaben FeuV 8 12 DIN 18 160 8 18 DIN EN 13384 2 8 17 und der nachfolgenden Vorausset zungen vertretbar Merkblatt Bayerisches Kaminkeh rerhandwerk 8 31 Die Regelung soll nur in Einfamilienh usern ohne Einliegerwohnung Anwendung finden damit die Gew hr gegeben ist dass nur ein Betreiber die Feu erst tten bedient Der Betreiber verpflichtet sich den Einzelofen nicht zu beheizen wenn der Heiz kessel betrieben wird bzw im umgekehrten Fall die Heizungsanlage nicht in Betrieb zu nehmen wenn der Einzelofen beheizt wird Die sichere Funktionsf higkeit der Abgasanlage muss bei allen m glichen Betriebszust nden gege ben sein Nachweism glichkeit nach DIN EN 13384 1 Die Feuerst tten d rfen nicht in R umen mit st n dig offener Verbindung zum Freien aufgestellt wer den Die Heizleistung der Feuerst tte mit Gebl se darf 35 kW nicht bersteigen In der Nutzungseinheit der Feuerst tten d rfen sich keine L ftungsanlagen befinden die mit Hilfe von Ventilatorunterst tzung Luft aus den R um lichkeiten absaugen Zweckm igerweise wird am Rauchrohranschluss des Einzelofens eine Absperrvorrichtung gegen Ru Ru absperrschieber eingebaut damit der Rauchrohranschluss am Kamin abgedichtet werden kann wenn der Einzelofen nicht beheizt wird F r den Ru absperrschieber ist ein Pr fzeugnis gem Ba
284. er Verbrennungsregelung ist die Lambda Rege lung Hier erfolgt die Messung des Luft berschusses Kapitel 5 mittels einer Lambda Sonde im Abgas strom Abb 6 24 Der Luft berschuss wird dabei Verbrennungs regelung Abb 6 24 Kombinierte Leistungs und Verbrennungsre gelung einer Hackschnitzelfenerung Tg Kesseltemperatur A Luft berschusszahl Lambda M Schneckenmotor 6 43 durch die Brennstoffmenge die Verbrennungsluft menge oder die Sekund rluftmenge geregelt wobei der Sollwert des Luft berschusses in Abh ngigkeit von der Leistung und ggf von den Brennstoffeigen schaften vorgegeben wird Um Luftmangel situationen zu vermeiden muss der Sollwert f r Praxisanwendungen vorsichtig d h eher zu hoch bemessen sein Dadurch wird eine Einbu e beim Wir kungsgrad in Kauf genommen An Stelle einer Lambda Sonde werden als Abgas sensoren gelegentlich auch Kohlenwasserstoff oder Kohlenmonoxidsensoren verwendet Zusammenge nommen spricht man daher bei solchen Konzepten von einer abgasgef hrten Verbrennungsluftregelung Kombinierte Leistungs und Verbrennungsrege lung Um einen sicheren Betrieb der Feuerung zu ge w hrleisten sollte zwischen der Leistungs und der Verbrennungsregelung eine klare Aufgabenteilung herrschen Das Zusammenspiel der beiden Regel kreise erfolgt da
285. er ent sorgt oder verwertet werden Die Zusammensetzung und Verwendung dieser R ckst nde h ngen von un Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t terschiedlichen Einflussgr en ab die nachfolgend vorgestellt werden Aschezusammensetzung In der Asche finden sich viele der in Kapitel 4 genannten Elemente wieder Sie besteht vorwiegend aus Kalzium Ca Magnesium Mg Kalium K Phosphor P und Natrium Na Die mittlere Zusammensetzung beispielsweise der Grobasche von Holz liegt bei rund 42 6 K O etwa 6 96 MgO 3 PO und rund 1 96 Na sowie kleinere Mengen an Eisen und Mangan 7 14 Bei Stroh und Getreideganzpflanzenaschen sind die Anteile von K O und PO h her und die Schwerme tallgehalte sind niedriger 7 14 damit erh ht sich ihr D ngewert Neben der Brennstoffart h ngt die Aschezusam mensetzung in entscheidendem Ma auch vom Anfallort innerhalb der Feuerungsanlage ab Von gr eren Feuerungsanlagen die ber sekund re Entstau bungseinrichtungen verf gen ist bekannt dass die Aschen je nachdem ob sie im Glutbett im Zyklon Fliehkraftabscheider oder im Filter Gewebe oder Elektrofilter anfallen eine sehr unterschiedliche Qualit t aufweisen Hier nimmt der Schadstoffgehalt von der Bettasche Feuerraum ber den Zyklon bis zum Filter deutlich zu w hrend die Staubkorngr en abnehmen Kleinanlagen sind allerdings nur selten mit einer solchen Staubabscheidetechnologie ausges
286. er gemessen werden Kohlenmonoxid mg Nm8 bei 13 O Max 4778 5 5000 Le 4000 3000 Kohlenmonoxidemissio D on fl chtige org Kohlenstoffverbindungen als Ges C mg Nm bei 13 OH se 800 Gesamt C Emission Wirkungsgrad Emissionen Aschequalit t mg Nm bei 13 O 200 150 100 Staubemission 50 Stickstoffoxide NO angegeben als NO3 mom bei 13 O I D Stickstoffoxidemission Abb 7 6 Schadstoffemissionen von Einzelfeuerst tten f r Scheitholz jeweils Buche und Fichte je Feuerung und von Holz pellet fen Quelle Scheitholz fen nach 7 10 Pellet fen nach aktuellen Pr fberichten verschiedener Hersteller 7 2 2 1 Emissionen von Einzelfeuerst tten Bei Einzelfeuerst tten Kamin fen Kachelofen und Grundofeneins tze Pellet fen etc wird der Schad stoffaussto in der Regel nicht routinem ig gepr ft da die bestehenden Emissionsgrenzwerte erst ab einer Nennw rmeleistung von 15 kW einzuhalten sind Ka pitel 8 und f r das Inverkehrbringen eines derartigen Bauprodukts derzeit noch keine he
287. erden Pumpengrup pen Verrohrung Sicherheitseinrichtungen Ausdeh nungsgef R cklaufanhebung und Isolierung sind auch hier nur wenig abh ngig von der Nennw rme leistung des Kessels Diese anfallenden Zusatzkosten f r die Peripherie von Hackschnitzelholzkessel k n Anschaffungspreis A 60 kw 8 Kosten der Festbrennstoffnutzung Hackschnitzelkessel mit Regelung und Raumaustrag ohne W rmespeicher Anschlusskosten etc 40 000 A 115 4 p 16727 100 150 kW 200 Nennw rmeleistung p W rmespeicher 398 A 1 1678 V 504 gt 8 2 000 4 000 Liter 6 000 Speicherinhalt V Listenpreise ohne Rabatte von Zentralheizungskesseln f r Holzbrennstoffe bzw W rmespeicher inkl MwSt nen n herungsweise nach der folgenden Formel abge sch tzt werden sie beruht auf einer detaillierten Angebotsfeststellung f r 75 Einzelanlagen d h Her stellerangaben 640 Ln p 1382 wobei A den Anschaffungspreis in ohne Rabatt inkl MwSt und p die Nennw rmeleistung des Hack schnitzelkessels in kW darstellen Auch bei Hackschnitzelfeuerungen sind in der Regel noch weitere Investitionsaufwendungen erfor derlich die weder in den genannten Peripherie noch in den eigentlichen Heizkesselkosten enthalten sind Sie betreffen den Pufferspeicher der zum Teil auch entfallen kann oder deutlich kleiner ausf llt vgl 151 Ch 2 dh Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Kapi
288. erden wenn deren W rmeabgabe bestimmungsgem berwie gend durch Konvektion erfolgt Vollastbetrieb und W rmespeicheranforderung Handbe schickte Biomasse Feuerungsanlagen mit fl ssigem W rmetr germedium Zentralheizungsanlagen sind grunds tzlich bei Volllast zu betreiben Hierzu ist ein ausreichend bemessener W rmespeicher Pufferspei cher einzusetzen Diese Forderung gilt nicht wenn es sich um eine Anlage handelt die die in Kapitel 8 6 2 dargestellten Emissionsanforderungen auch im Teil 143 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen lastbetrieb d h bei gedrosselter Verbrennungsluftzu fuhr erf llt 8 6 3 1 BImSchV 8 11 In der Praxis ist jedoch davon auszugehen dass auf einen Puffer speicher aus technischen Gr nden und wegen des ge stiegenen Betriebskomforts nicht verzichtet werden kann W rmespeicherdimensionierung ber die Dimensionie rung der W rmespeicher f r nicht teillastf hige Zen tralheizungskessel werden in der 1 BImSchV keine definitiven Vorschriften gemacht Lediglich in der f r das Kaminkehrerhandwerk kommentierten Fassung der Verordnung werden mindestens 25 1 Speichervo lumen je Kilowatt Nennw rmeleistung gefordert 8 35 In der Praxis wird diese Minimalanforderung oft als nicht ausreichend auch nicht f r teillastf hige Anlagen angesehen beispielsweise wird f r die Be antragung von ffentlichen F rdermitteln f r Scheit holzkessel ein Mindestvolumen von 55 1 kW gefordert
289. erden Pr fberichte oder Emissions begrenzungen nicht auf einen Normkubikmeter son dern auf die aufgewendete Brennstoffenergie bezogen z B in Milligramm pro Megajoule oder pro Kilowatt stunde Hier ist die Umrechnung wesentlich kom plizierter da sie nicht nur vom O Bezug sondern auch vom Wassergehalt w hrend der Messung und von der verwendeten Brennstoffart d h der Brenn stoffzusammensetzung abh ngt Wenn aber der Was sergehalt und die Holzart bekannt sind kann die Umrechnung mit Hilfe von angen herten Umrech nungsfaktoren vorgenommen werden Eine entspre chende Tabelle sowie ein Rechenbeispiel finden sich im Anhang F r berschl gige Berechnungen gilt fol gende Faustformel hier f r Buchenholz bei ca 20 Wassergehalt und 13 Bezugssauerstoff 1mg Nm 0 65 mg M J 2 34 mg kWh Vergleichswerte von l und Gasfeuerungen Bei den konventionellen Heiz l oder Erdgas Zentral heizungsanlagen k nnen vor allem CO fl chtige or ganische Kohlenstoffverbindungen NO und SO entstehen Die Bildung von St uben beschr nkt sich 122 auf Grund des fehlenden bzw sehr geringen Aschege halts im Brennstoff auf Ru komponenten Ru ent steht aber praktisch nur bei lbrennern und bei die sen vor allem in der Startphase Erdgas besitzt gegen ber Heiz l deutliche Emissi onsvorteile die sich in niedrigeren Stickoxidemissio nen und in der ru freien Verbrennung darstellen Tabelle 7 1 au erdem entstehen erhebl
290. ereinfachend pauschal mit j hrlich 1 5 der Gesamtinvestitionssumme angesetzt 9 8 Wenn je doch ein Teil der Wartungs und Reparaturarbeiten vom Betreiber in Eigenregie geleistet wird kann der genannte Pauschalansatz auch niedriger sein Das gilt auch wenn die Kosten des Kaminkehrers die teil weise in dem genannten Pauschalansatz enthalten sind z B Fegegeb hr separat angesetzt werden Die Absch tzung der Wartungs und Instandhal tungskosten kann auch differenzierter anhand folgen der Orientierungswerte durchgef hrt werden nach 9 8 Geb ude und bauliche Investition 2 Schornstein im Geb ude 2 Heizkessel inkl Kaminkehrer 4 5 96 W rmespeicher Installationsbauteile 1 2 5 96 erdverlegte Nahw rmeleitungen 1 Kaminkehrerkosten F r die Leistungen des Kaminkeh rers gelten je nach Feuerungsanlage und Bundesland unterschiedliche Geb hrens tze Zur Orientierung werden sie in Tabelle 9 2 exemplarisch f r das Bun desland Bayern dargestellt Demnach verursacht eine 155 Ch Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 9 2 Beispiel f r die j hrlichen Kehr und berpr fungsgeb hren von h uslichen Holz Zentralhei zungsanlagen ab 15 kW Nennw rmeleistung hier f r 11 m Kaminh he 0 90 m Rauchrohr L ftungsanlage Standort Bayern Stand 2006 Angaben inkl MwSt nach 9 7 Kaminreinigung 4x 68 90 2x 34 45 Rauchrohrreinigung 1x 5 68 1x 5 68 L ftung pr fen 1x 0 78
291. erseitig getrennt gemeinsamer W rmeerzeuger wasserseitig gemeinsam getrennte Feuerr ume S i kombinierte W rme bertrager W rmeerzeugung feuerseitig und Holz mit wasserseitig getrennt Heiz l Erdgas getrennte getrennte W rme getrennte W rme Feuerr ume GER bertrager Abb 6 15 Kombinierter Einsatz von Heiz l bzw Erdgas brennern mit Scheitholzfeuerungen nach 6 22 Mittlerweile werden auch Kombinationen angebo ten die eine wahlweise Umstellung auf Pelletfeuerung erm glichen Kombikessel Wie bei den Umstellbrand kesseln f r Heiz l handelt es sich auch hier um Scheit holzanlagen mit angeflanschten Pelletfeuerungen Dazu wird meist ein Blinddeckel zum Feuerraum entfernt der Pelletbrenner seitlich angeflanscht und die Rege lung umgestellt Hierzu ist ein Zeitaufwand von weni gen Minuten bis zu einer Viertelstunde erforderlich Wie bei einer Scheitholz Heiz lkombination kann die Umstellung auf Pellets aber auch automatisch erfolgen In diesem Fall werden zwei eigenst ndige 94 Feuerungen mit einem gemeinsamen W rmetauscher verwendet Abb 6 15 Typ B so dass eine Vergleich barkeit mit dem oben genannten Doppelbrandkessel besteht Die Vorteile solcher Kombinationen bestehen darin dass die f r Scheitholzkessel ung nstigen Pha sen niedriger oder wechselnder W rmenachfrage
292. erte unverbrannte Kohlenwasserstoffe oder Schwermetalle mit sich f h ren k nnen und somit eine Transportfunktion f r rei zende toxische kanzerogene oder mutagene Schad stoffe darstellen k nnen Stickoxide werden zun chst berwiegend in Form von NO emittiert Dieses oxidiert in Gegenwart von Sauerstoff sehr schnell zu Stickstoffdioxid NO Bei der Emissionsmessung werden beide Verbindungen bestimmt und gemeinsam als NO angegeben NO ist ein stechend riechendes giftiges Gas das ab etwa 1 wahrgenommen wird ab 25ppm Augen reizungen und ab 150 ppm Lungenwegserkrankun gen verursachen kann Stickoxide sind auch an der Bildung von Ozon beteiligt welches beim Menschen Augenreizungen Kopfschmerzen und Atembe schwerden verursacht und dar ber hinaus den Treib hauseffekt verst rkt Wie bei den meisten Verbrennungsprozessen k nnen neben den oben genannten vier Standard messgr en eine Reihe weiterer Schadstoffemissionen relevant sein Dazu z hlt die Gruppe der aromati schen Kohlenwasserstoffe z B PAK der chlorhalti gen Schadstoffe z Dioxine und Purane oder der Schwermetalle im Abgas Auch die Korngr en verteilung der als Staubemission anfallenden Flug aschen ist ein wichtiges Bewertungskriterium Derar tige Merkmale werden in den nachfolgenden Kapiteln jedoch nur am Rande betrachtet zumal hierzu f r Kleinfeuerungen keine relevanten gesetzlichen Begrenzungen gelten und daher nur wenige Mess w
293. erte vorliegen vgl hierzu 7 8 7 12 Ebenso wenig werden die Schwefeldioxidemissionen hier angesprochen da diese auf Grund des minimalen Schwefelgehaltes in den meisten Biomassebrenn 121 7 SES Handbuch Bioenergie Kleinanlagen stoffen bedeutungslos sind 7 6 und daher ebenfalls nicht gesetzlich limitiert wurden Umrechnung von Messwerten Die nachfolgenden Orientierungswerte erlauben eine grobe Bewertung und Unterscheidung der Biomassefeuerungen unter einander Ein Vergleich mit konventionellen l oder Gaskesseln ist jedoch nicht ohne weiteres m glich da sich die gemessenen Emissionsangaben zwangsl ufig auf unterschiedliche Abgas Bezugszust nde bezie hen Bei Kleinfeuerungen f r Biomasse gilt in Deutschland einheitlich ein Bezugssauerstoffgehalt von 13 F r Heiz l Erdgas und Kohlefeuerun gen werden andere Bezugsgr en verwendet z 8 bei Kohle Zentralheizungsanlagen Zur Um rechnung in einen fremden Bezugssauerstoffgehalt wird im Anhang eine Tabelle mit Umrechnungsfakto ren und ein Rechenbeispiel gegeben Auch der Vergleich mit gr eren Anlagenleistun gen z B bei Holzfeuerungen ab 1 000 kW ist nicht ohne Umrechnung der Messwerte m glich da hier Bezugssauerstoffgehalte von 11 gefordert werden Eine h ufig vorgenommene Umrechnung erfolgt von 11 auf 13 Bezugssauerstoff Hier gilt der Faktor 1 25 das hei t 1 mg Nm bei 13 1 25 mg Nm bei 11 Gelegentlich w
294. es Holz 62 C 5 8 Bei Unterschrei tung des Taupunktes f llt Kondensat an welches in den meisten F llen unerw nscht ist da es zu Korro sion im Kamin und ggf in weiteren Anlagenteilen f hren kann und au erdem entsorgt werden muss In den meisten Anwendungsf llen darf deshalb eine bestimmte Abgastemperatur abh ngig von Brenn stoff Wassergehalt und Luft berschuss nicht unter schritten werden Au er bei Feuerungen mit W rmer ckgewinnung durch Abgaskondensation stellt die Verdampfungs w rme des Wassers einen Energieverlust dar der besonders bei nassen Brennstoffen die Gesamtener giebilanz erheblich verschlechtert Da aber der Feue rungswirkungsgrad meist auf den Heizwert und nicht auf den Brennwert vgl Kapitel 4 bezogen wird spie gelt sich der Unterschied zwischen trockenen und nassen Brennstoffen im Wirkungsgrad kaum wider Luft berschusszahl Luft berschuss Um eine voll st ndige Oxidation der im Brennstoff enthaltenen oxi dierbaren Verbindungen sicherzustellen wird dem Verbrennungsprozess in der Regel Verbrennungsluft im berschuss zugef hrt D h der Reaktion wird mehr Sauerstoff zur Verf gung gestellt als zur voll st ndigen Oxidation aller im Brennstoff befindlichen Komponenten notwendig w re Der Grad des Luft berschusses wird mit der Luft berschusszahl Lambda A beschrieben Sie ist nach Gleichung 5 1 definiert als das Verh ltnis zwischen der innerhalb ei nes bestimmten Zeitraumes
295. esetzt werden darf Nicht n her definiert ist der Begriff stroh hnlich Ziffer 8 Gem der Interpretation der zust ndigen Beh rden handelt es sich hierbei um Energiepflanzen wie z Schilf Elefantengras Heu oder Maisspindeln 8 35 Getreidek rner fallen demnach nicht unter die Brennstoffziffer 8 das Gleiche gilt auch f r tierisches Einstreumaterial Einsetzbarkeit und Genehmigungspflicht F r die Brennstoffe der Ziffern 3 bis 8 sind unterschiedliche Einsatzbereiche und Genehmigungsvorschriften zu beachten Sie werden nachfolgend zusammengefasst Naturbelassene Holzbrennstoffe Ziffer 4 5 und 5a Holz feuerungen f r naturbelassene Holzbrennstoffe mit weniger als 1 000kW Nennw rmeleistung k nnen ohne emissionsschutzrechtliche Genehmigung errich tet werden Als naturbelassen gilt Holz das aus schlie lich mechanischer Bearbeitung ausgesetzt war und bei seiner Verwendung nicht mehr als nur uner heblich mit Schadstoffen kontaminiert wurde 8 21 BImSchV 8 11 Neben den forstlichen Ernte r ckst nden oder den Nebenprodukten der S gein dustrie k nnen naturbelassene Holzbrennstoffe auch aus Gebrauchtholz Alt oder Recyclingholz stam men f r den Einsatz in nicht genehmigungspflichti gen Kleinanlagen kann hier allerdings der Nachweis 141 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen der Unbedenklichkeit gefordert werden Altholzver ordnung 8 7 Nicht naturbelassene Holzbrennstoffe Ziffer 6 und 7
296. eststoffvergasung und anschlie end in der Gasphase aufoxidiert 5 7 Als Verbrennungsr ck stand verbleibt die Asche Bei Holzfeuerungen ist das Ph nomen des kni sternden Feuers bekannt Die Ursache hierf r liegt in dem entweichenden Wasser das bei der Trocknung bei hohen Temperaturen unter Druck ger t und die Zellw nde sprengt Besonders bei den harzreichen Grundlegendes zur Feststoff Verbrennung Holz feucht Chez N S Asche W rme Aufheizung und Trocknung Prim rluft O2 e Pyrolytische Zersetzung und Vergasung des Kohlenstoffs H20 brennbare Gase CnHm NH2 CO CnHm Staub unverbrannt Sekund rluft bei unvollst ndiger Verbrennung Se Oxidation erw nschte Produkte unerw nschte Produkte NOx Staub bei voll CO st ndiger Staub korrekter verbrannt Verbrennung H20 Na W rme Asche Abb 5 1 Abbrandverhalten von Holz ber Trocknung Vergasung mit Prim rluft und Oxidation der Gase mit Sekund rluft nicht dargestellt ist der parallel zum Gasausbrand ablaufende Abbrand des Kohlenstoffs mit Prim rluft 5 5 Nadelh lzern ist dieser Druck sehr hoch da die Harze ca 60 C erweichen und somit die radialen Lei tungsbahnen im Holz f r den Wasserdampfaustritt verstopfen 5 3 Emissionsentstehung Die bei der Verbrennung von Biomasse
297. esund heitsrisiko Geruchsbel stigung Umweltrisiko Wiederbefeuchtung bzw Umverteilung des Was sergehaltes Qualit tsrisiko Viele dieser Risiken Substanzabbau gesundheitliche Gefahren treten in nennenswertem Ma e lediglich bei feuchten Holzhackschnitzeln oder Rinde auf Sie sind vor allem auf biologische Vorg nge zur ckzu f hren und werden nachfolgend erl utert Selbsterhitzung und Selbstentz ndung Frisch ein gelagerte feuchte lignocellulosehaltige Biomasse er hitzt sich zun chst haupts chlich durch die Respira tion der noch lebenden Parenchymzellen Ab einer Bereitstellung von Festbrennstoffen Temperatur von 40 C kommt diese Respiration dann weitgehend zum Erliegen Die tats chlich beobachtete weitere W rmeentwicklung d rfte deshalb auf den Metabolismus von Pilzen und Bakterien zur ck zuf hren sein 3 24 Pilze k nnen Temperaturen bis etwa 60 C berleben w hrend thermophile Bakte rien ihre Aktivit t erst bei mehr als 75 bis 80 C ein stellen Trotzdem kann sich lignocellulosehaltige or ganische Substanz w hrend der Lagerung unter bestimmten Bedingungen auf noch h here Tempera turen erw rmen Die Ursachen f r diesen weiteren Temperaturanstieg bis 100 und ggf dar ber sind jedoch noch nicht vollst ndig gekl rt Oberhalb von 100 C setzt schlie lich die thermo chemische Umwandlung bzw eine chemische Oxi dation ein die bis zur Selbstentz ndung f hren kann Diese Ge
298. etrieb zur Ab holung durch Kleinverbraucher angeboten werden Meist wird es aber von berregional arbeitenden Gro h ndlern vermarktet Die Schwarten und Sprei el lassen sich aber auch zu Scheitholz aufarbeiten Da dies in der Regel nicht am S gewerk stattfindet m ssen sie zun chst mit Stahlb ndern zu transportf higen Gro b nden von ab Wald Selbstwerbung Durchforstungsholz Schlagabraum ggf Industrieholz Bereitstellung von Festbrennstoffen Sprei el mit oder ohne Rinde Schwarte mit oder ohne Rinde Abb 3 1 S gerestholzanfall bei der Rohholzbearbeitung nach 3 40 jeweils ca 3 Raummetern Rm geb ndelt werden bevor sie vom S gewerksbetreiber oder vom Restholz gro h ndler zum Teil auch in kleinen Mengen angeliefert werden Bei den Be und Verarbeitungsresth lzern konkur riert die energetische Nutzung mit stofflichen Ver wendungsm glichkeiten das zeigt Abb 3 2 Eine Zusammenfassung der am Markt angebotenen Brenn holzsortimente sowie deren Beschaffungsm glichkeit bietet Tabelle 3 1 Endverbraucher ab Bestand oder ger ckt ab Forststra e gt h S Meterware Scheitholz Hackgut Ei ab Landwirt Forstbetrieb Meterware Scheitholz 50 33 25 cm Hackgut F ab Handel Scheitholz 33 25 cm Briketts Pellets lose abgesackt geb ndelt in
299. euerungen f r naturbelassene st ckige Brennstoffe Brennstoffziffer 4 wird die Ein haltung der in Tabelle 8 5 genannten Grenzwerte nur einmalig und zwar innerhalb von 4 Wochen nach der Inbetriebnahme vom Bezirkskaminkehrermeister fest gestellt Wenn die Emissionsanforderungen nicht ein gehalten werden erfolgt innerhalb von 6 Wochen eine Wiederholungsmessung Von dieser Messverpflich tung sind alle Holz Zentralheizungsanlagen mit mehr als 15 kW Nennw rmeleistung betroffen Da f r Anla gen bis 15 kW Nennw rmeleistung keine Emissions begrenzungen festgelegt wurden besteht bei ihnen auch keine Messpflicht Bei handbeschickten Anlagen die in holzbe und verarbeitenden Betrieben ab 50 kW Nennw rmeleis tung auch f r gestrichene lackierte oder beschichtete H lzer Brennstoffziffer 6 oder f r Sperrholz Span platten Faserplatten oder verleimtes Holz Brenn stoffziffer 7 zul ssig sind besteht wie bei den mechanisch beschickten Anlagen eine j hrlich wie derkehrende Messpflicht Das gilt auch wenn es sich nicht um eine Zentralheizungsanlage sondern um eine Warmluftheizung eines gewerblichen Holzverar beiters z B Schreinerei handelt In beiden F llen sind die Messungen stets im ungest rten Dauerbetriebszustand der Feuerungsan lage bei Nennw rmeleistung oder ersatzweise bei der h chsten einstellbaren W rmeleistung durchzuf hren 1 BImSchV Anlage Handelt es sich allerdings um eine teillastf hige Anlag
300. f Tel 07544 71378 Fax 07544 71378 Koppe GmbH Industriegebiet Stegenthumbach 4 6 92676 Eschenbach Tel 09645 88100 Fax 09645 1048 Internet www ofenkoppe de Kretzschmar T pferei amp Kachelofenbau Beurener Stra e 24 72660 Beuren Balzholz Tel 07025 5655 KSW Kachelofen GmbH H belteichstra e 7 95666 Mitterteich Tel 09633 92301 0 Fax 09633 4640 Internet www ksw kachelofen de 209 1 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat KVK Lechnerhof Leda M rchenofen Marggraf Matten MEZ Mors Mylin Nibe Olsberg Openfire R sler Oranier Poli Keramik pro Solar Rembserhof Rika Rink R egg Scanfire Sch tzle Schipp Schmid Scholl Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Speckstein GmbH amp Co KG Am K nigsweg 7 48599 Gronau Epe Tel 02565 406440 Fax 02565 406464 Internet www kvk kamine de Lechnerhof Christel Lechner Stoltenbergstra e 15 58456 Witten Tel 02302 79364 Fax 02302 72208 Internet www lechner hof de Leda Werk GmbH amp Co KG Boekhoff amp Co Postfach 1160 26761 Leer Tel 0491 609901 Fax 0491 6099290 Internet www leda de M rchenofen Staufenbergstra e 5 89233 Neu Ulm Tel 0731 713792 Fax 0731 714103 Internet www maerchenofen de Ofenbach Ulrich Marggraf Rodbachhof 10 74397 Pfaffenhofen Tel
301. f f r dessen Bereitstellung die eigentliche Ernte Aufbereitungs Transport und Einlagerungs leistung durch den K ufer erst noch erbracht werden muss Wenn jedoch ofenfertiges Holz gekauft wird gelten die in Tabelle 9 1 genannten Endverbraucher preise Darin sind die Zuschl ge f r die Anlieferung frei Haus bereits enthalten Diese Zuschl ge lassen sich bei Scheitholz auf durchschnittlich ca 4 Rm beziffern 9 6 das hei t dass Selbstabholern meist ein entsprechender Preisnachlass f r das ofenfertige Holz einger umt wird Marktpreise von Holzpellets und Briketts Ver edelte Holzbrennstoffe wie Holzpellets und briketts die vor allem von Kleinverbrauchern abgenommen werden sind meist deutlich teurer als Scheitholz F r lose angelieferte Holzpellets Lieferung 5t im Um kreis von 50km werden derzeit durchschnittliche Marktpreise um ca 258 t erzielt Stand Dezember 2006 wobei die Preise im Norden um ca 20 t h her liegen als im S den Deutschlands 9 2 Dieser mitt lere Preis entspricht einem Heiz l quivalentpreis von 54 ct Liter Hr Bei Abnahme kleinerer Mengen erh ht sich der Preis z B 2t ca 280 t Mengen ber 10 tsind um ca 10 bis 15 t g nstiger 9 2 F r besonders kleine Abnahmemengen werden Pellets auch in S cken verkauft z B an Betreiber von Pellet Kamin fen Nicht selten liegen derartige Klein gebinde die in Bau und Verbraucherm rkten erh lt lich sind umgerechnet
302. f den h heren Ligningehalt der Nadelh lzer bzw zum Teil auch auf den erh hten Gehalt an Holzex traktstoffen z B Harze Fette zur ckzuf hren Deren Teilheizwert von Lignin liegt deutlich h her als der f r Cellulose oder Polyosen 4 18 Holzbrennstoffe zeigen insgesamt einen durch schnittlich ca 9 h heren Heizwert als Halmg ter bei denen er zwischen 16 5 und 17 5 MJ kg schwankt bezo 59 gt 2 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen gen auf die Trockenmasse Nennenswerte Unterschiede zwischen Getreidestroh und k rnern sind dabei nicht erkennbar das gilt auch f r Heu und Gr ser lhaltige Brennstoffe z B Rapsk rner Rapspresskuchen besit zen je nach ihrem Gehalt an l dessen Heizwert bei ca 36 MJ kg liegt einen insgesamt h heren Heizwert 4 2 3 Brennwert Definition Im Unterschied zum Heizwert ist der Brennwert fr her auch oberer Heizwert defi niert als die bei der vollst ndigen Oxidation eines Brennstoffs freigesetzte W rmemenge die verf gbar wird wenn auch die Kondensationsw rme des bei der Verbrennung gebildeten Wasserdampfs nutzbar gemacht wird Dazu m ssen die Abgase so tief abge k hlt werden dass der gebildete Wasserdampf kon densieren kann um auch die Kondensationsw rme freizusetzen Das hei t dass das W rmenutzungs system das den Brennwert des Brennstoffs ausnutzen soll auf sehr niedrige Temperaturen ausgelegt sein muss damit im W rmetauscher eine Absenkung
303. fahr besteht vor allem bei der Einlagerung von feuchten Heuballen sowie wenngleich seltener bei fein zerkleinerten feuchten Holzbrennstoffen 2 S gemehl Rinde Bei solchen Sortimenten kann die entstehende W rme auf Grund der behinderten nat rlichen Konvektion und der geringen W rmelei tung oft nicht ausreichend abgef hrt werden Eine Hygienisierung des Brennstoffs durch Tem peraturen um 80 C findet nicht statt Die Mikroorga nismen verharren statt dessen in einem Ruhezustand deshalb ist nach der Abk hlung eine rasche Wiederer w rmung m glich 3 6 Die Geschwindigkeit mit der der Temperaturan stieg verl uft h ngt von verschiedenen Kriterien ab Hierzu z hlen Wassergehalt Materialstruktur spezifische Oberfl che und Partikelgr enverteilung Materialdichte eingelagerte Menge Lager bzw Sch tth he Ort und Art der Lagerung z B mit ohne Abdeckung au en innen Luftzutritt Brennstoff bzw Biomasseart Verunreinigungen Einlagerungs und Umgebungstemperatur und Anfangsbefall mit Bakterien oder Pilzen Bei optimalen Wachstumsbedingungen f r Pilze und Bakterien 2 bei Wassergehalten um 40 erfolgt die Erw rmung bereits nach wenigen Tagen Abb 3 23 Dagegen findet bei entsprechend niedrigen Temperaturen z B unter Dauerfrostbedingungen kein Abbau des organischen Materials statt wenn der Brennstoff nicht bereits zuvor schon erw rmt war Substanzver
304. fall die spezifischen Inves titionskosten ohne weiteres um ein Vielfaches h her 178 liegen 10 14 In den hier betrachteten Szenarien lund 3 Tabelle 10 6 wird eine mittlere spezifische Investition f r die baulichen Aufwendungen siehe oben von 1 300 kW angenommen Die g nstigeren Rahmenbedingungen Szenario 2 betreffen im Wesentlichen die niedrigeren Kraftstoffkosten z B bei eigener Raps lproduktion eine h here Anlagenauslastung W rmebedarf auch im Sommer z B f r Trocknungsanlagen geringere bauliche Investitionen z B bei vorhandenem Auf stellraum und Lagertank und geringeren Wartungs aufwand durch freie Kapazit ten vorhandener Arbeitskr fte bzw Nichtanrechnung der eigenen Arbeitszeit Gem Tabelle 10 6 ergeben sich f r das BHKW mit 8 kWa in Szenario 1 W rmegestehungskosten von 0 14 kWh und f r das BHKW mit 110kWa Szenario 3 0 11 kWh Unter g nstigen Rahmenbe dingungen Szenario 2 k nnen die W rmegeste hungskosten jedoch auch deutlich niedriger liegen 0 07 kWh E g E Kraftstoffpreis Abb 10 5 W rmekosten von raps lbetriebenen BHKW in Abh ngigkeit vom Kraftstoffpreis bei den drei untersuchten Szenarien vgl Tabelle 10 6 im Vergleich zu Heiz lzentralheizungen im Leis tungsbereich von 15 bis 60 kWp vgl Kapitel 9 Die W rmegestehungskosten h ngen entschei dend von den Kraftstoffkosten ab
305. fe Bestimmung des Gehaltes an fl chtigen Bestandteilen Beuth Berlin 1978 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51 730 Pr fung fester Brennstoffe Bestimmung des Asche schmelzverhaltens Beuth Berlin 1984 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51 731 Pr fung fester Brennstoffe Presslinge aus naturbelas senem Holz Anforderungen und Pr fung Beuth Berlin 1996 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN CEN TS 14961 Feste Biobrennstoffe Brennstoffspezifikationen und klassen Beuth Verlag Berlin 2005 42 Seiten Hartmann H Analyse und Bewertung der Systeme zur Hochdruckverdichtung von Halmgut Bayerisches Staatsministerium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten Hrsg Eigenverlag M nchen 1996 Reihe Gelbes Heft 60 Hartmann H Madeker U Der Handel mit biogenen Festbrennstoffen Anbieter Absatzmengen Qualit ten Service Preise Landtechnik Bericht Nr 28 Land technik Weihenstephan Hrsg Eigenverlag Freising 1997 65 S Hartmann H B hm T Maier L Naturbelassene bio gene Festbrennstoffe Umweltrelevante Eigenschaften und Einflussm glichkeiten Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 154 155 5 Hartmann H Ernte und Aufbereitung In Kalt schmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Ver
306. feuerungen Das liegt nicht nur an den besonderen Anforderungen die die Feuerungen erf llen m ssen sondern auch an der Tatsache dass die mit Holzpel lets erzielbare Feuerungsw rmeleistung mit Getreide nicht erreicht werden kann In der Regel betragen die Leistungsabschl ge ca 20 bis 40 Bei einem gegebe nen Leistungsbedarf ist somit eine leistungsst rkere Feuerung einzubauen bezogen auf den Holzeinsatz wenn diese auch mit Getreide betrieben werden soll Allerdings ist die Zahl solcher Feuerungstypen ge ring und deren Einsatz ist derzeit rechtlich problema tisch Kapitel 8 so dass hier keine eigene Kostendar stellung erstellt wurde Bei Strohfeuerungen mit automatischer Beschi ckung entstehen die eigentlichen Mehrkosten weniger durch die erh hte Investition f r die eigentliche Feue rung sondern vielmehr durch die wesentlich aufw n digere Brennstoffvorbehandlung und Zuf hrung z B Ballenaufl ser H cksler Pelletierung Au erdem kann die Lebensdauer solcher Anlagen bei h ufigem Einsatz mit Halmgutbrennstoffen verk rzt sein Kapi tel 6 was wiederum das Gesamtverfahren verteuert Schlie lich sind bei ausschlie licher Verwendung von Halmgut unter Umst nden weitere Systemkomponen ten wie z B eine wirksame Staubabscheidung not wendig ber die Investitionskosten von Ganzballenfeue rungen kann hier auf Grund des derzeit kaum gege benen Praxiseinsatzes solcher Feuerungen keine repr sentative Aussage getr
307. ff Daneben liefert der Wasserstoff bei der Oxidation ebenfalls Energie mengen und bestimmt somit gemeinsam mit dem Kohlenstoff den Heizwert des trockenen Brennstoffs Der Sauerstoff unterst tzt dagegen lediglich den Oxi dationsvorgang Mit 47 bis 50 in der Trockenmasse haben Holzbrennstoffe den h chsten Kohlenstoffgehalt w hrend die Mehrzahl der Nicht Holz Brennstoffe meist einen C Gehalt von rund 45 aufweist Der Sauerstoffgehalt liegt zwischen 40 und 45 in der TM und der des Wasserstoffs zwischen 5 und 7 Tabelle 4 1 Im Vergleich zu den biogenen Kraftstof fen wie Pflanzen l liegen der Kohlenstoff und Was serstoffgehalt bei den Festbrennstoffen deutlich nied riger vgl Kapitel 10 4 1 2 Emissionsrelevante Elemente Zu den Elementen mit Auswirkung auf den Schad stoffaussto bei der Verbrennung z hlen vor allem der Schwefel Stickstoff und Chlorgehalt sowie der Aschegehalt Bei diesen Inhaltsstoffen gilt allgemein dass steigende Gehalte im Brennstoff mit einer Zu nahme an Schadstoffen im Abgas verbunden sind Die Brennstoffe unterscheiden sich bei den emis sionsrelevanten Inhaltsstoffen zum Teil erheblich Bei spielsweise ist der Stickstoffgehalt N von Holz mit ca 0 1 bis 0 2 und Stroh mit ca 0 5 relativ gering w hrend eiwei reiche Pflanzen deutlich dar ber lie gen k nnen vor allem wenn generative Organe 56 eigenschaften und Mengenplanung Tabelle 4 1 Gehalt wichtiger Elemente in na
308. ffmengen m ssen spezielle Brennstofflagerr ume mit feuerbest ndigen W nden St tzen und Decken F90 verwendet werden FeuV 8 12 8 12 durch deren Decken und W nde d rfen auch keine Leitungen gef hrt werden ausgenommen Leitungen die zum Betrieb dieser R ume erforderlich sind sowie Heizrohr Wasser und Abwasserleitungen Die T ren dieser speziellen Brennstofflagerr ume au er T ren ins Freie m ssen mindestens feuerhemmend und selbstschlie end sein 8 3 3 Abgasanlagen Kamine Im Gegensatz zu Gas oder Heiz lfeuerun gen bei denen auch einfachere Abgasleitungen ver wendet werden d rfen m ssen die Abgase aus Fest stofffeuerungen in Kamine Schornsteine eingeleitet werden Dabei d rfen mehrere Feuerst tten an einen Rechtliche Anforderungen und Vorschriften gemeinsamen Kamin nur unter bestimmten Bedin gungen angeschlossen werden FeuV 87 8 12 und zwar wenn durch die Bemessung der lichten Querschnittsfl che der H he und des W rmedurchlasswiderstan des die einwandfreie Ableitung der Abgase f r jeden Betriebszustand sichergestellt ist Vermei dung von gef hrlichen berdr cken gegen ber R umen bei Ableitung der Abgase unter berdruck d h im Gebl sebetrieb die bertragung von Abgasen zwi schen den Aufstellr umen ausgeschlossen ist und auch kein Austritt von Abgasen ber andere nicht in Betrieb befindliche Feuerst tten stattfinden kann und die gemeinsame Abgasleitung aus ni
309. findet Je nach Wartungsanspr chen ver l uft die Austragsebene ent weder waagerecht oder als schiefe Ebene Unterbau Schubbodenaustrag Abb 3 38 Silo und Raumaustragssysteme f r quadratische und runde Lager querschnitte bei kleineren und mittleren Hackschnitzellagern 3 20 neben oder an der Feuerung Das Gleiche gilt auch wenn pneumatische Entnahmesysteme verwendet werden An Stelle der Schnecke sind hierbei eine oder mehrere Absaugsonden an der tiefsten Stelle des La gers angebracht diese sind an einen Gebl sef rderer angeschlossen Abb 3 37 Der Lageraustrag wird eingeschaltet sobald der F llstand im Zwischenbeh lter abgesunken ist Dies geschieht manuell oder automatisch ber einen F ll standsmelder Wenn an der Feuerung kein Zwischen beh lter vorhanden ist kann die Austragschnecke auch mit der Zuf hrschnecke ber einen Fallschacht verbunden sein um eine quasi kontinuierliche direkte Schneckenbeschickung der Feuerung zu gew hrleis ten Blattfederr hrwerke Bei kleineren Feuerungsanla gen mit Hochbeh ltern sind vorgefertigte Silo Unter bau Austragseinrichtungen weit verbreitet Abb 3 38 Um F rderunterbrechungen durch Br ckenbil dung zu vermeiden wird dabei ein m glichst gro er Entnahmequerschnitt angestrebt Das wird h ufig durch Blattfederr hrwerke erreicht bei denen sich ein Blattfederpaar im Falle einer Hohlraumbildung am Siloboden entspannt und w hrend der R hrarbeit ra
310. flanzen l Forts Fabrikat HMG Kienesberger Kisa Kolster Kretzer Maasel n MRH Miltec Nagel Evoluze Oehler Palax Pezzolato Pinosa Posch Prader Rabaud Rekord Ricca Andrea S R Scheifele Scheppach Schmidt Spaltblitz Starfort Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet HMG Hess GmbH Holzspalt und S getechnik Dingolfinger Stra e 54 94419 Griesbach bei Reisbach Tel 08734 9384 0 Fax 08734 9384 25 Internet www hmg maschinen de Kienesberger Maschinen Erzeugungs und Handels GmbH Gewerbestr 7 A 4963 St Peter Tel 43 7722 84329 Fax 43 7722 68402 Internet www kienesberger at Interforst KS Blakildevej 8 Stubberup DK 5610 Assens Tel 45 6479 1075 Fax 45 6479 1175 Internet www interforst dk FCS Kolster GmbH Stuhler Strasse 2 99885 Ohrdruf Tel 03624 3746 0 Fax 03624 3746 20 TBS Torbau Schwaben GmbH S ge u Spalttechnik Enzianstra e 14 88436 Oberessendorf Tel 07355 9310 90 Fax 07355 9310 93 Internet www wkretzer de Forsttechnik Einsiedler Darast 2a 87730 Bad Gr nenbach Tel 08334 989890 Fax 08334 9898998 Internet www forsttechnik einsiedler de Matthias Rau GmbH Land Forst Kommunaltechnik Gewerbegebiet 73110 Hattenhofen Tel 07164 9413 0 Fax 07164 9413 13 Internet www rau forsttechnik de Milde GmbH Am Weingarten 5 92274 Gebenbach Tel 09622 7006 0 Fax 09622 7006 40 Internet www milde gmbh de Jako
311. g auch f r kleine h usliche Zentralheizungsanlagen existiert der zeit noch nicht obgleich erste Aktivit ten zum Aufbau einer derartigen Infrastruktur bereits stattfinden Angesichts der Tatsache dass freie Marktpreise kaum genannt werden ist ein Preisvergleich schwierig Zur Orientierung kann allerdings eine viertelj hrliche Befragung von Anbietern herangezogen werden die Waldrestholz oder S gewerksabf lle an Heizwerke lie fern Demnach liegt der mittlere Hackschnitzelpreis Basis September 2006 derzeit bei ca 69 t bezogen auf einen Wassergehalt von 35 Lieferung frei Heiz werk im Umkreis von 20 km 9 2 Das entspricht einem Energiepreis von 2 2 ct kWh bzw 22 cl Heiz l Jedoch k nnen die Preise in der Praxis stark abwei chen zumal zwischen den Lieferanten f r Waldhack gut und dem Heizwerksbetrieb oft ein hohes Ma an wirtschaftlicher Verflechtung besteht Durch Liefer rechte Genossenschaftsanteile Beteiligungen oder Investitionskostenzusch sse spiegeln die Angaben sol cher Produzenten kaum einen freien Marktpreis wider Marktpreise f r sonstige Festbrennstoffe Die relativ hohen Preise f r Holzpellets haben in der Praxis in j ngster Zeit das Interesse an der energetischen Verwendung von Getreidek rnern geweckt obgleich dieser Brennstoff hinsichtlich verschiedener Eigen schaften einige Probleme bereitet vgl Kapitel 4 und Kapitel 6 Unter den derzeitigen Preisverh ltnissen Triticale war in 2
312. ge ist die Verbrennungsqualit t unzureichend relativ niedrige Verbrennungstemperaturen bei hohem Luft berschuss folglich niedriger Wirkungsgrad und hohe Schadstoffemissionen Daher ist eine Verwendung als st ndiges Heizsystem auch rechtlich problematisch vgl Kapitel 8 In vielen Siedlungsgebieten wurden au er dem f r offene Kamine und zum Teil auch f r andere Einzelfeuerst tten Verbrennungsverbote ausgesprochen 6 1 2 2 Geschlossene Kamine Wenn f r die Errichtung des Kamins ein Einsatz mit selbstt tig schlie ender Glast r oder Glasscheibe ver wendet wird handelt es sich um einen geschlossenen 79 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Abb 6 3 Funktionsweise eines geschlossenen Kamins links und Kaminofens rechts 6 25 nach 6 51 Kamin der auch als Heizkamin oder Heiz chemin e bezeichnet wird Derartige Heizeins tze umfassen den Feuerraum mit Aschekasten den Ab gassammler die Heizgasz ge und den Abgasstutzen Anders als der offene Kamin besitzen solche Baufor men einen geschlossenen Feuerraum Abb 6 3 links Dadurch kann die Verbrennungsluftzufuhr besser kontrolliert werden wodurch die Feuerraumtem peratur ansteigt und eine deutliche Steigerung des Wirkungsgrads sowie der Verbrennungsqualit t be wirkt werden und vor allem kein Anstieg des Luft wechsels im Raum erfolgt Bestehende offene Kamine k nnen mit so genannten Kaminkasse
313. gebieten 70 dB in Gewerbegebieten tags 6548 nachts 50 dB in Kern Dorf und Mischgebieten tags 60 dB nachts 45 dB in allgemeinen Wohngebieten tags 55dB und Kleinsiedlungsgebieten nachts 40 dB 171 10 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen inreinen Wohngebieten tags 50dB nachts 35 dB in Kurgebieten f r Krankenh user tags 45d B und Pflegeanstalten nachts 35 dB Tabelle 10 3 Empfohlene Emissionsbegrenzungen derzei tige Orientierungswerte f r immissions schutzrechtlich nicht genehmigungsbed rftige Anlagen d h Gesamtfeuerungsw rmeleis tung FWL lt 1 MW 10 28 Kohlen lt 1MW lt 0 65 g Nm monoxid CO Staub lt 1MW Zielwert 20 mg Nm durch Einsatz von Ru filtern unter Beachtung des Grund satzes der Verh ltnism ig keit Stickstoffoxide 2500kW lt 2 5 g Nm angege bis 1MW durch motorische Ma nah ben als NO men analog EURO II lt 500kW lt 3 0 g Nm Zielwert 2 5 g Nm durch motorische Ma nahmen analog EURO II Ger che HC lt 1MW Einsatz von Oxidationskataly satoren a angegeben in Milligramm pro Normkubikmeter mg Nm bezo gen auf einen Sauerstoffgehalt von 5 Vol Als Ma nahmen zur Verringerung der L rmemissio nen werden BHKW schwingungsisoliert aufgestellt und mit einer Schallschutzkapselung umgeben Bei relativ geringem Abstand zur Wohnbebauung ist meist die Erstellung eines Schallschutzgutachtens erforderlich Darin sollten nicht nur der
314. gen und des Motors kommt deshalb eine hohe Bedeutung bei Hitzesch den werden durch eine ausreichende W rmeabfuhr durch eine leistungsf hige Bel ftung des Motors und saubere W rmetauscherfl chen si chergestellt bersch ssige W rme ist auch nach Ab stellen des Aggregats durch entsprechende Nachlauf zeiten von Wasserpumpen und L ftern abzutransportieren Unbedingt einzuhalten sind die vorgegebenen Wartungsintervalle Eine hohe Bedeutung kommt dem Wechsel des Motor ls zu da dieses z B infolge h ufigerer Kaltstarts oder bei fehlerhaften bzw ver kokten Einspritzd sen mit Pflanzen l verunreinigt sein kann auf Grund der h heren Verdampfungstem peratur von Pflanzen l erfolgt oft kein Absinken des Schmier lpegels im Motor Mit Pflanzen l verunrei nigtes Motor l kann durch Verharzungen und Ein dickungen die Motorschmierung beeintr chtigen Aufstellort Im Aufstellungsraum des BHKW ist f r eine ausreichende Verbrennungsluftversorgung und Abgasabf hrung zu sorgen Die daf r geltenden Richtlinien sind in den Feuerungsverordnungen der L nder bzw der TA Luft aufgef hrt Kapitel 10 5 Schallschutzma nahmen sind bei der Aufstellung ebenso zu ber cksichtigen wie Ma nahmen zur Vibrations und Schwingungsd mpfung Das Aggre gat sollte rutschfest auf tragf higem Boden stehen Neben einer ausreichenden Raumbel ftung ist auch f r die Abfuhr der durch die Motorabw rme aufge heizten Kabinenluft zu sorgen um ein
315. gen R ume sichergestellt Die W rmeabstrahlung von der Ger teoberfl che ist hier als Verlustgr e anzusehen und muss durch entspre chende Verkleidung und W rmed mmung minimiert werden Nachfolgend werden die technischen Aspekte der Scheitholz Zentralheizungen angesprochen Eine bersicht ber die anbietenden Hersteller findet sich im Anhang Umwelt und Kostenaspekte werden in Kapitel 7 und 9 angesprochen 6 1 4 1 Funktionsweise Als Feuerungsprinzip f r handbeschickte Zentralhei zungskessel kommt heute fast ausschlie lich der un tere Abbrand zum Einsatz sogenannte Unterbrand feuerungen vgl Abb 6 1 6 36 In einen F llschacht wird meist st ckiges Holz in Form von Scheiten oder seltener auch grobes Holzhackgut eingef llt Abb 6 10 Bei einer blichen Nennw rmeleistung von 20 bis 40 kW betr gt die typische Einf llmenge ca 30 bis 50 kg Brennstoff je Auflage 6 25 Ein Beispiel f r ei nen ausgef hrten Scheitholz Zentralheizungskessel bietet Abb 6 11 Die Verbrennungsluft wird ber Saugzug oder seltener durch Druckgebl se zugef hrt so dass die Anlagen entweder mit Unter oder berdruck im Feu erraum betrieben werden Ausschlie liche Natur zuganlagen sind heute dagegen weniger h ufig und vor allem im kleineren Leistungsbereich anzutreffen Der Betrieb mit einem Gebl se bietet den Vorteil dass die Feuerung weitgehend unabh ngig von den Umgebungsbedingungen d h Zugbedingungen im Kamin betrieb
316. genden Ausf hrungen ist dies jedoch nicht relevant und wird daher nicht weiter betrachtet 10 4 Planungs und Betriebshinweise F r die Planung und Auslegung von Pflanzen l BHKW gelten prinzipiell die gleichen Grunds tze wie f r Aggregate die mit Heiz l oder Dieselkraft stoff betrieben werden Diese Grunds tze werden in der VDI Richtlinie 3985 Grunds tze f r Planung Ausf hrung und Abnahme von Kraft W rme Kopp lungsanlagen mit Verbrennungskraftmaschinen be schrieben 10 24 Lediglich bei der Wirtschaftlich keitsrechnung sind hinsichtlich Investitions und Brennstoffkosten sowie bei den erzielbaren Erl sen der Stromeinspeisung abweichende Annahmen ge gen ber Heiz laggregaten zu treffen Diese werden in Kapitel 10 7 n her erl utert Die einzelnen Aufgaben der Planung lassen sich wie folgt auflisten Durchf hrung einer Voruntersuchung Bedarfsana lyse und Bestandsaufnahme Erstellung von BHKW Konzepten Modulvoraus wahl Betriebsweise berpr fung der Wirtschaftlichkeit der Konzepte Vorplanung und Entwurfsplanung auf Grundlage einer Vorentscheidung ggf das F hren von Vorgespr chen mit der Geneh migungsbeh rde Kreisverwaltungsbeh rde Ausf hrungsplanung und Erstellung von Aus schreibungsunterlagen sowie Leistungsverzeich nissen ggf die Einholung eines immissionsschutztechni schen Gutachtens Hinweise und Grundlagen f r eine solche Planungs phase werden in den
317. ger Verlag Berlin 2001 S 287 322 Launhardt T Hurm R Schmid V Link H Dioxin und PAK Konzentrationen in Abgas und Aschen von St ckholzfeuerungen Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen BaySt MLU Hrsg M nchen 1998 Reihe Materialien 142 149 5 Launhardt Umweltrelevante Einfl sse bei der ther mischen Nutzung fester Biomasse in Kleinanlagen Schadstoffemissionen Aschequalit t und Wirkungs grad Dissertation am Lehrstuhl f r Landtechnik der Technischen Universit t M nchen Juli 2002 Eigenver lag 195 S Neuenschwander P Good J Nussbaumer T Grund lagen der Abgaskondensation Bundesamt f r Energie Bern 1998 Bosy B Doschko W Helbig K Hubrich K D Rothenfelder F Zentralheizungs und L ftungsbau Verlag Gehlen Bad Homburg 2000 428 S Brunner GmbH D 84307 Eggenfelden Firmenunter lagen Centrale Marketinggesellschaft der deutschen Agrar wirtschaft Hrsg Holz als Energierohstoff CMA Eigenverlag Bonn 1988 2 Auflage Deutsches Institut f r Normung 2001 DIN EN 12815 Herde f r feste Brennstoffe Anforderungen und Pr fungen Juni 2001 Al September 2004 Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN EN 13240 Raumheizer f r feste Brennstoffe Anforderungen und Pr fungen Deutsche Fassung EN 13240 2001 A2 2004 Deutsches Institut f r Normung e V Hrsg DIN 4702 Teil 1 Heizkessel Begriffe Anforderungen Pr fu
318. gestorbene aber noch nicht fos sile Pflanzen und Tiermasse z B Holz oder Stroh die daraus resultierenden R ckst nde z B tieri sche Exkremente wie Dung alle weiteren organischen Stoffe die durch eine technische Umwandlung entstanden sind oder bei der stofflichen oder Nahrungsmittelnutzung anfal len 2 Pflanzen l Alkohol Papier Schlachthof abf lle Die Abgrenzung der Biomasse gegen ber den fossilen Energietr gern beginnt beim Torf dem fossilen Sekun d rprodukt der Verrottung Damit z hlt Torf im stren geren Sinn dieser Begriffsabgrenzung nicht mehr zur Biomasse Dies widerspricht der in einigen L ndern u a Schweden Finnland blichen Praxis wo Torf auf Grund der hohen Nachbildungsraten zur Biomasse ge z hlt wird 2 8 Umwandlungsverluste Verteilungsverluste Eigenbedarf nicht energetischer Verbrauch Prim renergie z B Steinkohle Braunkohle Erd l Erdgas Uran Wasserkraft Solarstrahlung Rohbiomasse Umwandlungsverluste Verteilungsverluste Sekund renergie Eigenbedarf z B Koks Briketts Benzin Bio nicht energetischer diesel Heiz l Strom St ckholz Verbrauch Fernw rme Umwandlungsverluste Verteilungsverluste Eigenbedarf nicht energetischer Verbrauch Endenergie z B Briketts Benzin Heiz l Erdgas Strom Hackschnitzel Fernw rme veruste Nutzenergie be
319. gie 14 5 biogene Festbrenn stoffe 44 4 Wasserkraft 11 8 Geothermie 0 9 Fotovoltaik 0 5 Solarthermie 1 6 96 Biokraftstoffe 12 2 Abfallbiomasse 4 5 biogene Fl ssig brennstoffe 0 8 Biogas Deponie und Kl rgas 8 8 Abb 2 3 Struktur der Prim renergiebereitstellung aus erneuerbaren Energien in Deutschland 2005 Beitrag insgesamt 658 nach 2 4 dene und damit transportier und speicherbare Son nenenergie handelt die somit nicht darauf angewie sen ist dass Energieangebot und nachfrage jederzeit r umlich und zeitlich zusammentreffen m ssen Bei den brigen regenerativen Energien beispielsweise bei der solarthermischen oder geothermischen W r menutzung sind diese Vorteile nicht gegeben Daher gilt die Biomasse bei der Sicherung der zuk nftigen Energieversorgung in Deutschland als besonderer Hoffnungstr ger ihr technisches Poten zial f r eine energetische Nutzung ist erheblich Ver schiedene Untersuchungen zeigen dass derzeit hier zulande ein Beitrag von insgesamt mindestens 1 250 Petajoule PJ pro Jahr m glich w re 2 12 das entspricht etwa 9 des gesamten Prim renergiever brauchs von 14 210 PJ a Kapitel 1 3 Dabei teilt sich das Biomassepotenzial auf 730 PJ a aus Nebenprodukten R ckst nden und Abf llen als Festbrennstoffe ca 180 aus der Biogasgewin nung ohne Maissilage und ca 340 aus dem Anbau spezieller Energiepflanz
320. glich 3 8 F r kleine Hackgutmengen k nnen Anh ngehacker auch auf einachsigen Anh ngern aufgebaut und von einem Standardschlepper angetrieben werden Diese handbeschickten Ger te besitzen teilweise auch einen kippbaren Vorratsbunker f r ca 8 bis 10 m Fassungsverm gen 34 Der Leistungsbedarf beim Hacken variiert je nach Holzart eingestellter Schnittl nge und Holzfeuchte F r waldfrisches Holz liegt der spezifische Energiever brauch beispielsweise zwischen 2 bis 5 kWh t 3 6 Bei Verwendung von Dieselkraftstoff im Antriebsmotor mit etwa 30 Wirkungsgrad entspricht dieser Energie bedarf dem Einsatz von 0 7 bis 1 7 1 Dieselkraftstoff pro Tonne Hackschnitzel d h etwa 0 2 bis 0 5 der im Holz enthaltenen Energiemenge bei 30 Wasserge halt Bei trockenem Holz liegt der Energiebedarf f r das Hacken bezogen auf das Volumen um ca 18 96 h her als bei waldfrischem Holz 3 6 3 3 3 2 Schredder und Zerspaner Schredder Bei Schreddern erfolgt die Zerkleinerung nicht wie bei Hackern durch schneidende Werk zeuge sondern durch eine Prallzerkleinerung Der Zerkleinerungseffekt beruht damit auf dem Brechen und Zertr mmern des Materials zwischen umlaufen den Schlagwerkzeugen und einer fest stehenden glat ten oder kammartig ausgebildeten Brechplatte Die Funktionsweise ist mit der einer Hammer m hle vergleichbar wenngleich der Schredder ein grobk rnigeres Hackgut erzeugt und meist nicht mit einem Pr
321. gskan len die am Wagen boden aufliegen und ber einen Hauptkanal mit Warmluft versorgt werden Am Hauptkanal befindet sich ein Anschlussstutzen an den mit Hilfe eines 53 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Trockenbeh lter Lochboden Gebl se Warmlufterzeuger Abb 3 43 Grundprinzip eines Satz bzw Kastentrock ners 3 50 00 0 0 l 0 00 Hauptkanal mit Anschlussstutzen Bel ftungskanal Kanalquerschnitt Abb 3 44 Bauweise einer Wagentrocknung hier f r Seitw rtskipper nach 3 53 Gebl se evtl mit Vorw rmung Gebl seanschluss Luftverteilkanal Gebl se stutzen mit Deckel Dachfl che S_ Au enwand Trennwand Tor Luftkanal evtl unter Flur Abb 3 45 Beispiel f r die Anordnung von Bel ftungs sch chten bei Satztrocknern h Lagerh he maximaler Kanalabstand nach 3 52 54 Schnellspannverschlusses ein flexibler Schlauch ange schlossen wird der zum Warmlufterzeuger f hrt Je nachdem ob es sich um einen Seitw rts oder einen R ckw rtskipper handelt werden am Wagenboden 8 bis 11 bzw nur 5 Luftsch chte im Abstand von ca 40 cm eingebaut Je nach Wagenab
322. gt Durch den Einsatz von biogenen Brennstoffen wie z B Holz lassen sich die Anforderungen der EnEV leichter einhalten als bei Einsatz von fossilen Energie tr gern da der Prim renergiefaktor fp bei Holz mit dem besonders g nstigen Wert 0 2 beziffert ist und dieser Wert multiplikativ zur Ermittlung der Anla genaufwandszahl ep mit einflie t 8 27 8 3 Bauliche Anforderungen Die Regeln f r den Einbau einer Feststofffeuerung sind in der jeweiligen L nder Feuerungsverordnung festgelegt Diese folgt einer Musterfeuerungsverord nung 8 12 die einen m glichst einheitlichen Standard aller L nder Feuerungsverordnungen in Deutschland sicherstellt Geringe Abweichungen zu den im Folgenden dargestellten Anforderungen zwi schen den Bundesl ndern sind m glich daher emp fiehlt sich in jedem Fall eine rechtzeitige Abstimmung mit dem zust ndigen Kaminkehrer weitere Anforderungen anderen R umen dichte und selbstschlie Rende T r oder Strahlen schutz Feuerst tte bis 50 kW AVAVAVAVAVAVAVAVAVAVAVAVAVAU keine anderweitige Nutzung e keine ffnungen gegen ber Rechtliche Anforderungen und Vorschriften M glichkeit zur Rauml ftung e Feuerst tte nicht im lauffangraum Verbrennungsluft versorgung von au en min 150 cm Abb 8 2 Anforderung und Lagernutzung eines Aufstellraums f r eine Holzfeuerst tte bis 50 kW Nennw rmeleistung nach FeuV 8 12 8 3 1 Verbrennungsluftversorg
323. gt die Kraftstoffversorgung aus dem Haupttank mit Pflan zen l Vor dem Abstellen des Motors ist wieder auf die Versorgung mit dem Zusatzkraftstoff umzustel len damit die Einspritzleitungen und D sen gesp lt werden und leicht z ndender Kraftstoff f r den neuen Startvorgang zur Verf gung steht Derartige Zweitanksysteme sind oft zus tzlich mit einer Kraft stoffvorheizung und elektronischer Steuerung der Kraftstoff Umschaltung ausgestattet F r BHKW die nach dem 31 12 2006 in Betrieb genommen worden sind erlischt jedoch die Verpflichtung zur Verg tung des Stroms nach EEG wenn f r Zwecke der Z nd und St tzfeuerung nicht ausschlie lich Biomasse oder Pflanzen lmethylester verwendet wird vgl Kapitel 10 5 5 Eintanksysteme kommen hingegen ohne zweiten Kraftstoffkreislauf aus Die Anpassungen sind daher insbesondere bei modernen direkt einspritzenden Motoren meist aufw ndiger da auch im kalten Betriebszustand eine gute Zerst ubung und Z ndung des z hfl ssigeren Pflanzen ls gew hrleistet werden muss Durch Ver nderungen am Kraftstoffsystem im Brennraum sowie durch Eingriffe in das Motormana gement k nnen indirekt und direkt einspritzende Serien Dieselmotoren mit Eintanksystemen entspre chend den Anforderungen des Pflanzen lkraftstoffs umger stet werden Einige dieser Umr stma nah men die je nach Motortyp und Umr stkonzept durchgef hrt und kombiniert werden sind im Fol Station re Nutzung von Pflanzen len
324. gut Menge nicht reduziert wird Warmlufttrocknung Durch eine Luftvorw rmung kann der Trocknungseffekt der Bel ftung deutlich verbessert und die Trocknung effizienter gestaltet werden Die Warmlufttrocknung arbeitet folglich im Unterschied zur Bel ftungstrocknung mit einer Luftanw rmung um 20 bis 100 Kelvin Dazu wird eine W rmequelle mit h herer Leistung ben tigt ab h ngig u a von der zu trocknenden Menge der ver f gbaren Trocknungszeit und dem Anfangswasserge halt Auch hier wird die Trocknungsluft mit einem Gebl se durch das Trocknungsgut gedr ckt Der spe Bereitstellung von Festbrennstoffen zifische W rmeverbrauch umfasst au er der Vor w rmungs und Verdampfungsw rme des Wassers von rund 2 500 kJ kg auch den Aufwand f r die Er w rmung des trockenen Gutes sowie sonstige Verluste und liegt daher zwischen unter 3 000 und 4 000 kJ je kg Wasserverdampfung Neben speziellen Heizsystemen bietet sich f r die Luftvorw rmung auch die Nutzung von Abw rme an Letztere kann beispielsweise als Niedertempera turw rme von Feuerungsanlagen anfallen Daneben ist auch der Einsatz von Fremdenergietr gern l Gas oder Holzfeuerung zur Erw rmung der Trock nungsluft m glich und blich Die Entscheidung ob eine Bel ftungstrocknung mit Au enluft ausreichend ist oder eine Warmluft trocknung ben tigt wird h ngt u a wesentlich von der maximal verf gbaren Trocknungszeit ab Diese wiederum wird
325. gy 18 2000 S 175 180 Kr ll K Kast W Hrsg Trocknen und Trockner in der Produktion Springer Berlin 1989 Mall GmbH H finger Str 39 45 78166 Donaueschin gen Pfohren Firmenunterlagen Marutzky R Keser G Herstellung von Spanplatten aus gelagerten Hackschnitzeln Holz Zentralblatt 107 1981 107 S 1623 1625 107 1981 115 S 1779 1780 108 1982 7 5 81 82 108 1982 20 S 275 276 Matthies H J Der Str mungswiderstand beim Bel f ten landwirtschaftlicher Ernteg ter VDI Forschungs heft Nr 454 VDI D sseldorf 1956 Meiller Fahrzeug und Machinenfabrik GmbH Unter menzinger Stra e 1 80997 M nchen Firmenunterlagen Nellist M E Barlett D 1 Moreea S M Storage Trials with Arable Coppice In Mattsson J E Michell C P Tordmar K Hrsg Preparation and Supply of High Quality Wood Fuels Proceedings of IEA BA Task IX Workshop in Garpenberg Sweden June 1994 Swe dish University of Agricultural Sciences Garpenberg Schweden 1994 S 60 75 koFen GmbH M hlgasse A 4132 Lembach 9 Fir menunterlagen NORM M7132 Energiewirtschaftliche Nutzung von Holz und Rinde als Brennstoff Begriffsbestimmungen und brennstofftechnologische Merkmale sterreichi sches Normungsinstitut Wien 1986 NORM M 7135 Presslinge aus naturbelassenem Holz und naturbelassener Rinde Pellets und Briketts Anforderungen und Pr fbestimmungen sterreichi sches Normungsinstitut Hrsg Wien
326. h ttgut durch einen Luftstrom ber einen zum Teil bis zu 50 m langen flexiblen Schlauch auch in weniger leicht zug ngliche oder erh hte Lagerr ume eingebla sen werden kann Allerdings sollte die Schlauchent fernung von der Hauseinfahrt bis zum Bef llstutzen m glichst 30 m nicht berschreiten Die Anfahrts wege m ssen f r die typischen Abmessungen eines Pumpwagens 10 m L nge 2 6 m Breite und 3 4 m H he und f r dessen Gesamtgewicht 10 bis 18 t geeignet sein Vor Beginn des Entladens tariert der Fahrer eine im Pumpwagen integrierte geeichte Digi talwaage mit Anzeige auf der anschlie end w hrend des Einblasvorgangs die bereits entnommene Pellet menge kontinuierlich berpr ft werden kann Parallel zum Einblasen der Pellets wird der beim Bef llen des Lagerraums durch Abrieb anfallende Staub ber ein Gebl se abgesaugt und in einem Filtersack gesam melt Der dadurch entstehende leichte Unterdruck im Lagerraum verhindert zudem ein Eindringen von Silo Pumpwagen Brennstoffvorrat Feuerung Dosierung Beschickung Abb 3 32 Pelletanlieferung mit Pumptankwagen 3 20x H ngesilo mit Traggestell H ngesilo mit Halterahmen Bef llun 8 Halterahmen atmungsaktiver Gewebesack Auslauf mit Abf llstutzen Auslauf mit Drehschieber m gliche Siloausl ufe Drehschiebe
327. h u fig in Kunststoff oder Stahlblechbeh ltern auf Palet ten mit ca 800 bis 1 000 1 Inhalt Diese k nnen dann auch als Lagerbeh lter beim BHKW Betreiber dienen Bei gr eren BHKW mit hohem Kraftstoffverbrauch und guter Auslastung ist es sinnvoll einen Kraftstoff tank mit entsprechenden Bef ll und Entleerungsein richtungen sowie Druckausgleichsventilen und F ll standsanzeige zu installieren Zur Anlieferung des Pflanzen ls werden dann meist Tanklastz ge einge 167 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen setzt Dabei ist es wichtig dass die Ladebeh lter sau ber und frei von Restmengen zuvor transportierter G ter sind Derartige R ckst nde k nnen zum Teil zu erheblichen Sch den und St rungen f hren Filterver stopfungen Reinigung und Austausch des gesamten Kraftstoffsystems etc Von entscheidender Bedeutung ist dass der Kraft stoff die vom BHKW Hersteller geforderte Qualit t z B Raps lkraftstoff nach DIN V 51605 aufweist Diese sollte auf dem Lieferschein vermerkt sein Die Lieferscheine sind als Nachweis zusammen mit einem Einsatzstofftagebuch in dem ber die Mengen und die Qualit t der eingesetzten Kraftstoffe Buch gef hrt wird aufzubewahren vgl Kapitel 10 5 5 Qualit tssicherung beim Kraftstoff Bei den pflan zen lbetriebenen BHKW liegen die mit Abstand um fangreichsten Einsatzerfahrungen mit Raps l vor Hierf r ist auch die Standardisierung d h die Fest schreibung von Mindest Qualit tsa
328. h nur ab einer Nennw r meleistung von 50 kW zul ssig sind gelten strengere Grenzwerte f r Kohlenmonoxid Tabelle 8 6 Die Ein haltung der Emissionsgrenzwerte wird hier j hrlich vom Bezirkskaminkehrermeister festgestellt unab h ngig davon ob es sich um eine hand oder automa tisch beschickte Feuerung handelt 8 6 3 Emissions berwachung Alle Biomasse Feststofffeuerungen in Zentralhei zungsanlagen ber 15 kW Nennw rmeleistung unter liegen einer Messpflicht lediglich Einzelfeuerst tten mit einer Nennw rmeleistung bis 11 kW f r die Be heizung eines Einzelraumes oder f r die ausschlie li che Brauchwasserbereitung sind davon befreit 8 14 1 BImSchV Die anfallenden Kosten f r die berwa chungsmessungen m ssen vom Anlagenbetreiber bernommen werden An hand und automatisch be schickte Feuerungen werden zum Teil unterschiedli che berwachungsanforderungen gestellt Rechtliche Anforderungen und Vorschriften Tabelle 8 6 Emissionsgrenzwerte bei der Verfeuerung von gestrichenem lackiertem oder beschichtetem Holz Ziffer 6 und Sperrholz Spanplatten Faserplatten oder verleimtem Holz Ziffer 7 in Anlagen der holzbe und verarbeitenden Betriebe Emissionsangaben bezogen auf Abgas im Normzustand Nm bei 13 96 nach 8 11 lt 50 Brennstoffe nicht zugelassen 50 100 0 8 150 gt 100 500 0 5 5 150 500 1 000 0 3 150 Handbeschickte Scheitholzfeuerungen Bei handbe schickten Scheitholzf
329. he wird als Bodentrocknung bezeichnet Dieses einfache in der Gr nlandwirt schaft gebr uchliche Prinzip findet auch bei der Rest holztrocknung im Wald Anwendung Waldholz f llt im Frischzustand mit einem durchschnittlichen Was sergehalt von ca 45 Buche bis 55 Fichte an 3 6 Wird das Holz im belaubten Zustand gef llt Sauer f llung verl uft die Austrocknung schneller als nach dem Blattabwurf da ein gro er Teil des in der Holzmasse enthaltenen Wassers noch ber die Blatt masse abgegeben wird Auch entrindetes oder gespal tenes Holz trocknet auf Grund der gr eren Ober fl che schneller aus Beispielsweise kann Rohholz das im Freien gelagert wird innerhalb des Sommerhalb jahres auf Wassergehaltswerte von unter 30 ab trocknen Abb 3 40 Das gilt jedoch meist nicht unter den relativ ung nstigen mikroklimatischen Bedin gungen eines Waldbestandes Prinzipiell ist auch bei Holzhackgut eine Boden trocknung m glich Bei guter Sonneneinwirkung und sehr geringer Sch tth he kann eine Abtrocknung auf Wassergehalte von ca 20 bereits innerhalb eines Tages erfolgen Allerdings wird dazu eine gro e befestigte Fl che ben tigt und das Material muss ggf gewendet werden Trocknung durch nat rliche Konvektion Bei Stapel gut erfolgt die Trocknung haupts chlich durch eine nat rliche Luftstr mung durch das Material Frisches Scheitholz kann dadurch bereits nach ca 9 Monaten ausgetrocknet sein diese Themat
330. hel oder Specksteinmantel automatisch beschickt offener geschlossener Kamin Kachel Grundofen Pelletofen Pellet Zentralheizungsherd Zimmerofen Kaminofen K chenherd Betriebsdauer l ngere Betriebszeit meist kurzzeitiger Betrieb geschlossener Kamin Zimmerofen Kaminofen Grundofen offener Kamin K chenherd Pelletofen Warmluftkachelofen erweiterte Einzelfeuerst tten W rmeabgabe strahlungsbetont Kachel Grundofen Zimmer und Kaminofen ohne Zirkulationsschlitze K chenherd konvektionsbetont Warmluftkachelofen Pelletofen Kaminofen mit Zirku lationsschlitzen Einzelfeuerst tten mit Wassertaschen a mehrmals t glich bzw permanenter Feuerungsbetrieb durch mehrmaliges Nachlegen Das ber der Glutzone liegende Holz dient als Brennstoffreserve die im Verlauf des Chargenab brands selbstt tig nachrutscht und somit einen quasi kontinuierlichen Brennstoffnachschub erm glicht Im Gegensatz zum Durchbrand und oberen Abbrand Prinzip ist beim unteren Abbrand Prinzip die F ll menge des Brennstoffschachtes f r den Verbren nungsablauf weitgehend unerheblich Sie beeinflusst jedoch den Bedienkomfort da bei gro en F llvolu mina ein h ufiges Nachlegen unterbleiben kann Die Abbranddauer einer Charge in einem solchen Scheit holzkessel kann f nf Stunden und l nger betragen Der untere Abbrand erm glicht eine relativ konti nuierliche pyrolytische Zersetzung und Vergasung des Brennstoffes Dies ve
331. her bef llt werden sollen sind die Stutzen weiter ausein ander ca 1 3 der Raumbreite damit sie wechselsei tig zum Bef llen und Entleeren genutzt werden k n nen Die Bef llstutzen m ssen von au en zug nglich sein Abb 3 34 Als Anschluss haben sich Feuerwehr schlauchstutzen nach DIN 14309 Storzgr e durchgesetzt Die Stutzen sollten an einen Poten zialausgleich Erdung angeschlossen sein Die sp tere Entnahme der Pellets aus dem Lagerraum erfolgt Bereitstellung von Festbrennstoffen Tabelle 3 6 Merkmale und Kenndaten ausgew hlter automatischer Lageraustragssysteme f r Kleinanlagen 3 20 Schr gboden and Trichterauslauf a bis ca 4m eckig 1 5 bis 4m r hrwerk eckig Konusschnecke rund Pendelwirkdurchmesser eckig 2 bis 5m Dreh oder Aus rund tragsschnecke eckig am Schubboden rechteckig keine Begrenzung l nglich parallele Schubb den meist ber Schnecken oder ebenfalls ber pneumati sche Systeme Kapitel 3 4 3 Aus Brandschutzgr nden sollte auf Elektroinstal lationen im Lagerraum verzichtet werden sofern es sich nicht um explosionsgesch tzte Ausf hrungen handelt Das gilt auch in Lagerr umen bis 15 t Brenn stoff f r die bislang noch keine Feuerschutzauflagen gelten Einzelheiten zu den rechtlichen Anforderun gen bei der Lagerung von Festbrennstoffen werden in Kapitel 8 dargestellt Empfehlungen f r die Lagerge staltung zeigt Abb 3 35 Erdtanks
332. hergestellt ist dass kein brennbarer Baustoff sich auf ber 85 aufheizen kann bei Nennw rmeleistung der Feuerst tte 139 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Dachaufbau oder a Offnung zu R umen 21 0 2 B Fenster 7 7 weiche Bedachung z B Reetdach D E gt ES 0 Iv wenn hier ffnung vorhanden ist kkk Abb 8 3 H he und Abst nde von Schornsteinm ndun gen nach 8 18 8 12 Unteres Bild Anfor derung gilt nur in Bayern F r die H he der M ndungen von Kaminen gelten bestimmte Anforderungen die auch in Abb 8 3 zusammengefasst sind Bei Dachneigungen bis einschlie lich 20 Grad gilt eine Mindesth he von 1 m ber der Dachfl che Bei Dachneigungen von mehr als 20 Grad ist der First die Bezugsgr e die Kaminm ndung muss hier mindestens 40 cm h her sein Bei Dachaufbauten ffnungen zu R umen z B Fenster sowie ungesch tzten Bauteilen aus brenn baren Baustoffen ausgenommen Bedachungen in einem Umkreis von 15m m ssen diese um mindestens 1 m berragt werden Bei Feuerst tten f r feste Brennstoffe in Geb uden die eine weiche Bedachung besitzen z B Reed d cher muss der Kamin im Bereich des Firstes angeordnet sein und diesen um mindestens 80 cm berragen Speziell in Bayern gilt Die Oberkanten von L f tungs ffnungen Fenstern oder T ren m ssen um mindestens 1 m berragt werden sofern sich diese in einem Umkreis von 15 m befinden
333. hnitt im Wald 4 9 Die Klassennummern sind als Obergrenze f r den Wassergehalt anzusehen 4 2 2 Heizwert Definition Der Heizwert fr her auch unterer Heizwert beschreibt die W rmemenge die bei der vollst ndigen Oxidation eines Brennstoffs ohne Be r cksichtigung der Kondensationsw rme Verdamp fungsw rme des im Abgas befindlichen Wasser dampfes freigesetzt wird Beim Heizwert wird somit unterstellt dass der bei der Verbrennung freigesetzte Wasserdampf dampff rmig bleibt und dass die W r memenge die bei einer eventuellen Kondensation durch Rauchgasabk hlung frei werden k nnte soge nannte latente W rme 2 441 Kilojoule je Gramm Wasser nicht nutzbringend verwendet wird Der Wasserdampf im Abgas der Verbrennung stammt aus der chemischen Oxidation des gebunde nen Wasserstoffs mit Sauerstoff und vor allem aus der Verdunstung des freien Wassers im feuchten Brenn stoff Da f r diese Verdunstung eine ebenso gro e W rmemenge ben tigt wird wie durch Kondensation frei werden w rde sinkt der auf die Gesamtmasse bezogene Heizwert mit zunehmendem Wassergehalt entsprechend vgl Kapitel 4 2 1 Heizwert von Biomasse Der Heizwert eines bioge nen Festbrennstoffs wird wesentlich st rker vom Wassergehalt beeinflusst als von der Art der Biomasse vgl Abb 4 1 Deshalb werden die Heizwerte unter schiedlicher Brennstoffarten stets im absolut trocke nen Zustand angegeben und verglichen Bei biogenen Fe
334. iante oder bei vorhandenen W rmelie 156 ferverpflichtungen k nnen hierf r auch die Arbeits kosten z B Hausmeisterkosten berechnet werden Sonstige Kosten Hierzu z hlen Versicherungen Steuern und Abgaben Verwaltungskosten und bei gewerblicher W rmebereitstellung Gewinnauf schl ge oder auch Verluste Bei Kleinfeuerungen die in der Regel zur Versorgung privater Haushalte ver wendet werden fallen davon lediglich Versicherungs kosten an Diese werden h ufig mit j hrlich 0 5 der Investitionssumme pauschal angesetzt F rderung Die Nutzung von Biomasse als Brenn und Kraftstoff wird durch diverse F rderprogramme von EU Bund L ndern Kommunen und Energiever sorger unterst tzt Je nachdem ob F rdermittel oder Beihilfen angerechnet werden k nnen kann sich die Wirtschaftlichkeit von Biomassefeuerungen deutlich verbessern Wenn es sich hierbei um Investitions kostenzusch sse handelt m ssen diese bei der Kos tenrechnung von der Investitionssumme abgezogen werden so dass nur noch der verbliebene Anteil der Investition annuit tisch auf die jeweilige Lebensdauer zu verteilen ist Bei zinsverbilligten Darlehen kommt es entsprechend zu einem reduzierten Zinsfu der ebenfalls ber den Annuit tsfaktor siehe kapitalge bundene Kosten in die Berechnung mit eingeht In formationen ber aktuelle F rderprogramme und Mittelvergabe sind u a bei den im Anhang genann ten Stellen erh ltlich 9 3 2 Beis
335. ich gesteigert Dieser Prozess der mittlerweile bei Erd gas und Heiz lfeuerungen als Brennwerttechnik bereits praxis blich ist f hrt zu Systemwirkungsgra den von mehr als 100 96 bezogen auf den unteren Heizwert vgl Abb 7 5 Im Biomassebereich wurde dieser Effekt bislang lediglich bei gr eren Holzheizwerken ausgenutzt inzwischen steht die Technologie aber auch f r h usliche Zentralheizun gen zur Verf gung Erste Erprobungen belegen dass damit ohne zus tzlichen Brennstoffverbrauch eine Leistungs und Wirkungsgrad steigerung von durchschnittlich 18 Prozent erreicht werden kann Au erdem wird durch die Kondensatbildung auch eine beachtliche Menge an Partikeln aus dem Abgas herausgewaschen somit wird der Gesamtstaubaus sto der Anlage gesenkt Bei Holzbrennstoffen liegt die Staubabscheiderate bei ca 20 bis 40 je nach Brennstoffwassergehalt und R cklauftemperatur des Heizkreislaufes 7 9 F r die praktische Anwendung der Brennwerttech nik ist eine Verwendung der gewonnenen Niedertem peraturw rme erforderlich z B Niedrigenergiebau weise mit Fu bodenheizung Bei vielen Betreibern z in Altgeb uden auf landwirtschaftlichen Betrie ben liegen diese Bedingungen jedoch heute noch nicht vor Chancen f r einen wirtschaftlichen Einsatz der Brennwerttechnik bestehen daher vor allem bei Neuanlagen in Neubauten und bei Pelletheizungen bei denen relativ teurer Brennstoff durch die Wir kungsgradsteiger
336. ich f r Nawaro Bonus f hige Brennstoffe genehmigt ist oder wenn dies nicht der Fall ist dass der Anlagen Betreiber durch ein Ein satzstoff Tagebuch mit Angaben und Belegen ber Art Menge und Herkunft der eingesetzten Stoffe den Nachweis f hrt dass keine anderen Stoffe eingesetzt werden 174 Tabelle 10 4 Mindestverg tungss tze in Cent kWh f r die Einspeisung von elektrischem Strom aus neu in Betrieb genommenen Pflanzen l BHKW nach 10 9 bis 150 kW Grundverg tung 11 16 10 99 10 83 10 67 10 51 NawaRo Bonus 600 600 600 6 00 600 KWK Bonus 2 00 200 200 200 200 Gesamt 19 16 18 99 18 83 18 67 18 51 bis 500 kW Grundverg tung 960 946 9 32 9 18 9 4 NawaRo Bonus 600 6 0 6 0 6 00 6 00 KWK Bonus 200 20 2 00 2 00 2 00 Gesamt 17 60 17 46 17 32 17 18 17 04 bis 5 Grundverg tung 864 851 838 825 813 NawaRo Bonus 400 400 400 4 0 400 KWK Bonus 2008 527002 821008 52002 82700 Gesamt 14 64 1451 1438 1425 14 13 bis 20 Grundverg tung 815 803 7 91 7 79 7 67 NawaRo Bonus 0 00 0 00 0 00 0 00 0 00 KWK Bonus 200 20 2 00 2 00 2 00 Gesamt 10 15 10 03 9 91 9 79 9 67 Gem 88 Abs 3 erh ht sich die Mindestverg tung zus tzlich um 2 Cent kWh f r alle Anlagen bis einschlie lich 20 MW sofern es sich um Strom aus Kraft W rme Kopplung im Sinne 83 Abs 4 des Kraft W rme Kopplungsgesetzes handelt Dieser soge nannte KWK Bonus wird nur gew hrt wenn dem Netzbetrei
337. ich geringere Schwefeldioxidemissionen Im Vergleich zu Holz brennstoffen weisen beide fossile Brennstoffe bei den genannten Parametern gr tenteils Vorteile auf Das zeigt ein Vergleich der Werte in Tabelle 7 1 mit den Emissionen von Holzheizkesseln in Kapitel 7 2 2 2 Allerdings m ssen diese lokalen Nachteile gegen die globalen Vorteile der Erneuerbarkeit des Brenn stoffs und der damit verbundenen Minderung des CO bedingten Treibhauseffektes Kapitel 2 abgewo gen werden Tabelle 7 1 Orientierungswerte zum Schadstoffemissions niveau von Heiz l EL und Erdgas Zentral heizungskesseln bis 100 kW Nennw rmeleistung nach 7 17 Zum bes seren Vergleich wurden die Angaben hier in mg Nm bei 13 umgerechnet co ca 8 6 ca 8 6 fl cht org C 22 222 43 65 22 39 Staub bis ca 0 2 7 2 2 Emissionsniveau von Biomassefeuerungen Bei den nachfolgend dargestellten Schadstoff emissionen von Biomassefeuerungen wird nach Bau artengruppen Brennstoffen Brennstoffformen bzw Beschickungsarten sowie zum Teil nach Leistungs klassen differenziert Hierbei erfolgt eine Beschr n kung auf die wesentlichen limitierten Schadstoffe Das sind vor allem Kohlenmonoxid CO und Staub die f r einige Feuerungsbauarten und Leistungsklas sen gesetzlich limitiert sind Kapitel 8 sowie die Emissionen von NO und den fl chtigen organischen Kohlenstoffverbindungen die bei Kleinanlagen nicht verpflichtend und daher selten
338. ichen Betrieb erforderlich ist oft nicht gegebenen Eine Liste der f r Biomasse Stirlingmotor Anwen dungen in Frage kommenden Entwickler bzw Fir menkontakte findet sich im Anhang wobei jedoch die Aufnahme von Firmen in die Liste nicht als Empfeh lung aufzufassen ist In der Liste werden Hersteller genannt die einen Stirlingmotor sowohl mit Pelletkes seln als auch mit Hackschnitzel oder Scheitholzan wendungen kombinieren Wegen der geringeren Asche und Schlackebildung und der kompakteren Bauweise z hlen jedoch die Pelletkessel zu den aus sichtsreichsten Techniken mit denen ein mehrj hrig st rungsfreier Betrieb ohne gr ere Wirkungsgrad einbu en erreichbar sein k nnte Bislang jedoch konnte f r keine der heute bekannten Anwendungen eine ausreichend lange st rungsfreie Betriebsdauer von mehreren tausend Stunden oder gar ein mehrj h riger Betrieb nachgewiesen werden Bei vielen Ent wicklungen werden jedoch derzeit Langzeitversuche unternommen deren Ergebnis vor einer Investitions entscheidung in eine reale Praxisanlage noch abge wartet werden sollte 117 Wirkungsgrad F r die Beurteilung von Feuerungsanlagen kommen eine Vielzahl von Kriterien in Frage Nur wenige die ser Kriterien sind jedoch f r eine objektive verglei chende Bewertung geeignet Hierzu z hlen der Wir kungsgrad und der Schadstoffaussto Beide lassen sich auf Basis weitgehend einheitlicher Pr fmethoden feststellen und gelten im weiteren
339. ichstromvergaser Eine Liste der hierzu in Frage kommenden Entwickler und Firmenkontakte findet sich im Anhang Die Auf nahme von Firmen in diese Herstellerliste ist jedoch nicht als Empfehlung aufzufassen Da auch bei der Vergasungstechnik stets der ber wiegende Teil der bereitgestellten Nutzenergie in Form von W rme anf llt sollte die W rmenutzung bei der Planung vorrangig ber cksichtigt werden Hierbei ist hervorzuheben dass stets die volle W r meabnahme gesichert sein muss da ein Teillastbetrieb des Vergasers in der Regel nicht m glich ist Au er dem ist die Wertsch pfung des Vergasungsprozesses ohne eine gleichzeitige W rmenutzung zu gering um einen wirtschaftlichen Betrieb sicherzustellen Bei spielsweise reicht eine gelegentliche Trocknung von Agrarg tern oder die Vortrocknung des eigentlichen Brennstoffs in der Regel nicht aus Bei einem w rme gef hrten Betrieb zur Raumheizung fallen im Jahres verlauf in der Regel zu wenige Benutzungsstunden f r den wirtschaftlichen Betrieb einer Vergasungsan lage mit KWK an 6 6 2 Stirlingmotoren Beim Stirlingmotor wird die f r den Antrieb ben tigte W rme von au en zugef hrt Daher kommt prinzipi ell eine gro e Anzahl verschiedener Brennstoffe in Frage Aus diesem Grund gilt die Technik auch als Hoffnungstr ger f r Feststofffeuerungen Zudem eig net sich das Stirlingprinzip besonders f r kleine Leis tungseinheiten weshalb in j ngster Zeit einige Ent wicklung
340. icht dass das Feuer im Brandfall von der Sto kerschnecke ber die Austragsschnecke zum Brenn stofflager zur ckbrennt Hierzu ist mindestens ein L schwassersystem vorzusehen welches im Brandfall das Fluten der Stokerschnecke ausl st Abb 6 23 oben Das geschieht bei berschreiten einer kriti schen Temperatur die mit einem Temperatursensor an der Schnecke gemessen und an einen thermome chanischen Regler gemeldet wird Das L schwasser ventil das beispielsweise an eine Trinkwasserleitung angeschlossen ist wird dann ge ffnet Da es sich um eine Ruhestromschaltung handelt ffnet es auch bei Stromausfall Der Nachteil dieses Systems besteht un ter anderem darin dass die Ventile bei schlecht ge warteten Systemen h ufig lecken so dass der Brenn stoff st ndig befeuchtet wird Au erdem besteht das Risiko von z ndschnurartigen R ckbr nden bis zum Lager bei denen der Thermof hler keine Tempera tur berschreitung meldet und die L schwassersiche rung nicht anspringt L schwassersysteme werden daher in der Praxis h ufig mit weiteren Sicherungssystemen kombiniert und kommen selten als alleinige R ckbrandsicherung zum Einsatz Hierzu z hlt beispielsweise eine Absperrklappe oder ein Absperrschieber der selbst allerdings auch als alleiniges Sicherungssystem ver wendet wird Abb 6 23 Mitte Auch eine solche Sperrvorrichtung wird stromlos ber einen thermo mechanischen Regler ausgel st Das vollst ndige Absperren ka
341. ie anlagentechnische Umsetzung z B als Vergasungsanlage verstanden Pyrolyse Auch bei der Pyrolyse handelt es sich um ei nen thermochemischen Prozess Er findet jedoch im Unterschied zur Verbrennung oder Vergasung aus schlie lich unter der Einwirkung von W rme und un ter Sauerstoffabschluss statt d h die Luft berschuss zahl ist null Da Biobrennstoffe Sauerstoff enthalten bei Holz z ca 44 vgl Kapitel 4 kann es sich bei den Zersetzungsreaktionen trotzdem um Oxida tionsreaktionen handeln 5 4 Au er f r den beschriebenen thermochemischen Prozess der pyrolytischen Zersetzung von organi scher Substanz unter W rmeeinwirkung wird der Begriff der Pyrolyse auch f r die Herstellung von Fl ssigenergietr gern aus fester Biomasse in entspre chenden technischen Anlagen z B Pyrolyseanlage verwendet Feuerungstechnischer Wirkungsgrad Der feue rungstechnische Wirkungsgrad 77 ber cksichtigt die Abgasverluste der Feuerung in Form von thermischen und chemischen Verlusten Wichtige Bestimmungsgr en sind die Abgastemperatur der Luft berschuss oder CO Gehalt sowie der Gehalt an Kohlenstoff monoxid CO und ggf weiteren unverbrannten Ab gaskomponenten Die Verluste durch Strahlung und Konvektion der Feuerung sowie Stillstandsverluste werden im feuerungstechnischen Wirkungsgrad dage gen nicht ber cksichtigt Der feuerungstechnische Wirkungsgrad ge berech net sich nach Gleichung 5 2 Unter B
342. ie wird dort erhitzt steigt auf und verl sst den Luftschacht durch oben angebrachte Warmluftgitter Bei einem hohen Anteil dieser durch Konvektion abgef hrten W rme ist die W rmeabstrahlung ber die Kacheln entsprechend geringer Viele Warmluftkachel fen besitzen zus tz lich einen Nachheizkasten aus Gusseisen Stahlblech oder Keramikplatten der ebenfalls von einem hinter l fteten Kachelmantel umgeben ist und mit etwa 20 zur W rmeabgabe beitr gt Er stellt oft auch einen zus tzlichen Abscheideort f r Flugasche dar Der Nachheizkasten kann auch in einem benachbarten Raum aufgestellt sein so dass die Feuerung bau artbedingt zu einer Mehrraumheizung wird Kapitel 6 1 3 Auch bei den Warmluft Kachel fen kann der Speicheranteil bei gemauerten Z gen relativ hoch sein Abb 6 1 so dass der bergang zu den strahlungs betonten fen flie end ist Wie bei den Zimmer und Kamin fen werden Ausf hrungen mit und ohne Rost verwendet Warmluft Kachel fen k nnen auch mit Saugzuggebl se und abgasgef hrter Verbrennungs luftregelung Mikroprozessorsteuerung ausgestattet sein Moderne Kachel fen werden auch mit Sicht scheibe angeboten so dass sie ein hnliches Erschei nungsbild bieten wie geschlossene Kamine oder Kamin fen Bei einigen Bauarten kann die Verbren nungsluft ber einen Au enluftkanal herangef hrt werden um einen raumluftunabh ngigen Heizbetrieb zu erm glichen 6 1 2 6 K chenherde Der K chenherd ste
343. iebe Forst mter 5 und im sonstigen Handel forstlicher Produke 7 Holzpellets werden als forstliches Pro dukt folglich ebenfalls mit 7 Mehrwertsteuer ver kauft Die Steuer muss auf Verlangen in der Rechnung ausgewiesen werden Eine bersicht zu den Beschaffungsm glichkeiten wird in Kapitel 3 gegeben Die f r eine Mengen und Preisbeurteilung notwendigen Faustzahlen finden sich in Kapitel 4 Marktpreise f r Scheitholz Die h ufigste Einheit f r den Scheitholzverkauf ist der Raummeter In dieser Einheit kann die reine Holzmasse weitgehend unab h ngig vom Wassergehalt gehandelt werden Beim Raummeter handelt es sich um geschichtetes Holz das ab einem bestimmten Durchmesser gespalten ist Da es beim Anbieter zun chst meist als Meterscheit ber einen l ngeren Zeitraum zwischengelagert wird ist mit der Verkaufseinheit des Raummeters gemein Abb 9 1 Ein Raummeter Brennholz hin diese Ausgangsform des Meterscheit Raumme ters definiert Abb 9 1 auch wenn sp ter das weiter aufbreitete ofenfertige Holz z B 33 er Scheitl nge im geschichteten Zustand ein etwas geringeres Volu men einimmt vgl hierzu Umrechnungsfaktoren in Kapitel 4 Gelegentlich kann der Raummeter beim Anbieter aber auch individuell anders definiert sein oder es werden kurz ges gte Scheite nach Sch tt Ku bikmetern verkauft Auch der Verkauf nach Gewicht ist m glich er ist aber mit Unsicherheiten bez glich des Wassergeh
344. iebfestigkeit beschreiben St ckigkeit Abmessungen Geometrie Festbrenn stoffe werden auch durch ihre Form beschrieben Diese wird unter anderem bestimmt durch die Abmes sungen d h L nge H he Breite bzw das Volumen Bei handbeschickten Feuerungsanlagen f r Scheit holz zum Teil auch f r Briketts oder Ballen werden z B spezifische Anforderungen an die maximalen Abmessungen des Brennstoffs gestellt Je nach Tiefe des Feuerraums haben solche Scheite in der End nutzungsform eine L nge von maximal einem Meter f r Meterholzkessel Meist kommt aber 1 bis 3 mal geschnittenes und gespaltenes Meterholz mit St cken von entsprechend 50 33 bzw 25 cm L nge zum Einsatz wobei 33 cm St cke eindeutig dominie ren 4 11 Je nach Abmessung l sst sich das Scheit Tabelle 4 3 Gr enklassen f r Holzscheite nach DIN CENTS 14961 4 9 P200 bis 200 bis 20 P200 2000220 40150 EEE P250 250 20 40 150 330 330 20 40 160 500 500 240 60250 1000 1000 50 60 350 P1000 Dier 1m00b a Anz ndholz b mit Angabe der tats chlichen Abmessungen L D Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung holz gr tenteils einer von 7 Gr enklassen der neuen europ ischen Klassifizierungs Vor Norm f r Biomasse Festbrennstoffe DIN CEN TS 14961 4 9 zuordnen F r die maximalen Abweichungen der Scheitl ngen und durchmesser wurden darin bestimmte Anforderungen festgelegt Tabelle 4 3 Auch
345. iebszeit verringern die zur ckgehaltenen Partikel den Filterquerschnitt und erh hen den Abgasgegen druck Damit der Filter nicht verstopft ist von Zeit zu Zeit oder bei Erreichen eines bestimmten Abgasge gendrucks eine Regenerierung des Ru filters notwen dig Bei Station rmotoren erfolgt die Regeneration oft durch aktives Abbrennen des Ru es z B durch Ein d sung von Propangas in den Abgasstrom Dar ber hinaus sind im Ru filtereinsatz abgelagerte nicht brennbare Inertanteile des Abgasstroms von Zeit zu Zeit durch Waschen bzw Ausblasen mit Druckluft zu entfernen Abgasleitung Die Abgasableitung wird durch einen sogenannten Kompensator mit dem Abgasrohr des BHKW verbunden Dadurch wird verhindert dass Schwingungen bertragen werden und Temperatur schwankungen zu Materialsch den z B Rissen an den Abgasrohren Schalld mpfern und W rme ber tragern f hren Der Abgasstrom kann sofern dies nach der jeweiligen Landesbauordnung und der Feuerungsverordnung FeuV zul ssig ist in einen bestehenden Kamin eingeleitet werden Ansonsten ist eine m glichst isolierte Abgasableitung zur Vermei dung von Kondensatbildung entsprechend den Vor gaben der TA Luft bis ber Firsth he vorzusehen Werden Abgasrohre zur Abgasableitung verwendet so sollten diese aus Edelstahl sein um Korrosion zu verhindern Eine Kondensatsammelstelle mit Ab lassschraube zur Entfernung von Kondensat und ein gedrungenem Regenwasser ist an der tiefsten
346. iede bei der Verbrennung m ssen jedoch in der Regel noch leichte Zuschl ge von ca 10 hinzuad diert werden Sollen die Beschaffungskosten je Liter Heiz l qui valent ausgerechnet werden ist hnlich vorzugehen Wenn beispielsweise angetrockenes Buchenscheit holz 33cm mit 30 Wassergehalt f r 70 pro Raummeter Rm frei Haus angeliefert werden soll vgl Holzpreise in Kapitel 9 so entspricht das einem Heiz l quivalent von 167 1 Rm und einem Heiz l preis von 41 9 Da das Holz aber mit 30 96 Wasser gehalt noch nicht verbrannt werden kann muss es weiter gelagert werden wobei es auf ca 15 Wasser 66 Volumenschwund ber cksichtigt Schrumpfen 250 Energiegehalt Kilowattstunden Energiegehalt Liter Heiz l 30 40 Wassergehalt Volumenschwund nicht ber cksichtigt Schrumpfen GE 2 1 Buchenscheite 33 R TT 1 1 1 Fichtenscheite 33 bebes 1 m Buchenhackschnitzel 5 8 1 m Fichtenhackschnitzel 0 1 20 30 40 50 9 60 Wassergehalt Energiegehalt Liter Heiz l Energiegehalt Kilowattstunden 8 Abb 4 3 Energieinhalt in einem Raummeter Scheitholz bzw in einem Kubikmeter Holzhack schnitzel bei unterschiedlichem Wassergehalt mit und ohne Ber cksichtigung der Volumen nderung durch Quellen und Schrumpfen Oben Volumenschwund wird aufgef llt unten Volumenschwund wird nicht aufgef llt d h gleichbleibende Troc
347. iert die technische Arbeitsproduktivit t zwischen ca 0 2 und 1 4 Festmeter Fm je Arbeitskraftstunde AKh Der Mittelwert liegt bei ca 0 6 Fm mit Rinde je AKh 1 21 St ckholz Bereitstellungskette Die St ckholzwer bung erfolgt entweder durch den Forstbetrieb einen Lohnunternehmer oder durch private Nutzer die zu gleich auch Endverbraucher sein k nnen und als Selbstwerber das F llen Aufarbeiten Abl ngen R cken Spalten S gen und Transportieren in Eigen regie bernehmen 3 15 vgl hierzu Kapitel 3 3 1 Marktf higes st ckiges Brennholz wird bereits ab der Waldstra e an Selbstabholer zum Verkauf angeboten Hierbei handelt es sich meist um einen teilaufbereite ten Brennstoff z B gespaltenes oder ungespaltenes 21 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Durchforstung Holzeinschlag feuchtes Hackgut w 45 55 Vorgang Bestand R ckegasse Forststra e Stra e Hofstelle bnehm r R cken oder Vorkonzentrieren Hacken frisch S Ei feuchtes Hackgut 0 45 55 96 bis Sp t sommer Zwischenlagern Hacken sommertrocken Sp t sommer Bel ftungstrock nung im Lager Eigenverwertung bis zur energe tischen Nutzung Verkauf er sommertrockenes Hackgut 25 40
348. if staub oder Rinde Ziffer 5a Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts entsprechend DIN 51731 8 16 Ausgabe Mai 1993 oder vergleichbare Holz pellets oder andere Presslinge aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualit t Ziffer 6 gestrichenes lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder enthalten sind und Beschichtungen nicht aus halogenorganischen Verbindungen bestehen Ziffer 7 Sperrholz Spanplatten Faserplatten oder sonst verleimtes Holz sowie daraus anfallende Reste soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder enthalten sind und Beschichtungen nicht aus halogenorganischen Verbindungen bestehen Ziffer 8 Stroh oder hnliche pflanzliche Stoffe Grunds tzlich k nnen die genannten Brennstoffe auch in brikettierter oder pelletierter Form verwendet werden Bei der Herstellung solcher Presslinge d rfen allerdings keine Bindemittel verwendet werden als Ausnahmen sind lediglich Bindemittel aus St rke pflanzlichem Paraffin oder Melasse zugelassen 8 3 4 1 BlmSchV Die unter Ziffer 5 genannten Holzpress linge nach DIN 51 731 8 16 d rfen allerdings solche Bindemittel nicht enthalten Allerdings werden in Deutschland zur Zeit noch viele Holzpellets aus sterreich verkauft bei deren Herstellung die nach NORM M 7135 8 33 maximal zul ssige Menge an Bindemitteln z B Mais oder Kartoffelst rke von 2 zug
349. igung nach dem Baugesetzbuch BauGB sowie der jeweiligen Landesbauordnung z B BayBO oder eine immissionsschutzrechtliche Genehmigung nach dem Bundes Immissionsschutz gesetz BlmSchG Baurechtliche Genehmigung Blockheizkraftwerke sind Anlagen die zur Raumbeheizung oder zur Brauchwassererw rmung dienen und fallen demnach in den Anwendungsbereich der jeweiligen Landes bauordnung Zudem fallen Blockheizkraftwerke in den Geltungsbereich der Feuerungsanlagen W rme und Brennstoffversor Verordnung ber gungsanlagen Feuerungsverordnung FeuV in de nen ebenfalls l nderweise zum Teil unterschiedliche Regelungen festgelegt wurden Unter bestimmten Bedingungen sind die Anlagen jedoch von der Genehmigungspflicht befreit Nach der Bayerischen Landesbauordnung Art 63 BayBO gilt dies beispielsweise wenn es sich um die Errich tung oder nderung einer Feuerst tte mit einer Nennw rmeleistung bis zu 50 kW handelt Die generellen Forderungen einer Landesbauord nung lassen sich f r BHKW wie folgt zusammenstel len hier am Beispiel der Bayerischen Bauordnung 10 2 Die Aufstellung sollte nur in R umen erfolgen bei denen nach Lage Gr e baulicher Beschaffenheit und Benutzungsart keine Gefahren entstehen Abgase sind so ins Freie zu f hren dass keine Gefah ren oder unzumutbare Bel stigungen entstehen Brennstoffe sind so zu lagern dass keine Gefahren oder unzumutbare Bel stigungen entstehen F r Schal
350. ik wird in Kapitel 51 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 3 5 2 2 Trocknung durch Bel ftung Bel ftungsk hlung Bei der Bel ftungs Hackgut k hlung findet eine Zwangsbel ftung K Schnitt 1 En 8 1400 mit kalter Au enluft statt Durch die 18 Rundholz Selbsterw rmung im Brennstoff erh ht zn an sich das S ttigungsdefizit der Luft und Maschinen i ne x Betonplatte freie Bel ftung damit steigt ihr Wasseraufnahme Kantholz Kantholzunterzug verm gen Durch zeitweilige Bel ftung 4 2 E 3 00 2 00 2 00 3 00 3 00 Abb 3 41 Beispiel f r Lagerhalle mit durchl fteten Boxen zur erleichterten Selbstdurchl ftung 3 4 2 1 ausf hrlich beschrieben Auch grobes Sch tt gut kann durch nat rliche Konvektion in speziellen Beh ltern getrocknet werden Solche freistehend auf gestellten berdachten Lagerbeh lter be sitzen als Seitenw nde einen Lattenrost oder ein Git terwerk Sie sind meist einige Meter hoch Frontladerh he und nicht breiter als 1 m Als Auf stellort ist ein m glichst sonniger windiger Platz zu w hlen Die Harpfen die auch vom Hacker direkt be f llt werden k nnen dienen gleichzeitig auch als Lagerplatz Sie kommen vor allem f r Kleinverbrau cher in Frage Trocknung durch Selbsterw rmung Bei Sch ttg tern wird die nat rliche Konvektion in vielen F llen durch die Selbs
351. im Ver braucher z B W rme Kraft Licht Abb 2 2 Energiewandlungskette 2 8 Energien und Energietr ger Unter einem Energietr ger wird ein Stoff verstanden aus dem direkt oder durch eine oder mehrere Umwandlungen Nutzenergie gewonnen werden kann Energietr ger k nnen nach dem Grad der Umwandlung unterteilt werden in Pri m r und Sekund renergietr ger sowie Endenergietr ger Abb 2 2 Der jeweilige Energieinhalt z B gemes sen in GJ t dieser Energietr ger ist die Prim renergie bzw die Sekund renergie oder Endenergie Aus Letz 14 terer wird schlie lich die Nutzenergie gewonnen Diese einzelnen Begriffe sind wie folgt definiert Unter der Prim renergie werden Energieformen oder Energietr ger verstanden die noch keiner technischen Umwandlung unterworfen wurden Sekund renergietr ger werden durch Umwandlun gen in technischen Anlagen aus Prim r oder ande Dabei kommt es u a zu Umwandlungs und Verteilungs ren Sekund renergietr gern hergestellt verlusten Unter Endenergietr gern bzw Endenergie wer den die Energieformen verstanden die der Endver braucher bezieht z B Heiz l oder Raps l im ltank vor dem lbrenner Scheitholz oder Holz hackschnitzel an der Feuerungsanlage elektrische Energie vor dem Stromz hler Fernw rme an der Haus bergabestation Als Nutzenergie wird letztlich die Energie bezeich net die nach der letzten Umwandlung in den Ger
352. imente mit geringem Brusth hendurchmesser BHD zwischen ca 7 und rund 20cm handelt erzielen sie als Industrieholz nur geringe Erl se so dass alternativ auch die Auf arbeitung als Brennholz in Frage kommt Es handelt sich dann entweder um eine Vollbaumnutzung als 18 Bereitstellung von Festbrennstoffen Hackschnitzel mit Fein sten aber meist ohne Na deln oder um eine Aufarbeitung zu st ckigem Brenn holz nach Entfernen des Reisholzes mit weniger als ca 7 cm Durchmesser 3 28 Bei jeder Durchforstung kann von einem durchschnittlichen fl chen spezifischen Hackschnitzelaufkommen von rund 70 Sch ttraummetern Srm pro Hektar ausgegangen werden 3 57 bei einem Durchforstungszyklus vonca 25 Jahren entspricht dies j hrlich rund 3Srm oder ca 0 5t lufttrockene Hackschnitzel pro Hektar Waldrestholz Der Teil des Holzes welcher nach der Holzernte d h der Entnahme s mtlichen industriell oder anderweitig nutzbaren Holzes im Bestand ver bleibt ist das Waldrestholz auch Schlagabraum Von diesem Schlagabraum k nnen das Kronenmate rial oder die kurzen Stammabschnitte zu Hackschnit zeln oder Scheitholz aufgearbeitet werden Das Reis holz inkl Nadeln und zum Teil auch die eventuell anfallende Rinde bei Waldentrindung verbleiben hingegen meist im Wald 3 28 Die Aufarbeitung des Schlagabraums zu st cki gem Brennholz oder Hackschnitzeln erfolgt entweder durch den Forstbetrieb selbst durch einen Lohnunter
353. inem Elek tromotor angetrieben wird Der Kegel besteht aus spiralf rmigen Windungen die sich selbstt tig in das arretierte Holzst ck hineinbohren und dieses in Faserl ngsrichtung aufspalten Abb 3 12 Da f r die Kraft bertragung keine Hydraulikanlage erforder lich ist kann die Ger tetechnik stark vereinfacht wer den Allerdings ist das Unfallrisiko vergleichsweise hoch Am h ufigsten kommen diese Ger te als Zu satzfunktion zu einer Kreiss ge an deren Antriebs achse auch der Spiralkegelspalter angeschlossen wird 29 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen zum Einsatz Bei einer solchen kombinierten Anwen dung liegt der maximale Durchmesser der Holzbl cke bei ca 30 cm Spiralkegelspalter haben bisher nur eine begrenzte Verbreitung gefunden Wegen der hohen Unfallgefahr d rfen derartige Ger te in Deutschland inzwischen nicht mehr vertrie ben werden Das betrifft sowohl Einzelger te z B f r den Schlepperanbau als auch den Einsatz als Zusatz funktion einer Kreiss ge Lediglich f r das Vorzerklei nern von Stammenden deren gro er Querschnitt Pro bleme beim Einzug in Hackern oder Schreddern bereiten w rden werden Spiralkegelspalter heute noch in Kombination mit Kr nen kranbeschickten Gro hackern oder Baggern angeboten 3 3 2 3 Kombinierte S ge Spaltmaschinen Inzwischen werden auch zahlreiche kombinierte Systeme angeboten mit denen das Holz in zwei auf einanderfolgenden Arbeitsg ngen ges gt und ge spa
354. inen Zwischenbeh lter der von Zeit zu Zeit au 99 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen l Gasfeuerung zur Spitzenlastabdeckung D gt 9 Ei ba l Gasfeuerung zur Schwachlastabdeckung 6000 ha 8000 Holzfeuerung zur Grundlastabdeckung 2000 4000 Dauer Abb 6 20 Beispiel f r eine Jahresdauerlinie bei Kombina tion einer Hackschnitzelfeuerung mit Gasfeuerung zur Spitzen oder Schwachlast abdeckung Dauerlinie f r Raumheizbedarf nach VDI 2066 bei einer Heizgrenze von 15 C Quelle 6 22 tomatisch nachgef llt wird h ufig bei Holzpellet feuerungen oder mit Hilfe einer Doppelschnecken zuf hrung mit Fallschacht Abb 6 21 Die hierbei verwendeten Entnahmesysteme aus dem Lagersilo z B Blattfederaustrag Konusschnecke Schubboden Schr gboden werden in Kapitel 3 ausf hrlich darge stellt Die Austragsebene des Silos ist bei Hackschnitzeln entweder waagerecht oder als schiefe Ebene angeord net je nachdem wie der Zugang f r Wartung oder Reparaturen an den beweglichen Teilen realisiert wird In Abb 6 21 werden einige in der Praxis bliche Einbaubeispiele f r einen Silounterbau mit Blattfeder r hrwerk und F rderschnecke dargestellt hnliche Anordnungen sind prinzipiell auch f r die brigen in Kapitel 3 genannten Austragssysteme denkbar Die Beschickung einer Pelletfeuerung kann prinzi piell mit den gleichen Techniken und Einbauvarianten realisier
355. inigung Trocknung evtl Sch lung oder Walzung lgewinnung durch Kaltpressung ausschlie lich mechanische Ent lung meist durch Schnecken pressen lreinigung Abscheidung von Trubstoffen durch Sedimentation Filtration oder Zentrifugation Press Press kopf kuchen austritt me US 2 V N 772222 wo 22227 SZ Press laustritts schnecke kan le SOZA ISN 22977222 Abb 10 1 Schnitt durch eine Schneckenpresse mit perfo riertem Presszylinder 10 27 W hrend die lausbeute in Gro anlagen bei etwa 99 liegt kommen dezentrale Anlagen lediglich auf ca 80 lausbeute Anders als bei den Gro anlagen werden hier fast ausschlie lich Schneckenpressen ver wendet Abb 10 1 Bei einer Tageskapazit t von ca 0 4 bis 0 7 t Rapssaat Tag ist mit Anschaffungskosten f r die Schneckenpresse ohne F rdertechnik Lage rung lreinigung etc von ca 5 000 bis 8 000 zu rechnen lreinigung Das gewonnene Raps l enth lt etwa 0 5 bis 6 Gew Feststoffe lfrei die aus den festen Be standteilen des lsamens bestehen Die Feststoffe m ssen m glichst vollst ndig aus dem l entfernt werden da die lreinheit d h der als Gesamt Station re Nutzung von Pflanzen len verschmutzung bezeichnete Gehalt an Feststoffen sowie deren Korngr enverteilung ein wichtiges Qualit tsmerkmal f r die Nutzung i
356. inlass erfolgt ber einen zentralen Ansaug stutzen so dass Pellet fen bei Au enluftzuf hrung auch weitgehend raumluftunabh ngig betrieben wer den k nnen Diese Betriebsweise ist besonders bei kontrollierter Wohnrauml ftung von Bedeutung Lediglich f r die Fallschachtk hlung und Sp lluft werden meist noch kleinere Luftmengen aus dem Aufstellraum entnommen Das Erscheinungsbild der Feuerung hnelt dem einer Gasflamme Die W rmeabgabe erfolgt zum Teil ber Strahlung gr tenteils aber ber Konvektions sch chte Abb 6 6 Die anfallende Asche wird von Zeit zu Zeit aus der Brennmulde und dem Aschekas ten von Hand entnommen Pellet fen sind wegen ihrer Lastvariabilit t auch f r den Dauerbetrieb geeig net Sie werden mit W rmeleistungen bis 10 kW ange boten und lassen sich auf ca 30 ihrer Nennw rme leistung drosseln 6 1 3 Erweiterte Einzelfeuerst tten Im bergangsbereich zwischen Einzelfeuerst tten und Zentralheizungskesseln kommen einige Misch formen und Sonderbauarten vor die aus Einzelfeuer st tten hervorgegangen sind Bei diesen Anlagen wird nur ein Teil der erzeugten Nutzw rme an den umge benden Raum abgegeben bzw zum Kochen oder Backen verwendet ber einen zus tzlich vorhande nen Wasserw rme bertrager wird W rme an einen Heizkreislauf oder an das Brauchwasser abgegeben Gegebenenfalls kann die W rmeabfuhr auch mittels hei er Luft erfolgen die ber spezielle Luftsch chte entweder direkt
357. inzuhalten 8 8 144 sogenannten Ringelmann Skala vgl hierzu 1 BImSchV Anlage 1 erreichen muss Zwischen 15 und 1 000 kW Nennw rmeleistung gelten f r Holzfeuerungen lediglich Kohlenmon oxid CO und Staubgrenzwerte die je nach Anlagen leistung abgestuft festgelegt wurden Tabelle 8 5 Abweichend davon wurden f r Stroh und hnliche pflanzliche Stoffe Brennstoffziffer 8 besondere rechtliche Anforderungen festgelegt Bis 100 kW Nennw rmeleistung gelten zwar einheitlich die glei chen Grenzwerte wie bei Holzfeuerungen bis 50 kW ab 100 kW Leistung hier Feuerungsw rmeleistung vgl Tabelle 8 5 erh hen sich jedoch die Anforderun gen da die Anlagen in den G ltigkeitsbereich der TA Luft fallen Neben den deutlich strengeren Emissi onsbegrenzungen Tabelle 8 5 ndert sich damit auch der Sauerstoff Bezugswert von 13 auf 11 O dazwi schen liegt der Faktor 1 25 d h dass beispielsweise ein Staubgrenzwert von 150 mg Nm bei 11 einer Konzentration im Abgas von 120 mg Nm bei 13 entspricht Zus tzlich m ssen genehmi gungspflichtige Strohfeuerungen ber 100 kW auch Begrenzungen bei den organischen Kohlenstoffver bindungen sowie bei den Stickstoffoxiden ein halten F r die Verbrennung von gestrichenem lackiertem oder beschichtetem Holz Ziffer 6 und Sperrholz Spanplatten Faserplatten oder verleimtem Holz Ziffer 7 die nur in Anlagen der holzbe und verar beitenden Betriebe und auc
358. iode 1 Oktober bis 30 Juni benutzt werden ohne Unterscheidung zwischen privater oder gewerblicher Nutzung 2 mal j hrlich Holzfeuerungen die j hrlich berwacht werden z B Holzhackschnitzelfeuerungen gt 15 kW vgl Kapitel 8 6 3 Kamine die nur zeitweise benutzt werden d h zum Beispiel als Zusatzheizung die in den bergangszeiten Fr hjahr Herbst auch regelm ig im Einsatz ist z B Einzelfeuerst tten oder Anlagen in regelm ig benutz ten Wochenend und Gartenh usern 1 mal j hrlich Kamine die nur selten benutzt werden d h eine anderweitige Vollbeheizung wird vorausgesetzt oder es han delt sich um Anlagen in Schlafr umen Wochenend oder Gartenh usern die nur in Ferienzeiten genutzt wer den Eine seltene Benutzung ist in der Regel auch bei offenen Kaminen gegeben Rauchrohre von Zentralheizungsanlagen d h frei in R umen zum Kamin hin verlaufende Verbindungs st cke wobei Warmluftheizungen die mehrere R ume beheizen hierbei nicht als Zentralheizungen gelten a Bei weniger als 45 Betriebstagen pro Jahr wird nur einmal gemessen bei mehr als 90 Betriebstagen dreimal Ziffer 3a Grillholzkohle Grillholzkohlebriketts Ziffer 4 naturbelassenes st ckiges Holz einschlie lich anhaftender Rinde beispielsweise in Form von Scheitholz Hackschnitzel sowie Reisig oder Zap fen Ziffer 5 naturbelassenes nicht st ckiges Holz bei spielsweise in Form von S gemehl Sp nen Schle
359. iomasse befindliche Wasser wobei sich diese feuchte Biomasse aus der trockenen Biomasse d h Trockenmasse und der darin enthaltenen Wasser masse Di zusammensetzt Gleichung 4 1 w 4 1 My Die Brennstoff Feuchte u zum Teil auch Feuchtegehalt bezeichnet wird dagegen auf die Trockenmasse bezogen sie ist folglich definiert als die im Brennstoff gebundene Wassermasse my bezogen auf die trockene Biomasse mp nach Gleichung 4 2 Die Feuchte kann damit in den Wassergehalt umge rechnet bzw aus ihm berechnet werden Demnach entspricht z B ein Wassergehalt von 50 einer Brennstoff Feuchte von 100 Bei den Feuchteanga ben sind somit auch Werte von ber 100 m glich Bei der Feuchte handelt es sich um einen haupt s chlich in der Forst und Holzwirtschaft gebr uchli chen Begriff In der Praxis der Energienutzung wird dagegen haupts chlich mit dem Wassergehalt gerechnet u 4 2 Wassergehaltseinfluss auf den Heizwert Der Wassergehalt ist die wesentliche Einflussgr e die den Heizwert biogener Festbrennstoffe bestimmt Da wasserfreie Biomasse in der Natur praktisch nicht vorkommt m ssen stets mehr oder weniger gro e Mengen Feuchtigkeit w hrend der Verbrennung ver dunsten Die hierf r ben tigte W rme wird der dabei freigesetzten Energie entnommen und mindert da durch die Nettoenergieausbeute wenn und das ist der Regelfall keine R ckkondens
360. ion rdieselmotoren betrieben Bew hrt haben sich unter anderem 3 und 4 Zylinder Vorkam mermotoren des Herstellers Kubota in einem Leistungsspektrum von ca 8 bis 35 kW mechanische Leistung Pflanzen lmotoren f r mittlere und gr ere BHKW bis zu einer elektrischen Leistung von ca 500 kW werden mittlerweile von mehreren Firmen oft auf Basis von Scania Deutz oder MAN Motoren angeboten Eine Auswahl von Anbietern f r Pflan zen l BHKW ist im Anhang aufgelistet Emissionsminderung Zur Minderung der Abgas emissionen k nnen verschiedene Techniken oder Verfahren eingesetzt werden Hierzu z hlen die Ab gasr ckf hrung und Abgasreinigungssysteme wie Oxidationskatalysatoren Entstickungskatalysatoren und Partikelabscheider d h Ru filter Bei der Abgasr ckf hrung wird dem Abgas des Motors ein definierter Teilstrom entnommen und der Ansaugluft beigemischt Dies f hrt zu einer Verminderung des Sauerstoffgehalts und niedrigeren Temperaturen im Brennraum wodurch Stickstoff oxid Reduktionsraten zwischen 40 und 80 erreicht werden k nnen Mit zunehmender Abgasr ckf h rungsrate bewirkt jedoch der geringere Sauerstoffan teil bei der Verbrennung einen Anstieg der Ru emis sionen Oxidationskatalysatoren setzen die Energie schwelle f r die Einleitung von Oxidationsreaktionen herab und erh hen gleichzeitig die Reaktionsge schwindigkeit Dem Beginn solcher Reaktionen geht die Anlagerung der oxidierbaren Stoffe wie Kohlen mo
361. ip Einzelfeuerst tten W rmenutzung bauartbedingt haupts chlich im Aufstellraum Offener Kamin 05 Durch oberer Abbrand ohne und mit Warmluftumw lzung ungeeignet als Perma nent Heizung Geschlossener Kamin 5 15 Durch oberer Abbrand mit Warmluftumw lzung Sichtscheibe Zimmerofen 3 10 Durch oberer Abbrand vom Wohnraum aus befeuerter Holzofen ohne feste Installa tion Kaminofen 4 12 Durch oberer Abbrand wie Zimmerofen mit Sichtscheibe Speicherofen Grund Durch oberer Abbrand langsame Abgabe gespeicherter W rme ber 10 bis 24 h ofen oder Warmluftka 2 15 unterer Abbrand selten durch Strahlung Grundofen oder mit Konvektionsluft chelofen Warmluftkachelofen K chenherd Durch oberer Abbrand Kochw rme Prim rnutzen Heizw rme oder Sitzbankhei 3 12 unterer Abbrand zung Sekund rnutzen Pelletofen 25 10 Schalen bzw automatisch beschickt geregelte Brennstoff und Luftzufuhr Unterschubbrenner Gebl se Erweiterte Einzelfeuerst tten W rmenutzung bauartbedingt auch au erhalb des Aufstellraums Zentralheizungsherd 8 40 Durch oberer Abbrand W rme dient zum Kochen und f r Zen unterer Abbrand tralheizung Brauchwassererw rmung Erweiterter Kachelofen 6 20 Durch oberer Abbrand Wasser Heizkreislauf oder zirkulierende Warmluft und Kamin Hypokaustenheizung Pelletofen mit Wasser bis 12 Schalen bzw auch zur alleinigen Hausheizung z B bei Niedrigenergie w rme bertrager Unterschubbrenner bauweise Zentralheizu
362. istiger Lagerung sind letztere hauptverantwortlich f r den mikrobiellen Holzabbau W hrend Moder und Braunf ulepilze haupts chlich Cellulose und Hemicellulose zerst ren k nnen Wei f ulepilze auch Lignin abbauen Da Lignin normaler weise nur schwer abbaubar ist erh ht sich h ufig sein Anteil bei der Lagerung ca 1 bis 3 Prozentpunkte bei mehrmonatiger Lagerung 3 33 Es kann aber auch ein selektiver Ligninabbau durch Wei f ulepilze statt finden Je nachdem welcher Prozess berwiegt erh ht oder vermindert sich der Heizwert Das liegt daran dass Lignin einen deutlich h heren Heizwert als z B Cellulose aufweist Kapitel4 so dass sich Ver nderungen bei diesem Holzbestandteil besonders stark auswirken Schimmelpilze d h Aspergillus Penicillium tra gen nur unwesentlich zum Substanzabbau bei da sie zun chst nur die auf der Oberfl che der Biomasse befindlichen N hrstoffe nutzen Das gesamte Pilzwachstum wird von einer Viel zahl unterschiedlicher Gr en beeinflusst 3 20 Zu den Wichtigsten z hlen die Temperatur und der Was sergehalt Die f r das Pilzwachstum geltenden Optima sind in Abb 3 24 dargestellt Risiken f r die menschliche Gesundheit gehen vor allem von den Pilzsporen aus die sich bei der Lage rung bilden k nnen und die bei der Manipulation des Brennstoffs d h bei Um bzw Auslagerungsvorg n gen in die Atemluft gelangen k nnen Sie sind Ausl ser f r verschiedene Arten von Gesundhei
363. itseinrichtungen Das Austreten brennbarer und giftiger Gase in den Heizungsraum kann durch einen konstanten Unterdruck im Feuer raum verhindert werden Das wird beispielsweise durch eine Unterdruckregelung erreicht sie unter st tzt gleichzeitig auch den Durchtritt der Prim rluft durch das Glutbett und erm glicht zudem das Ein halten konstanter Verbrennungsbedingungen unab h ngig vom Kaminzug Wie bei den Scheitholzkesseln verf gt auch eine Hackschnitzel oder Pellet Zentralheizung ber einen berhitzungsschutz in Form einer thermischen 101 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen L schwassersicherung Wasservorrat Hackschnitzel 23 2 thermo Ge Regler Austrag Ruhestrom schnecke schaltung Heizkessel L schwasser III FE Temperatur sensor Stokerschnecke M Absperrklappe oder schieber Hackschnitzelk Austrag schnecke thermo Heizkessel mechanischer Regler ART PA J Ruhestrom EE EES schaltung Absperrklappe geschlossen Temperatur sensor Stokerschnecke Zellenradschleuse Hackschhitzel afp Austrag schnecke Heizkessel Zellrad schleuse Stokerschnecke a mit Motor M Abb 6 23 R ckbrandsicherungen bei Hackschnitzel und Pelletfeuerungen Ablaufsicherung sog Si
364. izkes sel mit einem Typenschild versehen werden Darauf m ssen folgende Informationen mindestens enthalten sein Name und Firmensitz des Herstellers Hersteller zeichen Typ Handelsbezeichnung Herstellnummer und Baujahr Codierung zul ssig Nennw rmeleistung bzw W rmeleistungsbereich f r jede zugelassene Brennstoffart Kesselklasse nach DIN EN 303 5 sind 3 Klassen m glich in Deutschland ist nur die Klasse 3 zul s sig maximal zul ssiger Betriebsdruck in bar maximal zul ssige Betriebstemperatur in C Wasserinhalt Elektroanschluss V Hz A Leistungsaufnahme inW Au erdem wird eine Bedienungsanleitung verlangt in der mindestens die folgenden Informationen ent halten sein m ssen Bedienung des Kessels gefahrloses Beschicken ffnen der T ren Reinigungsanweisung Reinigungsintervalle Verhalten bei St rungen Wartung Wartungsintervalle Brennstoffarten zul ssige Wassergehalte Brenn stoffst ckgr e Schichtrichtung bei Scheitholz Maximale F llh he im F llraum Brenndauer f r die zugelassenen Brennstoffarten bei Nennw rmeleistung F r den Installateur ist au erdem eine Montage anleitung mit bestimmten technischen Informationen vorgeschrieben Zus tzlich k nnen noch Angaben aus anderen Normanforderungen notwendig sein 8 2 Anforderungen an den W rmeschutz und an die Anlagentechnik Die wichtigste Energiesparvorschrift f r Geb ude un
365. iztechnische Pr fung erforderlich ist Aus diesem Grund sind Emissi onsmessungen an solchen Feuerungen stets freiwillig oder sie erfolgen stichprobenartig im Rahmen von f fentlich veranlassten Messserien zur Feststellung des Standes der Technik und der Umweltbelastungen Die in Abb 7 6 vorgestellten Orientierungswerte zum Emissionsverhalten von Einzelfeuerst tten basieren daher gr tenteils auf einer solchen Reihenuntersu chung die allerdings schon in den fr hen 90 er Jahren durchgef hrt wurde und somit nicht den neuesten Stand der Technik widerspiegelt Das gilt jedoch nicht f r die Pellet fen die hier auf Basis von Ergebnissen aus freiwilligen Pr fungen beurteilt werden Bei den handbeschickten Einzel fen lagen die durchschnittlichen Kohlenmonoxidemissionen in den 90 er Jahren zwischen 2 000 und 5 000 mg Nm wobei die fest eingebauten gemauerten Feuerungen wie Kachel fen am g nstigsten abschnitten Abb 7 6 Eine deutliche Ausnahme bilden die Pellet fen die nur ein Zehntel bis ein Zwanzigstel der Schadstoff emissionen von Scheitholz fen aufweisen Noch deutlicher sind diese Vorteile bei den fl chti gen organischen Kohlenstoffverbindungen die h ufig vereinfacht als Kohlenwasserstoffe bezeichnet wer den Die Unterschiede zwischen den Feuerungen ent 123 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen sprechen hier der Rangfolge der CO Emissionen Abb 7 6 Darin zeigt sich dass die Kohlenmonoxid emission als Leitgr
366. kenmasse gehalt abtrocknet Dabei erh ht sich der Energie gehalt aber nur unwesentlich von 167 auf 173 1 Heiz l pro Rm die Trockenmasse bleibt ja gleich Diesen Anstieg zeigt Abb 4 3 unten darin bleibt die Tro ckenmasse mit zunehmender Trocknung gleich da der eingetretene Volumenschwund nicht wieder auf gef llt wird Der Heiz l quivalentpreis sinkt durch diese Trocknung nur um 1 4 ct auf 40 5 ct Liter Wenn allerdings bereits ofenfertig getrocknetes Holz bezogen wird ist die Energiemenge in einem Raummeter h her da der durch die Trocknung eintre tende Volumenschwund noch beim Lieferanten ein tritt und dort aufgef llt werden kann In diesem Fall ist die Holzmasse in einem Raummeter trockenem Buchenholz h her dadurch ist der in Tabelle 4 11 genannte Energiegehalt von 189 Litern Heiz l quiva lent je Raummeter anzusetzen Der hier gegebene Zusammenhang zwischen Energiemenge und Was sergehalt ist in Abb 4 3 oben dargestellt Diese Werte sind dann anzuwenden wenn eine Sofortbe wertung einer bereits getrockneten Brennstoffpartie erfolgen soll Im Bereich der bei Kleinfeuerungen blichen Brennstoffwassergehalte ist der Einfluss der Trock nung auf die Brennstoffmenge vergleichsweise gering er l sst sich anhand des in Abb 4 3 unten dargestellten Zusammenhangs ablesen In der Praxis wird der Wassergehaltseinfluss h ufig bersch tzt da gelegentlich von einem proportionalen Verlauf wie beim massebezogenen Heiz
367. kircher Stra e 14 54294 Trier Tel 0651 826900 Fax 0651 826948 Internet www kaminofen de Heinrichs Architekturkeramik Flutgraben 6 65205 Wiesbaden Tel 0611 7119448 Fax 0611 7119459 Internet www designundkeramik de Hilpert GmbH Keramik amp Design Nobelstra e 4 36041 Fulda Tel 0661 928080 Fax 0661 9280870 Internet www hilpert fulda de HWAM Heat Design AS Nydamsvej 53 55 DK 8362 Horning Tel 45 87682000 Fax 45 86922218 Internet www hwam com Jasba Ofenkachel GmbH Rheinstra e 100 56235 Ransbach Baumbach Tel 02623 84 0 Fax 02623 842884 Internet www jasba ofenkachel de Jotul Deutschland GmbH Am Westbahnhof 37 40878 Ratingen Tel 02102 70063 3 Fax 02102 70063 45 Internet www jotul deutschland de Jydepejsen A S Ahornsvinget 3 7 Nr Felding DK 7500 Holstebro Tel 45 96101200 Fax 45 97425216 Internet www jydepejsen com Kago Kamine Kachelofen GmbH amp Co Deutsche W rmesysteme KG Kago Platz 1 6 92353 Postbauer Heng Tel 09188 9200 Fax 09188 920130 Internet www kago de Kaminfeuer direkt K nigstra e 73 72108 Rottenburg Tel 07472 948272 Fax 07472 948273 Kasch tz Gesellschaft mbH Dreikreuzstra e 42 A 3163 Rohrbach G lsen Tel 43 2764 2401 Fax 43 2764 7682 Internet www kaschuetz at Keramik Art Stadler Stra e 2 86932 Stoffen Tel 08196 1713 Fax 08196 998795 Internet www scherer keramik de Klass Ofen Design Bussenstr 6 88677 Markdor
368. klung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2002 Reihe Materialien Nr 170 221 ess e Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang J Energieeinheiten und Umrechnungsfaktoren Vors tze und Vorsatzzeichen Kilo k 10 Tausend Mega 106 Million Giga G 109 Milliarde Tera T 1012 Billion Peta P 1015 Billiarde Exa E 1018 Trillion Einheiten f r Energie und Leistung Joule J Energie Arbeit und W rmemenge Watt W Leistung Energiestrom und W rmestrom 1 Joule J 1 Newtonmeter Nm 1 Wattsekunde Ws 1 kg mie Umrechnungsfaktoren Die Zahlenangaben beziehen sich grunds tzlich auf den Heizwert H 1 Megajoule MJ 0 276 0 0000341 0 0235 1 Kilowattstunde kWh 3 6 0 000123 0 00065 1 t Steinkohleneinheit t SKE 29 308 8 140 689 655 1kg l quivalent kg OE Heiz l 42 5 11 81 0 00145 a nicht mehr gebr uchlich 1 kcal Kilokalorie 4 186 kJ H ufig gebrauchte Umrechnungsfaktoren 1PJ 0 0341 Mio t SKE 1 TWh 3 6 PJ 1 Mio t SKE 29 3 PJ Anhang Faktoren zur Umrechnung normierten Massenkonzentrationen auf energiemengenbezogene Emissionen 10 0 6364 0 5091 0 6621 12 0 6385 0 5108 0 6643 14 0 6408 0 5127 0 6666 16 0 6432 0 5146 0 6691 18 0 6458 0 5166 0 6717 20 0 6485 0 5188 0 6744 22 0 6514 0 5211 0 6773 24 0 6544 0 5235 0 6804 26 0 6576 0 5261 0 6837 28 0 6611 0 5289 0 6872 30 0 6648 0 5318 0 6909 32 0 6687 0 5350 0 6949 34 0 6730 0 5384 0 6992 36 0 6775 0 5420 0 7039
369. l Schwingungs und Ersch tterungs schutz ist zu sorgen so dass keine Gefahren vermeidbare Nachteile oder vermeidbare Bel sti gungen entstehen Neben der Landesbauordnung sind die Bestimmun gen der jeweiligen L nder Feuerungsanlagenverord nung FeuV zu beachten z B Eine Aufstellung in R umen mit Anlagen zur Luft absaugung darf nur erfolgen wenn die Abgasab f hrung durch berwacht bzw sichergestellt wird entsprechende Ma nahmen Bauteile mit brennbaren Baustoffen und Einbau m bel m ssen so weit von der Feuerst tte BHKW entfernt oder so abgeschirmt sein dass keine h he ren Temperaturen als 85 C auftreten k nnen F r eine ausreichende Verbrennungsluftversorgung im Aufstellraum ist zu sorgen Die Verbrennungsabgase sind ber eigene dichte Leitungen ber das Dach abzuf hren Abgasanlagen sind so zu bemessen dass die Abgase sicher ins Freie abgef hrt und bestimmte Mindestabst nde zu brennbaren Baustoffen einge halten werden Station re Nutzung von Pflanzen len Immissionsschutzrechtliche Genehmigung Eine Genehmigung nach dem Bundes Immissionsschutz gesetz BImSchG ist bei BHKW f r den Einsatz von naturbelassenem Pflanzen l erst ab 1 000 kW Feue rungsw rmeleistung entspricht 400 KW ech er forderlich Nr 1 4 Spalte 2 des Anhangs zur 4 BIm SchV Fassung vom 14 03 97 zuletzt ge ndert am 15 07 2006 Einzelheiten zum Genehmigungsverfah ren sollen daher hier nicht
370. l mit kleinen Kantenl ngen und relativ gleichbleibender Korngr e werden berwiegend mit Hilfe von Schne cken in die Feuerung eingebracht grobk rnige un gleichm ige Brennstoffe z B zerspantes oder unge siebtes Schredderholz Rinde k nnen aber auch durch Kolben beschickt werden 6 42 Bei den Rostfeuerungen berwiegen die starren Rostsysteme Ein Beispiel f r eine derartige Anlage zeigt Abb 6 16 Erst im Leistungsbereich ber 100 kW kommen auch bewegte Vorschubroste zum Einsatz in seltenen F llen werden bewegte Rostelemente auch in 4 Verbrennungsluft liegende Rohrw rmetauscher Temperatur von unten in die Feuermulde Retorte einge mit Reinigungsschnecke ider schoben Ein Teil der Verbrennungsluft wird Sonde als Prim rluft in die Retorte eingeblasen Dort Steuereinheit erfolgen die Trocknung pyrolytische Zerset 00 zung und Vergasung des Brennstoffs sowie Sekund rluft der Abbrand der Holzkohle Um die brennba PALY NEN ren Gase vollst ndig zu oxidieren wird die Zuf hrschnecke Sekund rluft vor dem Eintritt in die hei e 5 IE Nachbrennkammer mit den brennbaren Ga 25 525 2 8 e d e AF sen vermischt Anschlie end geben die hei en 9 Er x Asche Gase im W rme bertrager ihre W rme ab Zellrad gt tonne schleuse 2 und gelangen durch das Kaminsystem in die LALF h Stockerschnecke Prim rluft R
371. lag Berlin 2001 S 155 196 Hartmann H Grundlagen der Festbrennstoffnutzung Brennstoffzusammensetzung und eigenschaften In Kaltschmitt M Hartmann Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 248 272 H ldrich A Hartmann H Decker T Reisinger K Schardt M Sommer W Wittkopf S Ohrner G Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren Berichte aus dem TFZ Nr 11 Technologie und F rderzentrum TFZ Selbstverlag Straubing 2006 274 S Download www tfz bayern de Launhardt T Hartmann Link H Schmid V Ver brennungsversuche mit naturbelassenen biogenen Festbrennstoffen in einer Kleinfeuerungsanlage Emis sionen und Aschequalit t Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 156 133 5 Lohmann U Handbuch Holz DRW Verlag Stuttgart 1993 4 Auflage 312 5 Marutzky R Moderne Holzfeuerungsanlagen Cen trale Marketinggesellschaft der deutschen Agrarwirt schaft Hrsg Eigenverlag Bonn 1993 Mattsson J E Basic Handling Characteristics of Wood Fuel Angle of Repose Friction Against Surfaces and 4 20 4 21 4 22 4 23 4 24 4 25 4 26 4 27 5 1 5 2 5 3 5 4 Tendency to Bridge Building for Different Assortments Scand J For Res 1990 5 5 583 597 Noger D Pletscher E Brennst
372. lag Bonn 1993 Mattsson J E Basic Handling Characteristics of Wood Fuel Angle of Repose Friction Against Surfaces and Tendency to Bridge Building for Different Assortments Scand For Res 1990 5 5 583 597 Noger D Pletscher E Brennstoffkriminalit t Schnelltest In Siebtes Symposium Biobrennstoffe und umweltfreundliche Energietechnik November 1998 OTTI Technologie Kolleg Eigenverlag Regensburg 1998 S 173 180 Nussbaumer T Hartmann H Automatisch beschickte Feuerungen In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 345 363 Nussbaumer T Good J Regelung In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundla 6 44 6 45 6 46 6 47 6 48 6 49 6 50 6 51 6 52 6 53 6 54 6 55 6 56 6 57 6 58 6 59 gen Techniken und Verfahren Kapitel Feuerungsanla gentechnik Springer Verlag Berlin 2001 5 366 374 Obernberger 1 Hammerschmid A Dezentrale Bio masse Kraft W rme Kopplungstechnologien Poten tial Einsatzgebiete technische und wirtschaftliche Bewertung Schriftenreihe Thermische Biomassenut zung 4 dbv Verlag Graz 1999 299 S Obernberger I Nutzung fester Biomasse in Verbren nungsanlagen unter besonderer Ber cksichtigung des Verhaltens aschebildender Elemente dbv Graz 1997 koFen GmbH M hlgasse A 4132
373. lbetriebenen Motoren so ergibt sich gemittelt ber alle vorliegenden Untersuchungen f r Station re Nutzung von Pflanzen len CO und NO keine Ver nderung f r HC und die Parti kelmasse wird dagegen eine Halbierung des Emissi onsniveaus gegen ber Dieselkraftstoff festgestellt Emissionen von Station rmotoren BHKW ber Station rmotoren in BHKW wurden weitaus weniger Untersuchungen angestellt F r den hier betrachteten Bereich der kleineren Anlagenleistungen liegen je doch einige belastbare Messergebnisse von drei pflan zen lbetriebenen BHKW unterschiedlicher Leistungs klassen 8 60 und 110 im Praxiseinsatz vor wobei ein Vergleich mit Dieselkraftstoff oder Heiz l betrieb nicht vorgenommen wurde da es sich um Mo toren handelt die ausschlie lich mit Pflanzen lkraft stoff betrieben werden 10 20 10 21 10 22 Die Ergebnisse sind in Tabelle 10 5 dargestellt Der darin aufgef hrte Vergleich mit den Emissionsbegren zungen dient nur der allgemeinen Orientierung da es sich in allen drei F llen um eine Feuerungsw rme leistung von weniger als 1 MW ca 400 kWa handelt und die Anlagen somit immissionsschutzrechtlich nicht genehmigungsbed rftig sind Kapitel 10 5 1 das hei t dass die TA Luft Grenzwerte f r sie nicht gelten Gem Tabelle 10 5 ist bei Pflanzen l BHKW zwi schen 8 und 110 kWa mit Kohlenmonoxidemissionen CO von 20 bis ca 200 mg Nm zu rechnen Diese vergleichsweise geringen C
374. legentlich werden diese Bunde auch beim Abnehmer mit einer speziellen Motors ge die ein ex tra langes Schwert besitzt noch im gebundenen Zu stand auf die gew nschte Scheitl nge zers gt Stapelrad Auch mit dem Stapelrad wird Scheitholz geb ndelt Dazu legt man den Spanngurt oder das Bindegarn in das Stapelrad bevor das Scheitholz im Rahmen eingestapelt wird Der Stapel wird nun ver zurrt Nun kann man das Stapelrad teilen indem die obere H lfte abgetrennt wird Der Stapel wird ab schlie end mit der unteren H lfte des Stapelrades zur Seite gerollt Abb 3 15 Das Stapelrad gibt es in ver schiedenen Gr en f r Scheitholzl ngen von 25 cm bis 2 Der Vorteil des Stapelrads gegen ber dem Stapelrahmen liegt in seinem geringeren Umfang auf Grund der runden Form ca 3 5 m gegen ber dem Stapelrahmen ca 4 m bei gleichem Rauminhalt Da durch bleibt der Stapel auch nach dem Herausneh men aus dem Rahmen fest zusammengezurrt St ckholz Bindeapparate F r noch h here Mechani sierungsgrade sind verschiedene Bindeapparate er h ltlich mit denen auch gestapelte Scheitb ndel aus 50 oder 33 cm Scheiten geschn rt werden k nnen Mit einer Wendeplatte ist es m glich die B ndel zu kippen so dass Paletten mit mehreren B ndelringen bei denen die Holzscheite dann senkrecht stehen be st ckt werden k nnen Abb 3 16 Bereitstellung von Festbrennstoffen Zum Binden werden Mehrweg Spanngurte oder UV stabile
375. lektrischen Z ndung Hei luftgebl se oder Heizstab gez ndet Die Prim rluft wird ber Luftd sen Bohrungen im Brennschalenboden zuge f hrt w hrend die Sekund rluft ber seitlich ober halb des Brennstoffs bzw des Glutbetts in Form von ringf rmig angeordneten Zuluftd sen durch die Brennschalenwand einstr mt zum Feuerungsprinzip vgl Kapitel 6 2 1 3 In der Regel wird auch ein kleine rer Zuluftstrom ber den Fallschacht eingeleitet um die R ckbrandgefahr zu mindern Wie bei den Kamin fen muss zus tzliche Frischluft Sp lluft von oben entlang der Sichtscheibe abw rts gef hrt werden um sichtmindernde Staub oder Ru ablagerungen zu vermeiden Im Hinblick auf eine optimale Verbrennungsluftf hrung ist eine solche optische Ma nahme jedoch stets mit Nachteilen verbunden da die Sp lluft nicht gezielt als Sekun d rluft eingesetzt werden kann sondern durch Erh hung des Luft berschusses tendenziell emissionser h hend bzw wirkungsgradmindernd wirkt Generell aber nimmt der Pelletofen nicht zuletzt auf Grund der hohen Brennstoffhomogenit t Kapitel 8 2 hin sichtlich dieser beiden Parameter eine Spitzenstellung ein Der Kohlenstoffmonoxidaussto liegt weit unter den Werten anderer Einzelfeuerst tten und der Wir 84 kungsgrad erreicht Werte von mehr als 90 6 35 vgl Kapitel 7 Die Luftzufuhr wird durch ein ger uscharmes gestuftes oder drehzahlgeregeltes Gebl se erzeugt Der Lufte
376. llen und andere 1 3 Abgrenzung Das vorliegende Handbuch stellt eine Erg nzung zu dem in 2005 in berarbeiteter zweiter Auflage erschie nenen Leitfaden Bioenergie 1 6 dar Darin wurde der Bereich der Kleinanlagennutzung lt 100 kW ge zielt ausgeklammert um zun chst einen Beitrag zur L sung der Probleme bei der Planung Genehmigung Errichtung und beim Betrieb gr erer Energieanlagen f r die zentrale W rme und Stromerzeugung aus Biomasse zu leisten Au erdem blieb der weite Be reich der gerade bei Kleinanlagen v llig andersartigen Logistikfragen und Brennstoffbeschaffungsprobleme auch auf Grund der Verschiedenartigkeit der hier ver wendeten Brennstoffe weitgehend unber cksichtigt Ziele des Handbuchs Das vorliegende Handbuch Kleinanlagen ist hingegen auf die speziellen Bed rfnisse der privaten und kleingewerblichen Nutzer zugeschnitten und legt somit auch einen Schwerpunkt bei den st ckigen und den veredelten Brennstoffen wie z B Pellets oder Bri ketts Die dieser Brennstoffe unter scheiden sich zum Teil ganz wesentlich von den Brennstoffen die f r Gro anlagen in Frage kommen vgl 1 6 Auch handelt es sich meist um vollkom men andere Produzenten und Vertriebssysteme Ebenso sind die technischen Anforderungen an den Brennstoff verschieden da es sich ja auch um andere Verbrennungstechniken handelt als bei den Gro an lagen Die genutzten Rohstoffquellen sind ebenfal
377. llt eine Bauart dar die vor allem den Bed rfnissen solcher Gemeinschaften entspricht bei denen die K che den Mittelpunkt des h uslichen Lebens bildet Wenngleich die Zahl der neu installier ten Herde inzwischen stark r ckl ufig ist z hlen sie immer noch zu den bedeutenden Bauarten bei Einzel feuerst tten 6 20 K chenherde werden als indus trielles Fertigprodukt oder als mehr oder weniger vor gefertigter Bausatz f r die Errichtung vor Ort z B als Kachelherd angeboten Die Herde sind auf Koch bzw Heizbetrieb umstellbar Damit im Kochbetrieb das Feuer m g lichst nahe an der Herdplatte brennt ist der Koch Feuerraum niedrig Flachfeuerung da die Rost h he entsprechend hoch eingestellt ist Wenn im Win Feuerungen und Anlagentechnik Abb 6 5 Funktionsweise eines Kachel Grundofens links und eines Warmluftkachelofens rechts hier mit gemauerten liegenden bzw stehenden Z gen 6 25 nach 6 34 6 51 ter jedoch geheizt werden soll wird der Rost heruntergeklappt so dass der gesamte F ll bzw Feu erraum ber dem darunter liegenden zweiten Rost genutzt werden kann und die Heizleistung sich infolge der vergr erten W rmetauschfl chen etwa verdoppelt vgl Abb 6 7 Wenn es sich um einen Herd handelt bei dem die Roststellung ber eine Hebeeinrichtung variierbar ist kann die Umstellu
378. loxidation Kraftstoffentnahmestelle nicht unmittelbar am Tankboden anbringen Sedimententnahme vermei den Lagertanks sollen vollst ndig und einfach entleer bar sowie leicht zu reinigen sein eine regelm ige Tankreinigung ca alle 1 bis 3 Jahre ist empfehlens wert Maximale Lagerdauer ca 12 Monate keine berdi mensionierten Lagertanks Als ortsfeste ober und unterirdische Lagerbeh lter ab einem Fassungsverm gen von etwa 1 000 l eignen sich vor allem ein und doppelwandige Stahl oder Kunst stoffbeh lter mit F ll und Entl ftungsleitungen sowie Leckanzeigeger ten F llstandsanzeiger und Bef llsicherungseinrichtungen Bestehende intakte Tankanlagen die zur Lagerung von Heiz l benutzt werden k nnen nach vollst ndiger Entleerung und Reinigung auch f r Pflanzen l verwendet werden so fern die oben genannten Punkte ber cksichtigt wer den Kraftstoffzuf hrung Prinzipiell gelten die f r die La gerung von Pflanzen l aufgef hrten Empfehlungen entsprechend auch f r die Kraftstoffzuf hrung Im Einzelnen sind zu nennen Kraftstofff hrende Leitungen und Verschraubun gen sollten nicht aus Kupfer oder Messing beschaf fen sein besser chromatierter Stahl oder Edelstahl flexible Schlauchleitungen aus pflanzen lbest ndi gem Material wie z B Nitril Kautschuk NBR Perbunan oder Fluor Kautschuk FPM Viton verwenden Rohrleitungsquerschnitte ausreichend dimensio nieren
379. ls nur zum Teil die gleichen da bei den Gro anlagen zum Teil auch Brennstoffe eingesetzt werden die f r Kleinanlagen untauglich sind Hierzu z hlen z B viele Nebenprodukt Sortimente der Holzbe und ver arbeitung Gebrauchth lzer oder R ckst nde der Nahrungs oder Futtermittelproduktion sowie spezi ell angebaute Energiepflanzen wie z B Holz oder Halmgut aus Kurzumtriebsplantagen bzw aus dem Getreideanbau Im vorliegenden Kleinanlagen Handbuch wird dagegen ein kleineres Brennstoffsortiment betrachtet Neben den Holzbrennstoffen werden lediglich noch die M glichkeiten der Halmgutnutzung in Kleinanla gen sowie die K rnergetreideverbrennung angespro chen Zur Abrundung wird schlie lich auch die Gewinnung von naturbelassenem Pflanzen l und dessen energetische Nutzung in kleinen Blockheiz kraftwerken mit einer Leistung von ca 5 bis 100 kW betrachtet Nicht ber cksichtigt ist dagegen der Ein satz von Biokraftstoffen f r den Transportsektor 7 Pkw Traktoren da es sich hierbei nicht um einen vor rangigen Einsatz f r Heizzwecke handelt Auch die Erzeugung und Nutzung von Biogas bleibt unber ck sichtigt da hierf r beim Betreiber in der Regel wesentlich andere meist speziellere betriebliche Vor aussetzungen gegeben sein m ssen Zudem wurde hierzu ein eigener Leitfaden erarbeitet 1 7 Die Darstellung der Techniken f r die energetische Umwandlung konzentriert sich auf heute marktg n gige und praxisreife Verfahre
380. ls im Holz welches in der Regel von unged ngten Fl chen stammt Holzbrennstoffe zeigen folglich mit ca 0 005 bis 0 02 in der TM sehr niedrige Chlorgehalte w h rend der Gehalt im Getreidestroh mit ca 0 2 bis 0 5 um ein Vielfaches h her liegt Tabelle 4 1 Die Gehalts schwankungen sind auf Grund der hohen Mobilit t des Chlorids in der Pflanze und im Boden allerdings sehr hoch es kann zum Beispiel durch Niederschl ge w hrend der Bodentrocknung von Stroh oder Gras leicht ausgewaschen werden Somit ist ausgewasche nes graues Stroh aus verbrennungstechnischer Sicht gegen ber frischem gelben Stroh zu bevorzugen Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung Die Bedeutung des Chlors beruht auf dessen Betei ligung an der Bildung von Chlorwasserstoff und Dioxinen Furanen PCDD F 4 16 4 22 Trotz rela tiv hoher Chloreinbindungsraten in der Asche von 40 bis 95 4 22 k nnen beispielsweise die HCI Emis sionen bei bestimmten chlorreichen Brennstoffen 7 Getreidestroh problematisch werden Zus tzlich wirkt Chlor im Zusammenspiel mit anderen Elemen ten korrosiv 4 1 3 Spurenelemente Schwermetalle Zu den Spurenelementen z hlen alle verbleibenden Elemente bei denen es sich in der Mehrzahl um Schwermetalle handelt Sie bestimmen vor allem die Eigenschaften der bei der Verbrennung anfallenden Aschen Im Allgemeinen sind Holzbrennstoffe aus dem Wald h her mit Schwermetallen belastet als j hrlich
381. lten nur asche und chlorarme Brennstoffe verwendet werden Die installierte elektrische Leistung existierender Stirlingmotoren f r die Nutzung an Biomassefeue rungen liegt zwischen 1 0 und 75 kW 6 66 Bei einer entsprechend hohen Abgastemperatur werden elek trische Wirkungsgrade bezogen auf die vom W rme bertrager aufgenommene W rmeenergie von etwa 20 bis 25 erzielt Bezogen auf den Gesamtprozess d h eingesetzte Brennstoffenergie liegen die elektri schen Wirkungsgrade bei Nutzung mit Feststofffeue rungen in der Regel bei kaum mehr als 10 6 65 Das liegt auch an den genannten Verschmutzungs und W rme bertragungsproblemen durch die letzt lich immer nur ein kleiner Teil der im Abgas befind lichen W rme auch an den Stirlingmotor bertragen werden kann Probleme und Risiken Da der berwiegende Teil der bereitgestellten Energie in Form von W rme anf llt kann der Stirlingmotor sinnvollerweise nur in einem w rmegef hrten Betrieb eingesetzt werden Wenn es sich dabei um eine Raumheizung handelt fallen je doch im Jahresablauf meist nur wenige Vollbenut zungsstunden an ca 1 200 bis 1 800 h sofern die ver wendete Biomassefeuerung nicht zur Abdeckung einer permanenten Grundlast ausgelegt ist und an Feuerungen und Anlagentechnik dere Heizquellen die Spitzenlastversorgung berneh men Dadurch ist die notwenige Benutzungsdauer die angesichts der relativ hohen Investitionskosten f r einen wirtschaftl
382. lten wird sogenannte Brennholzmaschinen Abb 3 13 Das Rohholz das einen Durchmesser von bis zu 30 cm haben kann wird von Hand oder ber ein Ketten oder Gummif rderband bis zur einstellba ren Anschlagplatte vorgeschoben und mit Hilfe eines Kreiss geblatts abgetrennt Danach f llt der Holz block in eine Spaltrinne wo der Spaltvorgang manuell ausgel st wird Die fertigen Scheite werden meist auf ein Transportf rderband bergeben Auf Grund der hohen Durchsatzleistungen finden solche Maschinen prim r bei kommerziellen Brennholzaufbereitern ihre Einsatzfelder In der Praxis kommen kleine und gro e kombinierte S gespaltmaschinen zum Einsatz Bei den kleinen Maschinen sind meist zwei Arbeitskr fte erforderlich ein Maschinist und ein Zubringer Die in der Praxis gemessene Produktivit t Gesamtarbeits zeit erreicht hier Werte von 2 bis 6 Rm AKh 3 21 Beim S gen und Spalten mit der gro en kombinierten S ge Spaltmaschine ist dagegen nur eine einzelne Be Zuf hrung F rderband 2225 S Abb 3 13 Funktionsweise einer kombinierten S ge Spalt maschine schematisch 30 dienperson erforderlich die auch die Beschickung mit einem Kran durchf hrt Hier ist mit Durchsatzleistun gen von ca 10 Rm AkKh zu rechnen 3 21 Derartige gro e Maschinen kommen prim r bei kommerziellen Brennholzaufbereitern als station re Ger te zum Ein satz 3 3 2 4 Stapel und Umschlagshilfen Nach dem S gen
383. luste Infolge von Pilzwachstum und bakterieller Aktivit t kommt es zu einem Abbau von 37 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 35 30 5 D E 5 10 15 Lagerdauer Abb 3 23 Typischer Verlauf des Temperaturanstiegs bei der Hackgutlagerung in Abh ngigkeit vom Wassergehalt 3 6 Trockenmasse d h zu Verlusten an brennbarer orga nischer Substanz Zur Minimierung solcher Verluste muss die biologische Aktivit t m glichst unterbun den werden Dazu bieten sich die folgenden Ma nah men an die insbesondere bei gef hrdeten Brennstof fen wie Hackschnitzel oder Rinde sinnvoll sind Vermeidung von stumpfen Schneidwerkzeugen oder Schreddern bei feucht eingelagerten Hack schnitzeln Herbeif hren eines geringstm glichen Wasserge halts bei der Einlagerung Vermeidung von Nadeln und Bl ttern als leicht mikrobiell angreifbare Substanzen Minimierung der Lagerdauer Niederschlagsschutz guter Luftzutritt W rme und Feuchteabfuhr optimale Sch tth he m glichst grobe Materialstruktur bei Langzeitlage rung Verbesserung des Luftzutritts aktive Trocknung oder Bel ftungsk hlung Oft sind die genannten Ma nahmen nicht immer in vollem Umfang m glich Daher sind Substanzverluste in den meisten F llen einzukalkulieren Im Allgemei nen gelten hierf r die Orientierungswerte in Tabelle 3 5 Trockenmasseverluste k nnen aber auch z
384. lzkes sel festgestellte mittlere Rabattabschlag von 17 3 vgl 9 5 vorgenommen Hackschnitzelkessel Ein hnlicher Verlauf wie bei den Scheitholzkesseln ergibt sich auch f r die Kosten funktion bei Hackschnitzelfeuerungen nur ist das Niveau des Investitionsbedarfs hier deutlich h her Im Bereich von ca 20 bis 60 kW Nennw rmeleistung kann in etwa von einer Verdoppelung des Anschaf fungspreises gegen ber Scheitholzkesseln ausgegan gen werden Abb 9 3 oben rechts Das liegt auch Scheitholzkessel mit Regelung ohne W rmespeicher Anschlusskosten etc 20 000 105 p 6314 15 000 Anschaffungspreis A 40 60 8 Nennw rmeleistung Pelletkessel mit Regelung und Raumaustrag ohne W rmespeicher Anschlusskosten etc 25 000 A 177 9 p 8401 20 000 is A 15 000 Anschaffungspre 20 40 Nennw rmeleistung Abb 9 3 Stand 2006 daran dass die Bauteile die f r eine automatische Be schickung und f r den Austrag aus dem Hackschnit zellager ben tigt werden hier beim Preis der Feue rungsanlage miteingerechnet werden m ssen Die spezifischen Anschaffungskosten im Leistungsbereich von 20 bis 60 kW variieren durchschnittlich zwischen 950 und 400 kW ohne zus tzliche Komponenten wie W rmespeicher Siloaufbauten oder Installation wobei Anlagenleistungen von 20 kW selten sind 9 5 Die Nebenkosten die unter dem Begriff Periphe riebauteile zusammengefasst w
385. m glichen Heizr ume und Lager m ssen m glichst sauber gehalten werden Bereitstellung von Festbrennstoffen Bei Au enlagerung sollen die Haufen in Form von Spitzkegeln ausgebildet werden damit die Durch feuchtung bei Regen m glichst gering bleibt Bei Innenlagerung ist bei gleicher Sch tth he die Dammform vorzuziehen Die Lagerr ume sollen hoch und zugig sein damit Kondensation ber den Haufen verhindert wird Bei Innenlagerung Bunker soll ein Abluftsystem vorhanden sein Die Abluft aus der L ftung kann direkt in den Brennraum geleitet werden wo die Sporen ver brannt werden Kaltlufttrocknung Kaltbel ftung und Lagerung in berdachten Draht oder Holzgitterk sten hat sich als g nstig erwiesen und ist somit zu empfehlen Nie Kleider Nahrungs oder Genussmittel in R u men aufbewahren in denen Hackschnitzel gelagert werden In gr eren Anlagen ist die hohe Mechanisierung und Automatisierung von Umschlagprozessen hilfreich Hier werden auch Fahrzeugkabinen mit Mikrofiltern ausger stet und es werden spezielle Schutzhelme mit mikrofiltrierter Atemluft verwendet 3 4 2 Lagerungstechniken 3 4 2 1 Scheitholz Lagergestaltung Die Lagerung findet sowohl im Freien als auch unter Dach statt Eine Lagerung auf Freifl chen ist in der Praxis vor allem bei unauf bereitetem oder teilaufbereitetem Holz weit ver breitet Dabei sollte sichergestellt werden dass eine Sekund rverschmutzung mi
386. m Verbren nungsmotor und dem Generator mit den entsprechen den Kraft bertragungs und Lagerungselementen zu sammensetzt vgl Abb 10 3 Weitere wesentliche Bestandteile eines Moduls sind die W rme bertrager sowie Einrichtungen zur Steuerung Regelung und berwachung Hinzu kommen Komponenten des An saug und Abgassystems der Kraftstoffzuf hrung An lasser und dergleichen 10 24 Die mechanische Energie des Motors wird im Generator in elektrische Energie umgewandelt Die entstehende Abw rme aus den K hlkreisl ufen und dem Motorabgas wird ber W rme bertrager und das W rmeverteilungsnetz dem Verbraucher zuge f hrt Blockheizkraftwerke sind meist auf den W rmebe darf ausgelegt und werden parallel zum elektrischen Netz betrieben Daneben k nnen sie auch stromge f hrt zur v lligen oder teilweisen Inselversorgung 163 10 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Abb 10 3 Pflanzen l BHKW mit Schallschutzgeh use 8 16 kW eingesetzt werden wo sie andere Stromaggregate ersetzen oder erg nzen Entscheidend f r einen wirt schaftlichen Betrieb ist eine sorgf ltige Einbeziehung der W rmeverbraucher in das Gesamtsystem Bei zu gro dimensionierten Anlagen f hrt eine unzurei chende W rmenutzung zu bedeutenden konomi schen Einbu en Kraftstoffsystem Der Kraftstoff wird f r leis tungsst rkere BHKW meist in gr eren Lagerbeh l tern die entweder unter oder oberirdisch aufgestellt sind
387. m aufgestellt sind Feuerst tten mit Abgastemperaturen ber 400 C Offene Kamine nach DIN EN 13229 Kamin fen nach DIN EN 13240 Feuerst tten in Aufstellr umen mit st ndiger offe ner Verbindung zum Freien z B mit L ftungs ff nungen ausgenommen Feuerst tten im selben Aufstellraum Um f r Bayern eine einheitliche Auslegungsgrund lage f r diese Sollvorgabe zu haben hat das Bayeri sche Kaminkehrerhandwerk ein entsprechendes Merkblatt erlassen Demnach kann nur unter Ber ck sichtigung von besonderen Randbedingungen ein An schluss an eine gemeinsame Abgasanlage be schr nkt auf einen wechselseitigen Betrieb der Feuer 138 Gi Go Einzelfeuerst tte ohne Gebl se 7 Kamin oder Kachelofen oder Scheitholzkessel im Naturzugbetrieb 2 B Holz Pelletofen Gebl se Scheitholzkessel Hackschnitzel und Pellet Zentralheizungskessel Die Zul ssigkeit mehrerer Feuerungen ist individuell auf Grund von Berechnungen nach DIN EN 13384 2 8 17 festzustellen z B durch temperaturgesteuerte Kaminfreigabe Ein gleichzeitiger Betrieb am Einzelkamin ist hier nur mit baurechtlicher Ausnahmegenehmigung Die Betriebssicherheit der Anlage einschlie lich schornsteintechnischer Belange muss nachgewiesen sein siehe Fu note e st tten in Betracht kommen Diese Regelung gilt grunds tzlich nicht f r Neubauten dort sind Kamine in gen gender Zahl einzuplanen und vorzusehen Ein wechselseitig
388. m eine bindende Vorschrift Im Einzelfall sind daher abwei chende Beurteilungen m glich so dass weitere Bestimmungen des Wasserhaushaltsgesetzes f r was sergef hrdende Stoffe z B bei Lagerung und Umschlag beachtet werden m ssen Brand und Explosionsschutz Naturbelassenes Raps l weist mit durchschnittlich ca 231 C 10 15 ei nen deutlich h heren Flammpunkt auf als mine ralischer Dieselkraftstoff ca 64 C oder Benzin un ter 20 Es ist somit vergleichbar mit Raps lmethylester ca 172 10 10 Beide Kraft stoffe unterlagen nicht der bisherigen Verordnung ber brennbare Fl ssigkeiten VbF wonach eine Ein stufung als Gefahrgut erst bei einem Flammpunkt von weniger als 100 C gegeben war Als zum 1 Januar 2003 die Verordnung ber brennbare Fl ssigkeiten VbF au er Kraft getreten ist ist auch die Einstufung nach VbF Klassen weggefallen Die Einstufung erfolgt nun nach der Gefahrstoffverordnung GefStoffV bzw der Betriebssicherheitsverordnung BetrSichV Dem nach weist Raps lkraftstoff keine Gef hrlichkeits merkmale gem 8 4 GefStoffV auf 10 23 Werden andere Kraftstoffe mit Raps l gemischt kann sich schon bei geringen Beimischungsanteilen eine Einstufung als gef hrlicher Stoff ergeben 10 5 4 Steuerliche Regelungen Energiesteuer Mit der Einf hrung des Energiesteuer gesetzes EnergieStG am 01 August 2006 wurde das Mineral lsteuergesetz au er Kraft gesetzt Nach 81 EnergieStG
389. masse liegt in der Scho nung der endlichen fossilen Energieressourcen Alle biogenen Brennstoffe lassen sich letztlich auf den Pho tosyntheseprozess als Herstellungsverfahren zur ckf hren es handelt sich also um eine indirekte Solarenergienutzung Das gilt f r s mtliche Biomasse fraktionen wie holzartige Reststoffe halmgutartige R ckst nde und Nebenprodukte Dung bzw das dar aus gewinnbare Biogas sowie den Energiepflanzenan bau Als gespeicherte Sonnenenergie ist die Bio masse somit eine erneuerbare regenerative und damit in menschlichen Zeitvorstellungen quasi uner sch pfliche Energiequelle 2 8 Zumindestens gilt das wenn sie nachhaltig erzeugt wird das hei t dass im Mittel nur die Menge an organischer Masse genutzt werden darf die wieder nachw chst wobei die Pro duktivit t der Aufwuchsfl chen langfristig erhalten bleiben muss Hierin liegt auch der wesentliche solare Einstrahlung 2 iomasse nutzung Biomasse gespeicherte aufbau gt Biomasse gt Mineralstoffe Asche Geschlossene Stoffkreisl ufe in Bioenergiesystemen 13 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Unterschied zu den nicht erneuerbaren fossilen Energietr gern wie Kohle Erd l Erdgas 2 2 Definitionen Biomasse Unter dem Begriff Biomasse werden s mtli che Stoffe organischer Herkunft d h kohlenstoffhal tige Materie verstanden Biomasse beinhaltet damit die lebende oder ab
390. mebedarfs unterst t zen Der produzierte elektrische Strom wird ganz oder teilweise abz glich des Eigenverbrauchs in das Stromnetz eingespeist Stromgef hrte BHKW arbeiten entweder im Netz parallelbetrieb d h sie decken den eigenen Strombe darf z T unterst tzt durch das ffentliche Netz ab oder im Inselbetrieb in dem sie den Leistungsbedarf der Verbraucher allein abdecken Auch beim stromge f hrten Betrieb sollte ein m glichst gro er Teil der anfallenden W rme genutzt werden Mit entsprechen den W rmespeichern k nnen zeitliche Verschiebun gen von Strom und W rmebedarf zumindest teil weise ausgeglichen werden Bei einer kombinierten Betriebsweise wird das Aggregat z B w rmegef hrt betrieben und zus tzlich zur Spitzenstromabdeckung eingesetzt Die Wahl der Betriebsweise erfolgt in erster Linie nach wirtschaftli chen Gesichtspunkten Kraftstoffbeschaffung Raps lkraftstoff kann kaltge presst oder raffiniert direkt von den lproduzenten lm hlen oder Kleinerzeuger Gro h ndlern Land h ndlern oder auch direkt von speziellen Pflanzen l tankstellen bezogen werden Aktuelle Verzeichnisse von Bezugsquellen sind im Internet zu finden ent sprechende Web Adressen werden im Anhang zu sammengestellt Um die Versorgungssicherheit zu ge w hrleisten ist bei kleineren z B regionalen Anbietern oft der Abschluss l ngerfristiger Lieferver tr ge sinnvoll Die Anlieferung erfolgt bei kleineren Mengen
391. mende Wasserbin dungskr fte sinkt entspricht das tats chliche Trocknungspotenzial nicht immer dem maximalen Aufnahmeverm gen der Luft Somit stellt die Min dest Trocknungsdauer lediglich einen Orientierungs wert dar 60 L 50 40 Wassergehalt 30 2 Ss 1 1 1 1 1 1 1 1 Dez Jan Feb M rz April Mai Juni Juli Aug 1 Sept Okt Abb 3 40 Trocknungsverlauf verschiedener H lzer bei unaufbereiteter Zwischenlagerung w hrend des Sommers im Freien nach 3 25 Str mungswiderstand Beim Durchleiten der Gebl seluft durch eine Sch ttung muss der jeweilige Str mungswiderstand des Materials berwunden werden Er ist abh ngig von der Durchstr ml nge Schichth he der geschwindigkeit und dem zu trocknenden Material gew nschten Str mungs Letzteres wiederum wird durch die Gr e und die Form der Einzelteilchen sowie durch die Sch ttdichte Verdichtung beeinflusst Da bei Sch tth hen von weniger als 2 m n herungsweise ein linearer Zusam menhang zwischen dem Str mungswiderstand und der Durchstr ml nge angenommen werden kann 3 34 wird der spezifische Str mungswiderstand meist bezogen auf 1m Schichth he angegeben F r feine Holzhackschnitzel ca 23 mm Nominall nge kann ein Bel ftungswiderstand von ca 40 Pa pro Me ter Sch tth he bei 0 1 m s Luftgeschwindigkeit ange nommen werden Bei Grobhackgut z B 50 bis 100 mm L nge sinkt dieser Wert auf ca 10 bis 25 P
392. messungen liegen die Anschaffungskosten f r einen solchen Einbausatz zwischen 1 300 und 2 000 H ufig kommen auch Selbstbaul sungen f r Wagentrocknungen zum Einsatz bei denen der Boden eines Transportanh ngers mit einem abnehmbaren verwindungsf higen Lochboden ausger stet ist Eine solche mobile Trocknung kann auch in Wechsel containern bis 40 m F llvolumen verwirklicht werden wenn diese Teil des Logistikkonzeptes sind und an der Feuerung ggf Abw rme genutzt werden kann Satztrockner die als Flachtrocknungsanlagen aus gef hrt sind lassen sich meist ber vorhandene Front und Radlader z B bei abnehmbaren Seitenw nden oder durch F rderb nder bzw durch Abkippen vom Transportfahrzeug relativ leicht bef llen bzw entlee ren Bei Hochsilos ist die Beschickung und Entnahme dagegen aufw ndiger F r die Beschickung kommen hier F rdergebl se Elevatoren oder Schnecken zum Einsatz Die Entnahme des getrockneten Gutes erfolgt dagegen mit Drehschnecken durch Blattfederaustr ge oder hnliche Techniken vgl Kapitel 3 4 3 Am Trocknerboden str mt die Luft ber spezielle Bel ftungssch chte ein Fest eingebaute Unterflur sch chte besitzen den Vorteil dass das Befahren des Trockners mit Fahrzeugen problemlos m glich ist dies erleichtert die Beschickung und die Entnahme des Trocknungsgutes Ein Befahren ist dagegen nicht m glich wenn Dachreiter oder flexible Dr nrohre verwendet werden Ideale Luftverh
393. mit hohem handwerklichen Aufwand vor Ort errichteten Kachel oder Grundofen Da es sich bei den Einzelfeu erst tten um bauliche Elemente in Wohnr umen han delt wird die Anlagenauswahl selten ausschlie lich nach konomischen Gesichtpunkten getroffen Die Kosten f r das Anschlie en an einen Kamin ein schlie lich Abgasrohr und bogen betragen f r einen Kamin oder Zimmerofen meist weniger als 500 Scheitholz Zentralheizungen Im Gegensatz zu den Einzelfeuerst tten besteht bei den Anschaffungskos ten f r Zentralheizungsanlagen eine starke Abh ngig keit von der installierten Nennw rmeleistung Das zeigt die Darstellung in Abb 9 3 oben links Anla gennennleistungen zwischen 20 und 60 kW sind hier besonders h ufig In diesem Marktsegment ist mit Preisen von ca 6 000 bis 18 000 zu rechnen nur f r den Heizkessel inkl Regelung Die spezifischen An schaffungskosten liegen bei derartigen Anlagen im Bereich von 20 bis 60 kW zwischen 200 und 350 kW ohne weitere Komponenten und Bauteile Zus tzlich zu den hier genannten Anschaffungs preisen sind je nach Anwendungsfall meist noch wei tere Investitionsaufwendungen wie z B f r den Puf 150 ferspeicher siehe W rmespeicher Installation Anschluss und Systembauteile Schornstein oder Brennstofflagerung zu kalkulieren Viele dieser Nebenkosten sind unter dem Begriff Peripheriebau teile zusammengefasst Hierbei handelt es sich um Pumpengruppen
394. mit Verti kal und Horizontalspaltern f r die Holzaufbe reitung Bereitstellung von Festbrennstoffen Abb 3 12 Spiralkegelspalter 3 19 Die Durchsatzleistung derartiger Ger te h ngt von der Zahl der Bedienpersonen der Bauart und Spalt kraft des Ger tes der Holzart dem Holzzustand und von der Vor und R cklaufgeschwindigkeit des Spalt werkzeugs ab Neuere Messungen zeigen dass unter g nstigen Voraussetzungen mit kleinen Senkrecht spaltern ein Holzvolumen von ca 0 8 Raummetern Rm je Arbeitskraftstunde AKh gespalten werden kann wenn vorges gtes Holz mit 33 cm L nge ver wendet wird Auch beim Axtspalten liegt die m gli che technische Gesamtarbeitsproduktivit t kurzfristig auf einem hnlichen Niveau dauerhaft f llt sie jedoch ab Bei gr eren Senkrecht oder Waagerechtspaltern erreicht die in der Praxis gemessene Produktivit t Gesamtarbeitszeit 3Rm AKh 3 21 Hinzu kommt hier noch die Arbeitszeit f r das S gen auf Endgr e sofern ofenfertige Kurzscheite 50 33 oder 25 cm bereitgestellt werden sollen Keilspalter sind die bei weitem am h ufigsten ein gesetzte Spalterbauart Ihr Platzbedarf ist verh ltnis m ig gering Bei der Aufstellung sind die in Abb 3 11 dargestellten Richtwerte f r den ben tigten Arbeitsraum zu ber cksichtigen Spiralkegelspalter Bei diesen Ger ten wird das Holz an einen rotierenden Spiralkegel gedr ckt der direkt von einer Schlepperzapfwelle oder von e
395. mm rutscht ber das S ge schwert der Motors ge Waagerechter F llschnitt Ebenfalls f r B ume mit kleinerem Durchmesser unter 15cm kann ein waagerechter F llschnitt angewendet werden Zun chst s gt man dabei einen einfachen Einschnitt Gegenschnitt anstatt eines Fallkerbs Dann erfolgt der F llschnitt in H he des Gegenschnitts oder etwas darunter Dabei wird oft eine zweite Person ben tigt die den Baum aus einem ausreichenden Sicherheitsabstand Gef hrdung durch Motor s ge mit einer Schubstange in die vorgesehene F llrichtung dr ckt 25 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 2 kd 1 Fallkerbsohle 2 Fallkerbdach Abb 3 8 F llschnitt mit Fallkerb ab BHD gt 20 cm 3 54 F llen mit F llheber Bei schwachem Holz bis 25 cm Brusth hendurchmesser BHD wird auch ein F ll heber eingesetzt mit dem versucht wird den noch stehenden Baum mit Hebelkraft umzudr cken Dabei wird zun chst ein kleiner Fallkerb oder ein einfacher Gegenschnitt angelegt Es folgt ein erster F llschnitt mit auslaufender Kette bis zur Bruchlei ste die Tiefe des Schnitts betr gt maximal 2 3 des Stammdurchmessers Dann wird der F llheber in den Schnitt gesetzt Der zweite F llschnitt wird nun schr g unterhalb des ersten F llschnitts von der Gegenseite angesetzt damit das Schwert nicht mit dem F llheber zusammentreffen kann Mit einlau fender Kette wird nun im verbliebenen
396. mperatur damit relativ niedrig Sie liegt bei einem mittelschwe ren Kachelofen zwischen 80 und 130 C Je nach Wand dicke betr gt die W rmeabgabe zwischen 0 7 schwe rere Bauart und 1 2kW m leichte Bauart 6 52 Trotz der heute blichen Verwendung industriell vor gefertigter Bauteile bleibt diese Ofenbauart eine mit 81 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen hohem handwerklichem Aufwand vom Ofensetzer vor Ort zu errichtende gemauerte Feuerung Die urspr ngliche Bauart des Speicherofens ist der gemauerte Grundofen aus Stein und Putz der ein Gewicht von ber einer Tonne besitzt 6 12 Heutige Bauarten verwenden f r die Feuerung und die Abgas z ge meist vorgefertigte Baus tze bestehend aus Schamotteformsteinen und metallischen Bauteilen Ofenfrontplatte mit F llt r und Luftzuf hr ffnun gen Einlegerost Der Grundofen Abb 6 5 links arbeitet meist nach dem oberen Abbrandprinzip vgl Abb 6 1 Der Feu erraum und die Gr e der Nachheizfl che Abgas z ge m ssen dabei so aufeinander abgestimmt sein dass die Temperatur der im Schornstein austretenden Abgase 140 bis 160 C nicht bersteigt Das Speicher verm gen entspricht h ufig genau der W rmemenge die bei einer einzigen von oben gez ndeten Brenn stofff llung frei wird so dass kein weiteres Holz auf die ausgl hende Grundglut nachgelegt werden muss und darf Durch die hohe Speichermasse erw rmt sich ein kalter Grundofen nur langsam er strahlt jedo
397. mulden Abgas r ckf hrung Aschebrecher Brennstoffverwirbelung oder durch Brennstoffadditivierung beherrscht wer den Das Erweichungsverhalten von Biomasseaschen h ngt von der Aschezusammensetzung und somit vor allem vom Brennstoff ab es z hlt deshalb zu den brennstoffspezifischen Merkmalen Als Messgr en gelten die Temperaturen des Sinterbeginns Erwei chungspunktes Halbkugelpunktes und Flie punktes der Asche nach DIN 51 730 4 7 Zur Orientierung sind in Tabelle 4 2 nur die Tem peraturen des Ascheerweichungspunktes dargestellt W hrend Holz und Rinde mit ca 1 300 bis 1 400 C aus technischer Sicht f r die meisten Einsatzf lle unkritisch sind liegen die entsprechenden Tempera turen bei halmgutartigen Brennstoffen fast durchweg unter 1 200 C Dadurch kann es bei der Verbrennung zu den beschriebenen Nachteilen kommen Beim Getreidestroh liegt beispielsweise der h ufigste Wert zwischen 900 und 950 C Besonders kritisch sind Getreidek rner mit einem Ascheerweichungspunkt von nur ca 700 C 4 3 Physikalisch mechanische Eigenschaften Die physikalisch mechanischen Kenngr en kenn zeichnen die Brennstoffmerkmale die wesentlich durch die Ernte und Aufbereitungstechnik bestimmt werden Sie lassen sich durch Parameter wie Abmes sungen Oberfl chenbeschaffenheit und Geometrie St ckigkeit Gr enverteilung der Brennstoffteil chen Feinanteil Br ckenbildungsneigung Sch tt und Rohdichte und Abr
398. n Stromeinspeiseverg tung nach Erneuerbare Energien Gesetz EEG f r Inbetriebnahmejahr 2007 0 1899 kWh vgl Kapitel 10 5 5 179 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 1 11 2 1 2 3 2 4 180 Quellenverzeichnis EEG Erneuerbare Energien Gesetz vom 21 Juli 2004 BGBl I 5 1918 ge ndert durch Artikel 3 Absatz 35 des Gesetzes vom 7 Juli 2005 BGBl I S 1970 EU Kommission Energie f r die Zukunft Erneuerbare Energietr ger Wei buch f r eine Gemeinschaftsstrate gie Kom 87 599 endg Kommission der Europ ischen Gemeinschaften Br ssel 1997 FNR Hrsg Leitfaden Bioenergie Planung Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen Fach agentur Nachwachsende Rohstoffe FNR Selbstverlag G lzow 2005 2 berarbeitete Auflage 353 S FNR Hrsg Handreichung Biogasgewinnung und nutzung Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe FNR Selbstverlag G lzow 2004 232 S Hartmann H Feuerungsanlagen f r biogene Fest brennstoffe Bedeutung der Bauarten und ihre Entwick lung im Markt W rmetechnik 41 4 1996 S 209 211 Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Sprin ger Verlag Berlin 2001 770 S Obernberger I Hammerschmid A Dezentrale Bio masse Kraft W rme Kopplungstechnologien Poten tial Einsatzgebiete technische und wirtschaftliche Bewertung Schriftenreihe Thermisch
399. n ltere Motors gen verwendet wer den sollte darauf geachtet werden dass bestimmte Si cherheitsmerkmale erf llt sind Abb 3 4 hierzu z h len Antivibrationsgriffe Sicherheitskette reduzierte R ckschlaggefahr Schutzk cher verhindert Verletzungen an der scharfkantigen Kette beim Transport Gashebelsperre verhindert eine Gef hrdung durch ungewolltes Gasgeben Kettenfangbolzen ist am Ketteneinlauf montiert und f ngt eine gerissene Kette auf Kettenbremse bietet Schutz falls die S ge uner wartet nach oben ausschl gt Diese Gefahr besteht vor allem wenn versucht wird mit der Schienen spitze zu s gen 24 Zur weiteren Ausstattung einer Motor Kettens ge ge h ren au erdem ein Kombinationsschl ssel zum Wechseln der Z ndkerze und zum Kettenspannen eine Feile zum Nachsch rfen der Kette mit Feil hilfe ein Doppelkanister f r Kraftstoff und Ketten schmier l Treib und Schmierstoffe Als Treibstoff wird ein Benzin l Gemisch f r Zweitaktmotoren verwendet Es wird im Handel auch als Fertigmischung angebo ten Diese werden im Waldboden schnell abgebaut und sind weitgehend frei von gesundheitssch digen den Stoffen wie Benzol und anderen Aromaten Aller dings liegt der Preis etwa doppelt so hoch wie f r konventionelle Zweitakt Benzinmischungen Das verwendete S geketten l sollte aus biologisch abbaubarem Pflanzen l sein Beispielsweise kann hier f r naturbelass
400. n zum Einsatz Rekupatoren unterscheiden sich nach ihrer Arbeitsweise in Gegenstrom Gleichstrom und Kreuzstromw rme bertrager Je nach Anforderung werden verschiedene Bauarten wie Rohrb ndel Platten Taschen und Spiralrohrw rme bertrager verwendet Bei BHKW kann die W rmeenergie der Ladeluft bei aufgeladenen Motoren des Generator k hlwassers des Motork hlwassers des Motoren ls oder des Motorabgases durch in Reihe geschaltete W rme bertrager ins Heizwasser bertragen werden Daneben findet die W rmeauskopplung auch manch mal in zwei getrennten Heizkreisen statt um z B in einem Heizkreislauf ein h heres Temperaturniveau zu realisieren Betriebsbedingte Ablagerungen an den W rme bertragern z B Ru im Abgas W rme bertrager Kalk im K hlwasser W rme bertrager erfordern von Zeit zu Zeit eine Reinigung der W rmetauscherfl chen um einen ungehinderten W rme bergang zu gew hrleisten Bei manchen Abgasw rme bertra gern ist ein regelm iges Abkehren der Tauscherfl chen mit einer Ru b rste z B alle 1 000 Betriebsstun den erforderlich es gibt aber auch selbstreinigende Systeme z B Kugelregen bzw Kettenzugsysteme 165 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen oder Dampfeinblasen die zum Teil sogar kontinuier lich arbeiten z B durch eine im Abgasstrom vibrie rende Metallwendel Der Reinigungsaufwand des nachgeschalteten Abgasw rme bertragers reduziert sich deutlich wenn ein Ru fil
401. n dass dadurch keine sichere Absenkung der Staubemissionen eintritt 7 12 Gleichwohl kann die Pelletierung Kapitel 3 auf Grund der Vereinfachung der Beschickungsprozesse als eine Art Schl sseltech nologie f r kleinere Strohfeuerungen angesehen wer den zumal mit dieser Brennstoffform stabilere Betriebszust nde auf niederem CO Emissionsniveau erreicht werden 7 12 Weitere positive Effekte sind durch Verwendung von schadstoffmindernden Zuschlagsstoffen bei der Pelletierung denkbar aller dings liegen hierzu derzeit noch keine gesicherten Erkenntnisse vor hnlich gering ist der gesicherte Kenntnisstand ber die Emissionen abs tzig beschickter Ganzballen feuerungen Kapitel 6 die in Deutschland als Klein feuerungen derzeit kaum eingesetzt werden Die genannten grundlegenden Probleme mit Halm gutbrennstoffen lassen sich jedoch auch hier nur schwer beherrschen Zu diesen Problemen z hlen neben den diskutierten klassischen Schadstoffen auch die hochtoxischen organischen Kohlenstoffverbin dungen wie aromatische Kohlenwasserstoffe z B oder chlorhaltige Schadstoffe z B Dioxine und Furane Letztere stellen auf Grund des erh hten Chlorgehaltes gerade bei Halmgutbrenn stoffen ein erh htes Umwelt und Gesundheitsrisiko dar 7 11 7 3 Aschequalit t und verwendung Je nach verwendetem Brennstoff fallen zwischen 0 5 und 10 der Brennstoffmasse als Verbrennungsr ck stand Asche Schlacke an Er muss entwed
402. n Kei len verwendet Eine bersicht ber die g ngigen Axt typen wird in Kapitel 3 3 1 1 vgl Tabelle 3 2 vorge stellt Bei gro en Kl tzen ist ein Spalthammer mit sei nem gro en Gewicht zu empfehlen das gilt bei Bedienhebel Spaltkeil Bodenplatte Keilspalter mit vertikaler Arbeitsweise Abb 3 10 Bauarten von Keilspaltern 3 19 28 Weich und Hartholz Bei kleineren Kl tzen die man mit einem Schlag spalten kann wird die leichtere Spaltaxt verwendet F r Hartholz wird eine etwas dickere Klinge als f r Weichholz gew hlt Oft sind Spalt xte aber f r beide Holzarten geeignet Viele Spalt xte werden aber beim Treiben von Keilen leicht besch digt und unbrauchbar wenn es sich nicht um ein ausdr cklich auch f r diesen Zweck geeignetes Werkzeug handelt Mechanische Keilspalter F r die gewerbliche Zer kleinerung bzw Spaltung von ger cktem Holz zu ofeng ngigen Holzst cken kommen haupts chlich Keilspalter zum Einsatz Sie sind vielfach als Schlep peranbauger te mit Zapfwellenantrieb ausgef hrt Tabelle 3 3 Beim Keilspalter wird ein Spaltkeil hydraulisch ber einen Hubkolben in das eingeklemmte Holz getrieben Alternativ kann der Rohling auch gegen einen fest stehenden Keil oder eine Klinge gedr ckt Spaltkreuz Hubzylinder Hubschwinge Keilspalter mit horizontaler Arbeitsweise und Hubschwinge werden dann wird nicht der Spaltkeil sondern die gegen
403. n PMR Rohrleitungen sind in Tabelle 6 4 zusammengestellt Verlegungsarten F r kleine Netze werden soge nannte Strahlnetze verwendet das hei t dass die Rohrleitungen direkt vom W rmeerzeuger zu jedem Verbraucher ohne Abzweigungen verlegt werden Diese Verlegart weist bei kleineren und mittleren Netzanlagen die geringste Trassenl nge auf Ein Ring netz ist dagegen kostentr chtiger erm glicht aber die 111 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Einbindung weiterer W rmeerzeuger an verschiede nen Netzpunkten Es ist au erdem leicht erweiterbar und bietet eine hohe Versorgungssicherheit Bei Kleinw rmenetzen erfolgt oft eine Haus zu Haus Verlegung wobei eine Gruppierung von Abnehmern mit einer geringen Anzahl von Abzwei gungen bei geringer Anschlussflexibilit t Erweiter barkeit verbunden wird Eine Sonderform dieser Ver legungsart ist die Kellerverlegung d h der Anschluss von unmittelbar angrenzenden Nachbarwohnungen oder geb uden im Keller Dabei entfallen s mtliche Tiefbauarbeiten und auch die Wartung ist erheblich erleichtert 6 15 Bei Kleinstw rmenetzen wird meist eine Trassen f hrung in Form einer Flachverlegung angestrebt Hierbei wird ein Gef lle in den Leitungen vermieden Dadurch ist keine Entl ftungseinrichtung an Hoch punkten und kein Einbau von Revisionssch chten erforderlich Der Graben wird so tief ausgekoffert dass noch eine Mindest berdeckung von 60 bis 80 cm erreicht wird Abb 6 34 Di
404. n Verbrennungs motoren ist Die lreinigung sollte immer ber min destens zwei Reinigungsstufen n mlich eine Haupt reinigung Grobkl rung und eine nachgeschaltete Sicherheitsfiltration Endfiltration erfolgen In kleine ren dezentralen Anlagen mit Tageskapazit ten bis zu ca 1t lsaat Tag ist f r die Grobkl rung der Einsatz einer einfachen und relativ kosteng nstig zu betrei benden Sedimentationsanlage m glich Abb 10 2 F r gr ere Verarbeitungskapazit ten ist eine Haupt reinigung durch Filtration zum Beispiel Kammerfil terpresse Vertikal Druckplattenfilter oder Vertikal Druckkerzenfilter zu bevorzugen Bei der Sicher heitsfiltration von Raps lkraftstoff haben sich in bis herigen Untersuchungen Filterkerzen aus gewickelter Baumwolle oder Tiefenfiltermodule bew hrt Diverse Beutelfilter hingegen haben sich als nur bedingt oder nicht geeignet erwiesen Neben festen Verunreini gungen k nnen in Pflanzen len zum Teil erst nach l ngerer Lagerzeit sogenannte Tr bungsstoffe sicht bar werden die sich absetzen und beispielsweise ei nen wei lichen Bodenbelag bilden k nnen Treten Tr bungsstoffe auf m ssen diese lchargen noch mals sorgf ltig gefiltert werden Sicherheits Absetztank ilter Trub l Zwischen beh lter Trubstoff 1 abscheide Rein l Trub trichter stoffe gem Trubstoffentnahme
405. n bei Neubauten Neubauten m ssen die Anforderungen der EnEV er f llen und d rfen den maximalen Jahres Prim rener giebedarf sowie den maximalen Transmissionsw r meverlust nach Anhang 1 EnEV 8 9 nicht berschreiten Somit ist sowohl der Jahres Prim r energiebedarf als auch der Transmissionsw rmever lust geb udespezifisch zu berechnen und die wesent lichen Berechnungsergebnisse m ssen in einem Energiebedarfsausweis zusammengestellt werden Im Unterschied zum alten W rmebedarfsausweis werden nunmehr neben den geb udespezifischen Da ten auch die Kennwerte der Heizungsanlagen mit er fasst Bei Neubauten und wesentlichen baulichen n derungen ist der Energiebedarfsausweis Pflicht bei Altbauten freiwillig Die Begrenzung des Jahres Pri m renergiebedarfs gilt jedoch nicht f r Geb ude die zu mindestens 70 durch Kraft W rme Kopplung durch erneuerbare Energien mittels selbstt tig arbei tender W rmeerzeuger oder berwiegend durch Ein zelfeuerst tten beheizt werden 8 15 Diese Geb ude d rfen lediglich den in der EnEV 83 sowie Anhang 1 Tabelle 1 vorgegebenen H chstwert des Transmis sionsw rmeverlustes nicht berschreiten Die Bestimmung des Prim renergiebedarfs erfolgt durch Addition des Heizw rmebedarfs mit dem Trinkwasserw rmebedarf multipliziert mit einer so genannten Anlagenaufwandszahl wobei die Ermittlung von e in einem komplizierten Berech nungsverfahren nach DIN V 4701 10 8 27 erfol
406. n das BHKW ab gegeben werden und verloren gehen Au erdem f hrt dies zu einer unn tigen thermischen Belastung des Aggregats BHKW werden meist w rmegef hrt betrieben und dienen zur Deckung des Grundw rmebedarfs Zus tzlich installierte Spitzenlastkessel werden zuge schaltet wenn die eingetauschte Motorabw rme nicht mehr die n tige Vorlauftemperatur im Heizkreislauf liefert Um tageszeitliche Schwankungen zwischen Strom und W rmebedarfsspitzen ausgleichen zu k nnen wird ein W rmespeicher eingesetzt Aus die sem Pufferspeicher heraus decken die W rmever braucher ihren W rmebedarf Erst wenn die einge stellte Temperatur des Speichers nicht mehr mit dem 166 BHKW gedeckt werden kann schaltet sich der Spit zenlastkessel zu Die Auslegung des W rmespeichers h ngt von der thermischen Leistung des BHKW vom W rmebedarf und von der nutzbaren Temperaturdif ferenz ab Letztere wird vor allem durch die R cklauf temperatur zum BHKW begrenzt Damit eine ausrei chende Motork hlung in jedem Fall gew hrleistet ist liegt diese R cklauftemperatur je nach Anlage bei maximal etwa 60 bis 70 C 10 3 3 Thermische Nutzung in lbrennern Neben der kombinierten Kraft und W rme erzeugung im Blockheizkraftwerk BHKW l sst sich naturbelassenes Pflanzen l oder auch Pflanzen l methylester z B RME auch als Brennstoff in Feue rungsanlagen einsetzen Mit RME k nnen in der Re gel alle konventionellen Heiz lfeuerung
407. n mit Chargenabbrand generell im Verlauf der Verbrennung mehr oder weniger gro e Schwan kungen von Leistung Temperatur Luft berschuss und Schadstofffreisetzung z B Kohlenstoffmon oxid auf Hierin besteht hnlichkeit mit den handbe schickten Holzfeuerungen Deshalb sind chargen weise beschickte Ganzballenfeuerungen m glichst immer unter Volllast zu betreiben vor allem kleinere Anlagen sie ben tigen daher im Regelfall einen rela tiv gro en W rmespeicher vgl hierzu Kapitel 6 1 4 4 Ein Beispiel f r den Aufbau einer kleinen Ganzbal lenfeuerung bietet Abb 6 27 Zur Vermeidung von Ascheanbackungen kommt es wie bei den Sch tt gutfeuerungen f r Halmgut auch hier auf die Begrenzung der Temperaturen im Bereich der Bett asche an Daher wird auch hier eine K hlung des Glutbetts vorgenommen Das geschieht mit Hilfe eines Wassermantels der um den Brennraum herum verl uft Die f r die Verbrennung erforderliche Pri m rluft wird zusammen mit den im oberen Feuer raum abgesaugten Schwelgasen seitlich ber Luft schlitze durch das Stroh hindurch geblasen um im unteren Bereich der Brennkammer den Abbrand des hohl liegenden Ballens zu erm glichen Wie bei den handbeschickten Zentralheizungskesseln wird die Sekund rluft anschlie end dem darunter liegenden Nachbrennraum Wirbelbrennkammer zugef hrt In Deutschland stehen einem Einsatz von Stroh feuerungen mit mehr als 100 kW Nennw rmeleistung vor allem die hier zu
408. n und Konzepte die direkt und mit vergleichsweise hoher Betriebssicher heit umgesetzt werden k nnen Das bedeutet dass beispielsweise die Blomassevergasung f r eine gekop pelte W rme und Stromerzeugung nur am Rande behandelt wird da sie sich selbst bei Gro anlagen heute noch im Demonstrationsstadium befindet Generell gilt diese Abgrenzung f r den gesamten Bereich der Kraft W rme Koppelung mit Festbrenn 11 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen stoffen da diese im betrachteten Leistungsbereich bis 100 kW derzeit noch nicht wirtschaftlich ist obgleich die inzwischen stark verbesserten Rahmenbedingun gen wie zum Beispiel die im Erneuerbare Energien Gesetz EEG 1 4 festgeschriebenen Mindestverg tungss tze f r die Einspeisung von biogenem Strom 12 eine solche Vermutung nahe legen F r die bei der Vergasung und Stromerzeugung geltenden techni schen Grundlagen und die vorliegenden Praxiserfah rungen die auch nicht im o g Leitfaden f r Gro an lagen beschrieben werden sei auf die weiterf hrende Literatur verwiesen z B 1 9 1 10 Biogene Brennstoffe im Energiesystem Kaum ein Energierohstoff bietet so viele Anwen dungsvarianten und Nutzungsaspekte wie die Bio masse Da auch der technologische Entwicklungs stand je nach Verfahren sehr unterschiedlich sein kann und sehr vielf ltige Umweltwirkungen vorlie gen ist eine umfassende Darstellung kaum m glich F r eine grobe Einf hrung in das Th
409. nbaukrans beschickt Aufbauhacker sind dagegen fest oder vor bergehend auf dem Chassis eines Trag oder Universalschleppers montiert und werden in der Regel ber ein Wandlergetriebe durch den Fahrzeugmotor angetrieben Die Beschickung erfolgt meist durch einen angebauten Kran mit Greiferzange Selbstfahrende Gro hacker Selbstfahrende Gro hacker sind ausschlie lich f r die gro technische Hackgutproduktion geeignet Sie sind mit einer Kranbeschickung ausger stet und besitzen meist einen Ladebunker zur Aufnahme des Hackguts Dieser Bunker hat ein Fassungsverm gen von maximal 25 m er ist entweder aufgesattelt oder befindet sich auf einem angeh ngten Fahrwerk Das Hackgut wird durch Abkippen auf bereitgestellte Lkw Container oder andere Transportmittel z B auch ein Shuttlefahrzeug bergeben Anh ngehacker W hrend die Anbau Aufbau und Selbstfahrhacker vornehmlich f r den mobilen Ein satz in der R ckegasse oder auf der Holzeinschlag fl che verwendet werden sind die versetzbaren Anh ngehacker eher f r den Betrieb an der Wald stra e oder an einem gr eren Holzlagerplatz kon zipiert Bei diesen Ger ten befindet sich das Hackaggregat auf einem separaten Anh nger Es ben tigt einen eigenen Antriebsmotor da oft unab h ngig von der Zugmaschine gearbeitet wird Mit solchen Ger ten sind beispielsweise beim berbe trieblichen Einsatz Jahresdurchsatzleistungen von 15 000 bis 20 000 Festmeter Fm m
410. nd Kaliumverbindungen d h SO KCI Dioxine und Purane sowie Stickstoffverbindungen d h NH3 N20 Eine besondere Bedeutung haben hierbei die Stick oxidemissionen NO und NO zusammengefasst NO Sie entstehen im Wesentlichen aus dem im Brennstoff gebundenen Stickstoff der von ca 0 15 Holz ber 0 45 Stroh bis ca 4 Rapsk rner in einem relativ weiten Bereich schwanken kann vgl Kapitel 4 Allerdings wird der Brennstoffstickstoff bei der Verbrennung gr tenteils in molekularen Stickstoff N2 und nicht zu NO umgewandelt Ein sehr geringer Teil des Stickstoffs wird au erdem in die Asche eingebunden 72 Die zweite wichtige NO Bildungsursache ist die Reaktion von Luftstickstoff mit Sauerstoff Hierf r m ssen aber sehr hohe Temperaturen von mehr als 1 300 C vorliegen sie kommen jedoch bei der Bio masseverbrennung allenfalls rtlich und kurzzeitig vor Daher spielt dieser Bildungsmechanismus nur bei den stickstofffreien Brennstoffen wie Heiz l oder Erd gas eine gr ere Rolle da hier h here Verbrennungs temperaturen auftreten 5 3 Anforderungen an die Feuerungskonstruktion Um einen hohen Wirkungsgrad und geringe Schad stoffemissionen zu erzielen muss die Feuerungs technik den besonderen Eigenschaften der biogenen Festbrennstoffe Rechnung tragen Zu diesen besonde ren Eigenschaften z hlt vor allem der relativ hohe Ge halt fl chtiger Substanzen Kapitel 5 1 Daraus l
411. nd des W rme bertra gers Kapitel 6 2 2 Sicherheitstechnische Funktionen Die wichtigsten sicherheitstechnischen Funktionen bei handbeschick ten Feuerungen umfassen das kontrollierte ffnen des Beschickungsraums zur Verhinderung austreten der Gase z B durch Kontaktschalter mit Ansteue rung des Abgasventilators sowie bei geschlossenen hydraulischen Systemen eine thermische Ablaufsiche rung des Kessels Hierbei handelt es sich um eine me chanische Vorrichtung durch die Kaltwasser meist Trinkwasser ber einen Sicherheitsw rme bertrager geleitet wird Bei berhitzung die durch das Errei chen einer bestimmten Vorlauftemperatur ca 95 C angezeigt wird ffnet sich ein Ventil welches den Kaltwasserdurchfluss freigibt so dass die bersch s sige W rme in das Abwassersystem abgeleitet werden kann 6 1 4 2 Einsatzbereiche Varianten und Ausstattung Bei den Scheitholzkesseln handelt es sich um eine be sonders variantenreiche Bauartengruppe deren Merkmale und Ausf hrungen nachfolgend vorge stellt werden Die am Markt aktuell angebotenen Feuerungstypen von Scheitholzkesseln werden in der Markt bersicht Scheitholzvergaserkessel Scheit holz Pellet Kombinationskessel 6 57 zusammenge stellt Eine bersicht findet sich auch im Anhang Merkmale moderner Scheitholzkessel Leistungs und Verbrennungsregelung niedrige Schadstoffemissionen bei Nennw rmeleistung Typenpr fungen Kohlenmonoxid bis 250 mg Nm
412. ndert am 25 06 2005 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN EN 14 214 Kraftstoffe f r Kraftfahrzeuge Fetts ure Methylester FAME f r Dieselmotoren Anforderungen und Pr f verfahren Beuth Berlin 2003 Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN V 51605 Kraftstoffe f r pflanzen ltaugliche Motoren Raps l kraftstoff Anforderungen und Pr fverfahren Beuth Berlin 2006 EnergieStG Energiesteuergesetz vom 15 Juli 2006 BGBl INr 33 vom 19 7 2006 5 1534 10 8 10 9 10 10 10 11 10 12 10 13 10 14 10 15 10 16 10 17 10 18 10 19 10 20 Gailfu M BHKW Infozentrum www bhkw infozen trum de Gesetz zur Neuregelung des Rechts der Erneuerbaren Energien im Strombereich Erneuerbare Energien Gesetz vom 21 07 2004 BGBl I Nr 40 vom 31 07 2004 5 1918 1930 Hartmann H Kaltschmitt Hrsg Biomasse als erneuerbarer Energietr ger Eine technische kologi sche und konomische Analyse im Kontext der brigen erneuerbaren Energien Schriftenreihe Nachwach sende Rohstoffe Band 3 Neubearbeitung Landwirt schaftsverlag M nster Hiltrup 2002 692 S Institut f r Energetik und Umwelt gGmbH Leipzig IE Monitoring zur Wirkung des novellierten Erneu erbare Energien Gesetzes EEG auf die Entwicklung der Stromerzeugung aus Biomasse 2 Zwischenbe richt im Auftrag des BMU Eigenverlag Leipzig 2006 Kuratorium f r Technik
413. nehmen Kapitel 3 4 1 In der kalten Jahreszeit ist der Wasserentzug bei dieser Methode zwar gering dennoch erm glicht sie auch im Winter einen schnelleren Trocknungsfort schritt als bei der kontinuierlichen Kaltbel ftung Da die Selbsterw rmung mit zunehmender Trocknungs dauer abnimmt verlangsamt sich auch der Trock nungsprozess Bel ftungstrocknung Mit Beginn der warmen Jah reszeit steigt das S ttigungsdefizit der Au enluft an so dass auch mit kontinuierlicher Bel ftung eine Trocknung realisiert werden kann Eine derartige Be l ftungstrocknung kann beispielsweise im Anschluss an eine Bel ftungsk hlung erfolgen Mit einem Trock nungsgebl se wird dabei Au enluft durch das Trock nungsgut gedr ckt Mit zunehmenden Au entempe raturen beschleunigt sich der Trocknungsvorgang Auch technische Ma nahmen die die Lufttemperatur um wenige Grad Celsius erh hen wirken sich positiv aus Einen kleinen Temperaturbeitrag leisten hierzu schon die W rmeentwicklung aus dem Gebl sebe trieb und die Luftreibung er wird auf lt 1 bis maximal 5 beziffert 3 6 3 55 Empfehlenswert ist die Ver wendung von L ftungsabw rme 7 aus der Raum oder Stallbel ftung Auch solar aufgew rmte Trock nungsluft ist nutzbar hierzu z hlt auch die Luftab saugung aus dem Dachraum von Betriebsgeb uden Abb 3 42 In Witterungsperioden mit hoher relativer Luftfeuchtigkeit oder auch nachts sollte die Bel ftung unterbrochen werden
414. neinspritz pumpen etwa 5 um und f r Verteilereinspritzpum pen etwa 10 um 10 13 Zur Minimierung von Standzeiten sind parallelgeschaltete Kraftstoff bypassfilter empfehlenswert auf Kraftstoffvorw rmung zur Vermeidung von Verharzungen m glichst verzichten au er bei sehr kurzer F rderdauer bis zur Einspritzung jedoch nicht im Tank und bei Motorstillstand nur geeignete hoch belastbare Einspritzpumpe ver wenden st rkere Belastungen als bei Dieselbetrieb Vermeidung von Verkokungen und Ablagerungen an den Einspritzd sen u a durch gute Kraftstoff qualit t mit niedrigem Koksr ckstand vgl Kapitel 10 2 aber auch durch eine geeignete D sengeome trie die einer R ckstandsbildung vorbeugt Ablage rungen behindern das Schlie en der D sennadel und beeintr chtigen die Zerst ubungsqualit t so dass es zum Nachtr pfeln verbunden mit erh hten HC und Ru emissionen kommt unverbrannter Kraftstoff gelangt au erdem an die Zylinderw nde und kann auf diese Weise in das Motor l eingetra gen werden was unter bestimmten Bedingungen zu dessen Eindickung und zum Ausfall der Schmierf higkeit Motorschaden f hrt Motor Neben fremdstoffbeladenen Pflanzen len z h len Schmier leindickung und Motor berhitzung zu den wichtigsten Ursachen f r Sch den an Pflanzen l motoren Der Wahl des geeigneten Kraftstoffs z B Raps lkraftstoff nach DIN V 51605 vgl Kapitel 10 2 169 9 10 Handbuch Bioenergie Kleinanla
415. nen Aus diesem Grund ist der Einbau ei nes Pufferspeichers fast immer zwingend erforder lich damit die momentan nicht ben tigte Heizkessel energie zwischengespeichert werden kann Ferner erh ht ein gro er Pufferspeicher auch den Bedien komfort der Heizungsanlage So kann w hrend der bergangszeit bei einmaligem Heizen pro Tag selbst mehrere Stunden nach Ausbrand des Kessels die Wohnung mit dem warmen Heizungswasser aus dem Pufferspeicher weiter beheizt werden die Kesselwassertemperatur so lange weiter an bis die Sicherheitseinrichtung des Kessels aktiv wird Bei dem W rmespeicher handelt es sich um einen w rmeisolierten Stahlbe h lter der w hrend der Speicherbela dung und entnahme vom zirkulierenden W rmetr germedium haupts chlich Wasser durchflossen wird Der hei e Zulauf im oberen Bereich des Spei chers ist so gestaltet dass Turbulenzen m glichst ver mieden werden und sich eine gleichm ige unge st rte Temperaturschichtung einstellt Das geschieht entweder durch Verwendung von Pralltellereinl ufen bei vertikalem Anschluss oder durch sanftes Anstr men der Speicherdecke bei seitlichem Anschluss Eine besonders ausgepr gte Temperaturschich tung wird in sogenannten Schichtenspeichern erreicht Hierbei str mt das r ckflie ende Heizungs wasser meist durch ein im Pufferspeicher integriertes Steigrohr laminar in die unterschiedlichen Tempera turzonen ein Hohe Kesselvorlauftemperaturen beg ns
416. nen einer seits korrosiv wirken und andererseits Ablagerungen auf der W rme bertrageroberfl che bilden die den W rme bergang beeintr chtigen und damit den Wir kungsgrad senken Zwar k nnte die Ablagerungspro blematik durch eine geringere W rmebelastung des W rme bertragers reduziert werden dies w rde jedoch einen gr eren W rme bertrager und somit gr ere Gasvolumina erforderlich machen Die opti male und betriebssichere bertragung der im Abgas einer Biomassefeuerung enthaltenen W rmeenergie auf das Arbeitsgas stellt somit ein bislang noch nicht befriedigend gel stes Problem dar F r die Kombination eines Stirlingmotors mit einer Biomasseheizung sind auch an der Feuerungsanlage bestimmte Anpassungen erforderlich Diese muss speziell f r den Motor entwickelt oder modifiziert worden sein Um die ben tigte hohe Temperatur zu erzielen ist eine Verbrennungsluftvorw rmung erfor derlich 6 66 Da sich die Leistung des Stirlingmotors kaum regeln l sst ist ein Volllastbetrieb der Feuerung anzustreben Au erdem sollten die erzeugten Hei gase mittels einer geeigneten Gasf hrung zum W r metauscher des Stirlingmotors hin konzentriert wer den um eine m glichst hohe W rmestromdichte und damit hohe Energieausnutzung zu erzielen d h hohe Temperaturen und hohe Gasgeschwindigkeit zum W rmetauscher Zur Reduzierung der W rmetau scherverschmutzung und zur Vermeidung eines all m hlichen Wirkungsgradverfalls sol
417. nen schnelllaufende Hacker und Schredder oder langsamlaufende Zerspaner Trom melrei er eingesetzt werden Bei den Hackern Trommel Scheiben oder Schneckenhacker ist in der Regel eine geordnete L ngszuf hrung paralleler Baum oder Astteile zum Schneidaggregat erforder lich Schredder und Zerspaner erlauben dagegen auch eine Verarbeitung von Holzresten die in Wirrlage zu gef hrt werden Die unterschiedlichen Techniken werden im Folgenden n her dargestellt 3 3 3 1 Hacker Da die Hackschnitzelgr e und form die Lager Transport und Verwertungseigenschaften vielfach beeinflusst werden an die Hackertechnik sehr unter schiedliche Forderungen gestellt Dazu z hlen u a gleichm ige Kantenl ngen zur Verbesserung der Flie und F rdereigenschaften 31 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Schneidprinzip R ckansicht Drehrichtung bewegliche Druckrolle Gegenschneide feste Einzugsrolle zerklei nerungs Wurfschaufe rippen Abb 3 17 Schneidprinzip und Austragvorrichtung eines Scheibenradhackers mit Nachzerkleinerung nach 3 23 Vermeidung von berl ngen durch vollst ndige Erfassung auch der feinen Zweige und Stile zur Vermeidung von Br ckenbildung im Lager saubere Schnittstellen und geringe Faser oder Rin denbesch digung zur Verringerung der spezi fischen Oberfl che des Hackguts bessere Lagerf higkeit Vermeidung von Fremdstoffaufnahme Diese Ziele lassen
418. net Sie sind ausschlie lich bei Nennw rmeleistung zu betreiben Da aber der W rme bedarf w hrend eines Jahres nur selten in H he der Nennw rmeleistung liegt muss die bersch ssige W rme in einem ausreichend dimensionierten Puffer speicher zwischengespeichert werden Kapitel 6 1 4 3 Leistungsgeregelte Kessel Diese Kessel verf gen ber ein Saugzug oder Druckgebl se welches es er m glicht die zugef hrte Prim rluftmenge je nach Leistungsbedarf gezielt zu dosieren Das geschieht entweder ber die Gebl sedrehzahl oder ber eine entsprechende Klappenstellung in den Zuluftkan len Als Regelgr e dient meist die Differenz zwischen dem Istwert und dem Sollwert der Kesseltemperatur Auch leistungsgeregelte Scheitholzkessel sollten m g lichst bei Nennw rmeleistung betrieben werden da es sich hierbei um den verbrennungstechnisch g ns tigsten DBetriebszustand mit den geringsten Schadstoffemissionen handelt vgl Kapitel 5 Daher kann auch hier auf einen ausreichend gro dimensio nierten W rmespeicher nicht verzichtet werden Ka pitel 6 1 4 3 Je nach Ladezustand des Speichers der durch Temperaturf hler erfasst wird wird die Feue rungsleistung des Holzkessels von der Regelung an gepasst vgl Kapitel 6 1 4 3 Die m gliche dauerhafte Lastdrosselung bei Scheitholzkesseln auf ca 50 der Nennw rmeleistung ist allerdings deutlich geringer als bei automatisch beschickten Feuerungen dort auf ca 30 der Nennw
419. nforderungen durch die Ver ffentlichung der Vornorm DIN V 51605 am weitesten fortgeschritten siehe Kapitel 10 2 Das Raps l sollte entweder aus einer kalten Pressung stammen oder als Vollraffinat verwendet werden Die Verwendung von nicht n her spezifizier tem Pflanzen l oder Teilraffinaten sollte vermieden werden Eine erste Qualit tsbeurteilung durch Sicht und Geruchskontrolle einer repr sentativen lprobe sollte bei jedem Betankungsvorgang erfolgen Frisches Raps l ist durchsichtig und hat eine goldgelbe Farbe Bei einer Sichtkontrolle ist insbesondere auf feste Fremdstoffe im l auf Tr bungen Verf rbungen vor allem gr nliche Verf rbungen Phasentrennungen z B durch freies Wasser zu achten Beim Geruch stest sollten keine stechenden Ger che z B durch Verunreinigung mit mineralischen Kraftstoffen oder L sungsmittelr ckst nden oder ranzige Ger che z B durch stark oxidativ vorbelastete le festge stellt werden Diese einfachen Tests ersetzen aber nicht eine lanalyse entsprechend der vorgeschriebe nen Pr fmethoden 10 15 Im Verdachts oder Scha densfall sollte eine solche Analyse durchgef hrt wer den Insbesondere bei der Annahme gro er Mengen Raps lkraftstoff empfiehlt es sich bei der Betankung an der Zapfanlage drei R ckstellmuster zu entneh men Die Probenflaschen werden im Beisein des Liefe ranten und Kunden beschriftet und mit Originalit ts verschl ssen verschlossen oder versiegelt
420. ng Kennzeichnung Beuth Berlin 1990 25 S Deutsches Institut f r Normung 2001 DIN 51705 Pr fung fester Brennstoffe Bestimmung der Sch tt dichte Deutsches Institut f r Normung 2006 DIN 51730 Pr fung fester Brennstoffe Bestimmung des Asche Schmelzverhaltens Deutsches Institut f r Normung e V 2006 DIN V 18 160 1 Abgasanlagen Teil 1 Planung und Ausf hrung Deutsche Vereinigung des Gas und Wasserfaches e V Technisches Regelwerk 551 2 Ebert H P Heizen mit Holz in allen Ofenarten ko buch Verlag Freiburg 1998 6 Aufl 133 S FNR Hrsg Leitfaden Bioenergie Planung Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen Fach agentur Nachwachsende Rohstoffe FNR G lzow 2000 ISBN 3 00 015389 6 Fr ling Heizkessel und Beh lterbau GmbH Industrie stra e 12 A 4710 Grieskirchen Firmenunterlagen Gaderer M Kleinst Nahw rmenetze und Mikronetze In Biow rme Energie aus Holz Schulungsunterlagen 183 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 6 16 6 17 6 18 6 19 6 20 6 21 6 22 6 23 6 24 6 25 6 26 6 27 184 Bayerisches Zentrum f r angewandte Energiefor schung ZAE Garching Eigenverlag 2002 Good J Nussbaumer T Regelung einer St ckholz feuerung mit unterem Abbrand Bundesamt f r Ener giewirtschaft Z rich 1993 Guntamatic Heiztechnik GmbH Bruck Waasen 7 A 4722 Peuerbach Firmenunterlagen Hansen H Raab
421. ng auch w hrend des laufenden Betriebs erfolgen Im Naturzug betriebene Herde arbeiten in jeder Betriebsart nach dem Durchbrandprinzip Bei Her den die mit Saugzuggebl se ausger stet sind wird dagegen auch das Prinzip des seitlichen Unterbrands vgl Abb 6 1 angewendet wobei auch in diesem Fall die Herdplatte durch die darunter entlang gef hrten hei en Abgase geheizt wird ber entsprechende Klappen l sst sich auch eine ggf vorhandene Back r hre aufheizen Im Winterbetrieb erlaubt der vergr erte F llraum die Verwendung gr erer Holzscheite als beim aus schlie lichen Kochbetrieb mit relativ engem Brenn raum Die meisten Heizungsherde verf gen ber getrennte Prim r und Sekund rluftzuf hrungen sowie ber eingeschr nkte M glichkeiten zur Leis tungsregelung Auch kombinierte Herd Kachel fen werden angeboten bei denen die Heizgase ber eine Umstellklappe vom Herdbetrieb in Kachelofenz ge auch in benachbarte R ume umgeleitet werden k n nen 6 1 2 7 Pellet fen Mit der Einf hrung von normierten Holzpellets Ka pitel 4 wurden die Bauarten der Einzelfeuerst tten um den Pelletofen erweitert Hier kommen die Vor teile einer automatischen Beschickung auch bei den sehr kleinen Leistungen des Wohnraumbereichs zum Tragen Durch die Verwendung von Pellets mit gleich bleibenden Brennstoffmerkmalen blicherweise ca 6mm Durchmesser und einem niedrigen Wasser gehalt nach DINpjus lt 10 96 werden die Sch
422. ng auf landwirtschaftliche Fl chen bei gr e ren Heizwerken mit Entstaubungsanlagen g ngige Praxis ist Rechtliche Anforde rungen und Vorschriften 8 1 Zulassung von Feuerungsanlagen Ma geblich f r die generelle Verwendbarkeit von Bauprodukten wie Feuerungsanlagen sind in Deutschland die Landesbauordnungen und die Feue rungsverordnungen der L nder Damit die darin fest gelegten Regeln zwischen den Bundesl ndern m g lichst wenig abweichen wurde eine sogenannte Musterbauordnung erlassen 8 1 Darin sind die f r alle Bundesl nder angestrebten Standards festgelegt bevor sie in L nderverordnungen umge setzt werden Zeichen und CE Kennzeichnung Nach 811 der Energieeinsparverordnung EnEV 8 6 vom 2 De zember 2004 d rfen Heizkessel die mit fl ssigen oder gasf rmigen Brennstoffen beschickt werden und de ren Nennw rmeleistung mindestens 4 und h chstens 400 Kilowatt betr gt nur dann eingebaut und aufge stellt werden wenn sie mit dem europ ischen Konfor mit tszeichen CE Kennzeichnung versehen sind Da sich 11 dieser Verordnung jedoch nicht auf Heiz kessel bezieht die mit festen Brennstoffen beschickt werden m ssen Festbrennstoffkessel gem 8 17 der Musterbauordnung MBO vom November 2002 ne ben der genannten CE Kennzeichnung auch das na tionale bereinstimmungszeichen U Zeichen tra gen Beide Zeichen dokumentieren dass das Produkt mit den geltenden Richtlinien be
423. ng mit der Leistung bzw der Anlagenauslastung gilt bei den Staubemissionen nicht Diese werden statt dessen von anderen Fakto ren wie Bewegung im Glutbett Aschegehalt und Aschezusammensetzung im Brennstoff oder vom Vor handensein von Beruhigungs und Ablagerungszo nen bestimmt Tendenziell weisen Hackschnitzelfeue rungen h here Staubemissionen auf als hand beschickte Scheitholzkessel bei denen sich das Glut bett weitgehend in Ruhe befindet Ein solches ruhen des Glutbett liegt auch bei vielen Pelletkesseln vor wenn diese als Abwurffeuerung ausgef hrt sind bei denen der Glutbettbereich kaum mechanischen St rungen unterliegt vgl Kapitel 6 Au erdem handelt es sich bei den Holzpellets um einen relativ aschear men Brennstoff vgl Kapitel 4 126 Die Einhaltung des hier geltenden Staubgrenz werts von 150 mg Nm Kapitel 8 ist nach diesen Pr fergebnissen in der Regel unproblematisch Aller dings wird der Staubaussto auch durch den War tungszustand und die gew hlte Brennstoffqualit t beeinflusst Aus diesem Grund stellt der Parameter Staub bei den berpr fungsmessungen in der Praxis die wichtigste Ursache f r Beanstandungen dar siehe unten Beanstandungsquoten Bei modernen Biomassefeuerungen kann davon ausgegangen werden dass der weitaus berwiegende Anteil der St ube im Korngr enbereich von weniger als 1 um anf llt Abb 7 9 Das zeigt eine Vielzahl von Untersuchungen 7 1 7 8 7 11 S mtli
424. ngsanlage 50 kW ohne sekund re Staubabscheidung nach 7 12 nicht immer problemlos m glich Das gilt insbeson dere dann wenn die Anlage mit einer mechanischen oder automatischen Reinigung der W rmetauscher z ge ausgestattet ist bei der die Flugasche mit der Bettasche wieder vermengt wird Bei Holzfeuerungen kleinerer Leistung wird daher empfohlen die ge samte abgek hlte Asche in den Hausm ll zu geben da eine Verwendung als D nger wegen der m gli chen Schadstoffbelastung des Bodens und der Pflan zen nicht vertretbar ist Bei Aschen aus Halmgutfeuerungen f llt dagegen eine um ein Vielfaches h here Aschemenge mit ten denziell geringerer Schwermetallkonzentration an 130 Holz mit Rinde 1 Halmgut i Feuerraum a mg kg W rmetauscher 5 3000 Ce SS 9 q 2237 1 5 2000 H 1592 5 1000 i N 387 i S 2 lt Abb 7 12 Schwermetallanfall in einer automatisch beschickten Kleinfeuerung 50 kW am Beispiel des Zinkgehalts in Aschen aus verschiedenen Abscheidungsbereichen bei unterschiedlichen Biomassebrennstoffen nach 7 12 LP Landschaftspflege GP Getreideganzpflanzen gleichzeitig ist auch der D ngerwert dieser Aschen h her als der von Holzaschen Auch hier gilt aber dass eine Verwendung als D nger nicht in jedem Fall problemlos zu empfehlen ist wenngleich die Aus bringu
425. ngskessel W rmenutzung nur au erhalb des Aufstellraums St ckholzkessel 10 250 max 800 unterer Abbrand Durchbrand selten bis 1 m Scheitl nge Naturzug oder Gebl sekessel W rme speicher erforderlich Durch brand Auch wirkt sich die meist fehlende klare Trennung gt Prim rluftzufuhr gt Hei gasabfuhr zwischen Entgasungs und Nachverbrennungszone bei Kohlenbrennstoffen weniger nachteilig aus Den noch wird das Durchbrandprinzip auch bei Holzfeue rungen im Bereich der Einzelfeuerst tten insbe sondere Kamin fen und Kamine angewendet da oberer hier eine problemlose Entaschung durch das Rost und Abbrand den Aschekasten m glich ist und h ufige Nach legeintervalle kleiner Brennstoffmengen im Wohnbe reich keinen gro en Aufwand darstellen Ferner spie len optische Aspekte ebenfalls eine gro e Rolle bei unterer Abbrand Durchbrandfeuerungen l sst sich die Beobachtung des Flammenspiels durch eine Sichtscheibe einfach realisieren SE EE Bei modernen Scheitholz Zentralheizungskesseln gt sind Durchbrandfeuerungen jedoch heute kaum noch gebr uchlich Sie werden meist nur im kleinen Leis seitlicher Unterbrand vertikaler tungsbereich unter 15 kW eingesetzt da hier derzeit Unterbrand noch keine Messpflicht durch den Kaminkehrer besteht vgl Kapitel
426. nicht sicher vermieden wird kommt es unter anderem zu St rungen in der Verbrennungsluft f hrung Zusetzen der Zuluft ffnungen und zu mas siven St rungen im Verbrennungsablauf sowie zu Anlagensch den bis hin zum Stillstand Abb 6 28 Schubbodenfeuerung mit Wasserk hlung im Glutbett links und Vorschubrostfeuerung f r Halmgut und Getreide rechts Um St rungen zu vermeiden ben tigen getreide taugliche Feuerungssysteme eine besonders leistungs starke automatische Entaschung Hinzu kommt dass die anfallenden Schlackebrocken bei ung nstigen Bedingungen zu einer Gr e anwachsen k nnen die den Schneckenaustrag unm glich macht und somit eine St rung ausl st Weitere R hreinrichtungen 2 Schneckenwelle mit Mitnehmer k nnen erforderlich sein Korrosionsprobleme Bei Getreide und Strohfeue rungen muss verst rkt auf die Korrosions bzw Ver schlei best ndigkeit der Bauteile geachtet werden z B durch Verwendung von Edelstahl f r den W r metauscher oder Siliziumcarbid f r die Feuer raumauskleidung Hiermit liegen jedoch bislang noch Feuerungen und Anlagentechnik keine Langzeiterfahrungen vor Ursache f r die er h hte Korrosion ist der deutlich h here Chlorgehalt der bei der Verbrennung aggressive Rauchgasbe standteile bildet Aber auch der hohe Kaliumgehalt der zu korrosionsf rdernden Ablagerungen auf den rauchbeaufschlagten Bauteilen f hrt unterst tzt die Korrosion Entstaubungseinri
427. nimiert wird Gleiches gilt auch f r den Schutz vor Bodenfeuchtigkeit Als Untergrund eignen sich Holzplanken Paletten oder trockener Kiesboden F r den Umschlag mit Hilfe von Ladefahrzeugen z B Frontlader Radlader ist meist zus tzlich eine belastbare Bodenplatte Beton Asphalt Verbundsteinpflaster erforderlich Alter nativ k nnen hierf r auch Holzkonstruktionen in Frage kommen zum Beispiel in halboffenen Geb uden mit Lagerb den aus hohl liegenden Rund h lzern Ofenfertig aufbereitetes Brennholz sollte im Freien nicht ohne Regenschutz lagern damit es f r die Ver brennung ausreichend trocken ist Eine Wiederbe feuchtung ist in jedem Fall durch eine mobile Abde ckung z B Plane oder durch eine feste berdachung 2 verl ngerte Dachtraufe zu ver hindern Dabei ist darauf zu achten dass ein nat rli cher Luftzutritt zum Holzsto von allen Seiten her 39 3 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen m glich ist damit die im Lager entstehende feuchte Luft abgef hrt werden kann F r eine qualit tsg ns tige Lagerung sind folgende Bedingungen zu beach ten Holzstapel regengesch tzt abdecken trockenen Untergrund schaffen m glichst mit Luft zutritt Rundholz Paletten etc als Lagerort m glichst windexponierte Fl che w h len z B Lagerung am Waldrand anstatt im Wald Abstand zu Geb udew nden oder zwischen den Holzstapeln mindestens ca 10 cm Abb 3 25 an Geb udew nden
428. nn P Link H Marks A Erpro bung der Brennwerttechnik bei h uslichen Holzhack schnitzelfeuerungen mit Sekund rw rmetauscher Berichte aus dem Nr 2 Technologie und F rder zentrum TFZ Selbstverlag Straubing 2004 49 S Download www tfz bayern de Launhardt T Hurm R Pontius Strehler A Meie ring A Pr fung des Emissionsverhaltens von Feue Brennstoffe rungsanlagen f r feste Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg Eigenverlag M nchen 1994 Reihe Materialien Nr 109 198 S Launhardt T Hurm R Schmid V Link H Dioxin und PAK Konzentrationen in Abgas und Aschen von St ckholzfeuerungen Bayerisches Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen BaySt MLU Hrsg M nchen 1998 Reihe Materialien 142 149 5 Launhardt T Hartmann Link H Schmid V Ver brennungsversuche mit naturbelassenen biogenen Festbrennstoffen in einer Kleinfeuerungsanlage Emis sionen und Aschequalit t Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 156 133 5 Launhardt T Hartmann H Link H Emissionsmes sungen an 21 bayerischen Zentralheizungsanlagen f r Holzhackgut Bayerisches Staatsministerium f r Ern h rung Landwirtschaft und Forsten Hrsg M nchen 1999 Reihe Gelbes Heft Nr 65 39 5 Obernberger I Aschen und deren Verwertung In Kalts
429. nn jedoch durch Ablagerungen behin dert werden au erdem k nnen die Reaktionszeiten Feuerungen und Anlagentechnik Abb 6 21 Einbaubeispiele f r Hackschnitzelfeuerungen mit Raumaustragsystem in der Ausf hrung als Blattfederr hrwerk und Schneckenf rderung nach 6 30 Grundriss m Prallmatte Pelletslagerraum Be und Entl ftung mind 200 cm mind 15 cm 50 300 E 300 cm Bef llstutzen je 10 cm Q 5 Be und Entl ftung mind 200 cm Abb 6 22 Einbaubeispiel f r eine Pelletheizung mit pneu matischer Austragung nach koFen 6 46 bei Verpuffungsreaktionen Staubexplosionen zu kurz sein H here Sicherheit bietet daher eine Zellenrad schleuse bei der der Brandweg zur Austragschnecke stets verschlossen bleibt Abb 6 23 unten Hierbei handelt es sich um ein st hlernes Zellenrad welches sich in einem gusseisernen Geh use dreht wobei es ber einen Elektromotor angetrieben wird Der Nach teil dieser relativ kostenintensiven Variante liegt in der Anf lligkeit gegen ber Fremdk rpern z aus Metall durch die es zu Blockaden kommen kann Sperrige Holzteilchen werden dagegen problemlos durch die scharfen Zellenradkanten zerkleinert Auch die Zellenradschleuse wird h ufig mit einem L sch wassersystem kombiniert Weitere Sicherhe
430. noxid CO und Kohlenwasserstoffe HC und des Sauerstoffs an der katalytisch aktiven Schicht voraus an der die Molek lbindungen gelockert werden Der optimale Arbeitsbereich f r die bis zu mehr als 90 ige Umsetzung der CO und HC Emissionen liegt bei ca 200 bis 350 C Oxidationskatalysatoren eignen sich besonders gut f r Pflanzen lmotoren weil Pflanzen l nahezu schwefelfrei ist und dadurch die katalytische Beschichtung der Katalysatoren nicht beeintr chtigt wird Durch Oxidationskatalysatoren werden insbe sondere auch Aldehyde die f r den pflanzen ltypi schen Geruch verantwortlich sind um ber 80 reduziert Der Einsatz von Oxidationskatalysatoren ist daher f r alle pflanzen lbetriebenen BHKW unbe dingt zu fordern Mit Hilfe eines Entstickungskatalysators k nnen Stickstoffoxide NO wirkungsvoll reduziert werden Dabei wird vor dem Katalysator ein Reduktionsmittel Ammoniak bzw Harnstoff Wasser ggf auch Koh lenwasserstoffe in fl ssigem oder gasf rmigem Zustand dem Rauchgasstrom ber ein D sensystem zugef hrt Derartige SCR Katalysatoren werden bislang jedoch nur bei gr eren Motoren ca gt 1 000 kW Feuerungsw rmeleistung eingesetzt Mit Partikelfiltern lassen sich bei Selbstz ndungs motoren Partikel Abscheideraten von 90 und mehr erreichen Insbesondere k nnen auch die als stark gesundheitsgef hrdend einzustufenden Feinstaub partikel deutlich reduziert werden Mit zunehmender Betr
431. nsschutzgesetz Landesanstalt f r Landtechnik Freising f r das Baye rische Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2002 Reihe Materia lien Nr 171 Thuneke K Widmann B Sch n H Betriebs und Emissionsverhalten von Pflanzen l BHKW In OTTI Energie Kolleg Hrsg Zehntes Symposium Energie aus Biomasse Biogas Pflanzen l Festbrennstofe Eigenverlag Regensburg 2001 S 253 258 10 21 10 22 10 23 10 24 Thuneke Link H Widmann B Remmele E Pflan zen lbetriebene Blockheizkraftwerke Abschlussbe richt Forschungsbericht der Bayerischen Landesanstalt f r Landtechnik Staatsministerium f r Landesentwicklung und Umwelt Freising f r das Bayerische fragen Hrsg M nchen 2002 Reihe Materialien Nr 175 Thuneke K Widmann B Operation and emission characteristics of CHP units fuelled with rapeseed oil Proceedings of the 12th European Conference and Technology Exhibition on Biomass for Energy Industry and Climate Protection 17 21 June Amsterdam 2002 pp 703 705 Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen GefStoffV Gefahrstoffverordnung vom 23 Dezember 2004 BGBl Nr 74 vom 29 12 2004 5 3758 zuletzt ge ndert am 11 7 2006 BGBl 1 Nr 33 vom 19 7 2006 5 1575 VDI Gesellschaft Energietechnik VDI Richtlinie 3985 Grunds tze f r Planung Ausf hrung und Abnahme von Kraft W rme Kopplungsanlagen mit Verbren
432. nstigung wird ab 1 Januar 2007 bis dahin Steuerbefreiung schrittweise verringert Um diese Steuerbeg nstigung in Anspruch nehmen zu k nnen muss das Pflanzen l den Anforderungen der DIN V 51605 gen gen was nur durch die Verwendung von Raps l als Kraftstoff erreicht werden kann Als Vor aussetzung f r die Gew hrleistung der Steuerbeg ns tigung von Raps lkraftstoff m ssen die Raps lkraft stoffhersteller ihre T tigkeit beim zust ndigen Hauptzollamt anzeigen und die Energiesteuerentlas tung beantragen Weiterhin weden seit dem 01 Januar 2007 Herstel ler von Energieerzeugnissen 2 Pflanzen l nach 8 37a BImSchG ordnungsrechtlich verpflichtet einen wachsenden Mindestanteil ihres j hrlichen Absatzes an Otto oder Dieselkraftstoff f r den mobilen Einsatz durch Biokraftstoffe zu ersetzen Biokraftstoffquote F r den Biokraftstoff zur Erf llung dieser Verpflich tung kann nach 50 EnergieStG keine Steuerentlas tung in Anspruch genommen werden Unter Einbeziehung dises nicht steuerbeg nstig ten Anteils am Absatz von Biokraftstoffen ergeben sich folgende effektive Steuers tze f r Pflanzen l im nobilen Bereich 0 Cent l ab 01 August 2006 2 07 Cent l ab 01 Januar 2007 9 86 Cent l ab 01 Januar 2008 18 46 Cent l ab 01 Januar 2009 26 44 Cent l ab 01 Januar 2010 33 33 Cent l ab 01 Januar 2011 45 06 Cent l ab 01 Januar 2012 Abweichend von diesen Steuers tzen wird nach 8 57 EnergieStG Pflanzen l welches als
433. nstofff llung bewirkt der kalte und noch feuchte Brennstoff sowie das ffnen der F llt r zun chst eine Abk hlung Gleichzeitig nimmt das F llvolumen im Feuerraum w hrend der anschlie enden kontinuierlichen Abbrandphase ab weshalb man auch vom Chargenabbrand spricht Mit dem ver nderlichen F llvolumen ndert sich bei vielen Feuerungsbauarten auch die Verweilzeit der 73 5 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen gebildeten Brenngase Die sich st ndig ndernden Verbrennungsbedingungen lassen sich an der Kon zentration des gebildeten Kohlenstoffdioxids CO und des Kohlenstoffmonoxids CO im Abgas ablesen Abb 5 2 F r die abbrandphasenbezogene Dosierung der Luftzufuhr ergeben sich hieraus bestimmte Konse quenzen Kapitel 6 Diese lassen sich am besten umsetzen wenn ein Gebl se verwendet wird durch welches die Luftmenge an den momentanen Verbrennungszustand angepasst werden kann Durch geeignete Feuerungskonstruktionen wird au erdem versucht wie bei automatisch beschickten Anlagen einen m glichst gleichm igen Abbrand mit konstan ter Leistung und geringen Emissionen zu erreichen Das Nachlegen des Brennstoffs und das ver nderliche F llvolumen sollen dabei einen m glichst geringen St reinfluss aus ben Ein Feuerungsprinzip bei dem diese Forderungen auch bei handbeschickten Feuerungen besonders konsequent umgesetzt wurden stellt der sogenannte untere Abbrand dar Hier nimmt nur die unterste
434. nternet www herlt eu Herz Feuerungstechnik GmbH Sebersdorf 138 A 8272 Sebersdorf Tel 43 3333 2411 0 Fax 43 3333 241173 Internet www herz feuerung com Hestia GmbH Zillenberg Kappelstr 12 86510 Ried bei Mering Tel 08208 1264 Fax 08208 1514 Internet www hestia de Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang G Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A F und zum Thema Pflanzen l Forts Fabrikat HMS HOBAG Hofmeier Hohmann Hoval HS Tarm HT Engineering IMB Iwabo Janfire J m K B amp Sch fer K nzel KWB Lignotherm Limbacher Lopper Manglberger Mbio M ller Nolting Oertli Rohleder Olymp koFen 1 214 Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet HMS Heiztechnik Eichbichl A 5121 Tarsdorf Tel 43 6278 20345 Fax 43 6278 20345 67 Internet www hms heiztechnik at HOBAG Brienz AG Lauenenstra e 51 CH 3855 Brienz Tel 41 33 9521220 Fax 41 33 9521229 Internet www hobag ch Hofmeier Heizkessel Schlickelder Str 76 49479 Ibbenb ren Tel 05451 4001 Fax 05451 4002 Internet www hofmeier heizkessel de Hohmann Klose GmbH Dorfstra e 36 77767 Appenweier Tel 07805 910820 Fax 07805 2078 Internet www hohmann klose de Hoval Deutschland GmbH Karl Hammerschmidt Str 45 85609 Aschheim Dornach Tel 089 922097 0 Fax 089 922097 77 Internet www hoval de HS Tarm Sandstra e 30 04860 Torgau S ptitz Tel 03421 90
435. ntspricht Ziffer 4 und 5 der 1 BImSchV Kategorie A verleimtes gestrichenes beschichte tes lackiertes oder anderweitig behandeltes Altholz ohne halogenorganische Verbindungen in der Beschichtung und ohne Holzschutzmittel ent spricht Ziffer 6 und 7 der 1 BImSchV Kategorie Altholz mit halogenorganischen Verbindungen in der Beschichtung ohne Holz schutzmittel Kategorie A IV mit Holzschutzmitteln behandeltes Altholz wie Bahnschwellen Leitungsmasten Hop fenstangen Rebpf hle sowie sonstiges Altholz das auf Grund seiner Schadstoffbelastung nicht den Altholzkategorien AU oder A zugeordnet werden kann ausgenommen PCB Altholz Unbelastetes Altholz der Kategorie AI kann da es mit den oben genannten Brennstoffen der Ziffern 4 und 5 der 1 BImSchV vergleichbar ist auch in Klein anlagen ohne Leistungsbegrenzung eingesetzt wer den Der Nutzer solchen Holzes muss dessen Unbe denklichkeit sicherstellen das geschieht durch Sichtkontrolle und Sortierung Bei den Gebrauchth l zern der Kategorie A I handelt es sich in der Regel um Europaletten Einwegpaletten Industriepaletten aus Vollholz sowie aus Vollholz hergestellte Transportkis ten Verschl ge Obstkisten Kabeltrommeln M bel und K cheneinrichtungen H lzer der Kategorie k nnen ebenfalls in Kleinanlagen eingesetzt werden sofern es sich hierbei um Anlagen der Holzbe oder verarbeitung handelt Alle brigen Alth lzer sind
436. nung nach DIN EN 13229 Stand April 2005 DIN CERTCO www dincertco de Berlin DinCertco Zertifizierungsprogramm Kamineins tze und kassetten f r feste Brennstoffe mit schadstoffar mer Verbrennung nach DIN 18895 Stand April 2005 DIN Berlin www dincertco de Hartmann H Schneider 5 kologische Analyse Energetische Umwandlung Festbrennstoffe In Hart mann H Kaltschmitt M Hrsg Biomasse als erneu erbarer Energietr ger Eine technische kologische und konomische Analyse im Kontext der brigen Erneuerbaren Energien Schriftenreihe Nachwach 185 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 7 7 17 8 17 9 7 10 7 11 7 12 7 13 7 14 7 15 7 16 7 17 186 sende Rohstoffe Band 3 Neubearbeitung Landwirt schaftsverlag M nster Hiltrup 2002 Hartmann H Launhardt T Schmid H Technische M glichkeiten und umweltrelevante Auswirkungen der Kombination von Holz und Gasfeuerungen kleinerer Leistung Forschungsbericht Nr 1 Eigenverlag Land technik Weihenstephan Hrsg Freising 1997 76 S Hartmann H Schmid V Link H 2003 Untersuchun gen zum Feinstaubaussto von Holzzentralheizungsan lagen kleiner Leistung Partikelgr enverteilungen Gesamtstaub und weitere Kenngr en Berichte aus dem TFZ Nr 4 Technologie und F rderzentrum TFZ Selbstverlag Straubing 58 S Download www tfz bay ern de Hartmann H Ro ma
437. nungskraftmaschinen Verein Deutscher Ingenieure Hrsg Beuth Verlag Berlin 2004 10 25 10 26 10 27 10 28 Quellenverzeichnis VDI Gesellschaft Technische Geb udeausr stung VDI Richtlinie 2067 Blatt 7 Berechnung der Kosten von W rmeversorgungsanlagen Blockheizkraftwerke Ver ein Deutscher Ingenieure Hrsg Beuth Verlag Berlin 1988 VDI Gesellschaft Energietechnik Hrsg Rationelle Energieversorgung mit Verbrennungs Motoren Anla gen Teil BHKW Technik Verein Deutscher Inge nieure D sseldorf VDI Verlag 1991 44 S Widmann B Stelzer T Remmele E Kaltschmitt M Produktion und Nutzung von Pflanzen lkraftstoffen In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 537 584 Zell B Bayerisches Landesamt f r Umweltschutz Emissionsauflagen und Genehmigungspraxis bei Bio gas und Pflanzen l BHKW Zweites Anwenderforum Energetische Nutzung von Pflanzen l und Biogas Ost bayerisches Technologie Transfer Institut e V Regensburg 23 November 2000 in Kloster Banz Staf felstein 189 Anhang Anhang Anhang Anhang Anhang Anhang F Anhang G Anhang H Anhang 1 Anhang J Anhang K Anhang L Anhang Bauarten von Kreiss gen Holzspaltern und Schneid Spaltger ten Bauarten von mobilen Holzhackern Bauarten von Einzelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe Bauar
438. nz ndhilfen verwendet werden m ssen oder die Anlagen in den Gluterhal tungsbetrieb bergehen um z ndf hig zu bleiben 6 4 Schornsteinsysteme Der Schornstein hat die Aufgabe die Verbrennungs gase und Schadstoffe ber das Dach ins Freie abzu f hren Dazu muss er stand und brandsicher sein Bei raumluftabh ngigen Feuerungen muss er au erdem den Unterdruck erzeugen durch den die notwendige Verbrennungsluft angesaugt wird Die rechtlichen Anforderungen und Bestimmun gen an das Schornsteinsystem werden in Kapitel 8 erl utert Die Bemessung des f r die jeweilige Feuerungsart erforderlichen Schornsteinquerschnitts erfolgt nach DIN EN 13384 vgl Kapitel 8 Baugruppen Man unterscheidet drei Baugruppen von Schornsteinen Abb 6 29 Gruppe 1 Dreischalige Isolierschornsteine Sie sind geeignet f r Festbrennstofffeuerungen aber auch f r l und Gasfeuerungen Gruppe II Zweischalige Isolierschornsteine Weil der s urefeste Innenmantel fehlt sind diese Schorn steine nicht feuchteunempfindlich Gruppe Einschalige Schornsteine Moderne Heizkessel k nnen oftmals wegen der abgesenkten Abgastemperatur nicht mehr einschalige Feuerungen und Anlagentechnik nk Schornsteine angeschlossen werden da Schwitz s urefester 8 2 Innenmantel wasser und S urebildung zu einer Verrottung f h Gruppe I NE ann ren k nnten Meistens ist aber durch eine schiIc dreischaliger r e 5
439. o Feldmiete usw Thermochemische Umwandlung Physikalisch chemische Umwandlung Biochemische Umwandlung Y Ver Ver Pressung Extraktion Alkohol Anaerob Aerober Pyrolyse kohlung gasung Festbrenn Kohle stoff Produktgas Pyrolyse l Pflan zen l Abbau Abbau Umesterung PME Ethanol Biogas gasf rm J Brennst fester Brennstoff fl ssiger Brennstoff Verbrennung Elektrische Energie Thermische Energie 1 Brennstoffzelle Thermisch mechanische Wandlung Abb 2 6 Schematischer Aufbau typischer Bereitstellungsketten zur End bzw Nutzenergiebereitstellung aus Biomasse grau unterlegte K sten Energietr ger nicht grau unterlegte K sten Umwandlungsprozesse 2 8 brennstoffe mit 85 Prozentpunkten den gr ten Ein zelbeitrag liefern Abb 2 4 Sie decken damit ca 4 5 des W rmebedarfs in Deutschland ab 2 13 Zur Stromerzeugung Einspeisung tragen die bioge nen Festbrennstoffe derzeit zu 0 88 bei haupts ch lich durch Altholznutzung Ihr Anteil liegt damit noch vor den Biogasanlagen die bei 0 41 Beitrag rangieren 2 13 Als eine wesentliche St tze der Biomassenachfrage gelten die privaten Haushalte Sch tzungen zufolge liegt die Zahl der Feue
440. o Jahr Weitere verbrauchsgebundene Kosten entstehen f r elektrischen Strom Hilfsenergie Hierbei handelt Kosten der Festbrennstoffnutzung es sich um Antriebsenergie f r die Feuerungsanlage selbst u a f r Verbrennungsluftgebl se Brennstoff f rderung Regelung Dieser Stromverbrauch wird h ufig pauschal mit 0 7 der thermischen Arbeit angesetzt 9 8 Bei Scheitholzfeuerungen kann er in der Praxis aber auch niedriger liegen Da bei Hackgut und Pelletheizungen anders als bei Scheitholzfeue rungen jedoch meist vollautomatisch arbeitende Raumaustragsysteme eingesetzt werden wird der Hilfsstrombedarf f r diese Feuerungen hier mit einem h heren Wert von 1 2 der thermischen Arbeit ange setzt Wird eine Hackschnitzelbel ftung verwendet fal len weitere Stromkosten an Wenn es sich hierbei um eine Bel ftungsk hlung handelt Kapitel 3 kann als Faustzahl ein Stromverbrauch von ca 10kWh je Kubikmeter Hackschnitzel angesetzt werden nach 9 1 Bei einer Bel ftungstrocknung liegt dieser Ansatz dagegen deutlich h her Betriebsgebundene Kosten Die Betriebskosten bein halten alle Aufwendungen f r Wartung und Instand haltung sowie die Kosten f r die Bedienungsarbeit die Emissionsmessungen und die Entsorgung der Verbrennungsr ckst nde wobei Letztere bei Klein feuerungen meist vernachl ssigt werden k nnen Wartung und Instandsetzung In Modellrechnungen werden die Wartungs und Instandsetzungskosten h ufig v
441. offen werden Hierzu m ssen die Anschaffungskosten auf Basis einer Einzelfallbetrachtung und durch individuell einzuho lende Angebote bestimmt werden Generell sollte dabei jedoch ein relativ hoher Sicherheitszuschlag hinzugerechnet werden Heiz lfeuerungen Referenzsystem Bei der Durch f hrung von Wirtschaftlichkeitsrechnungen wird der 153 Ch Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Heiz lkessel mit Regelung 28 5 p 3284 2 o D 5 bd lt 40 60 80 kw 120 Nennw rmeleistung Heiz ltank Anschaffungspreis A 4 000 8 000 Tankinhalt V 16 000 Abb 9 5 Listenpreise ohne Rabatte von Heiz lkesseln und Heiz ltanks inkl MwSt Stand 2006 Einsatz von Holzbrennstoffen h ufig mit dem Einsatz von Heiz l in entsprechenden Anlagen verglichen Daher sollte auch f r die Heiz lvariante eine m g lichst gute Datenbasis vorliegen In Abb 9 5 sind ge eignete Planungszahlen f r die Anschaffungspreise des Heiz lkessels sowie der Heiz ltanks dargestellt Hinzu kommen auch hier die Nebenkosten Peri pheriebauteile wobei es sich um die Pumpengrup pen Verrohrung Sicherheitseinrichtungen Ausdeh nungsgef R cklaufanhebung und handelt N herungsweise k nnen diese Anschaffungs Isolierung kosten nach der folgenden Formel abgesch tzt wer den sie beruht auf einer detaillierten Angebotsfeststel lung f r 88
442. offkriminalit t Schnelltest In siebtes Symposium Biobrennstoffe und umweltfreundliche Energietechnik November 1998 OTTI Technologie Kolleg Eigenverlag Regensburg 1998 S 173 180 Nussbaumer T Kaltschmitt M Grundlagen der Fest brennstoffnutzung Definitionen In Kaltschmitt M Hartmann Hrsg Energie aus Biomasse Grund lagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Ber lin 2001 S 239 247 Obernberger I Nutzung fester Biomasse in Verbren nungsanlagen unter besonderer Ber cksichtigung des Verhaltens aschebildender Elemente dbv Graz 1997 NORM M7132 Energiewirtschaftliche Nutzung von Holz und Rinde als Brennstoff Begriffsbestimmungen und brennstofftechnologische Merkmale sterreichi sches Normungsinstitut Hrsg Wien sterreich 1998 NORM 7133 Energiehackgut Anforderungen und Pr fbestimmungen sterreichisches Normungsinsti tut Hrsg Wien sterreich 1998 7 S NORM M 7135 Presslinge aus naturbelassenem Holz und naturbelassener Rinde Pellets und Briketts Anforderungen und Pr fbestimmungen sterreichi sches Normungsinstitut Hrsg Wien sterreich 2000 10 5 Oser M Nussbaumer T M ller Mohr M Figi R Grundlagen der Aerosolbildung in Holzfeuerungen Bundesamt f r Energie Hrsg Bern Schweiz 2003 95 5 Spliethoff H Siegle V Hein K R G Erforderliche Eigenschaften holz und halmgutartiger Biomasse bei einer Zufeuerung in existie
443. oll st ndig steuerentlastet und fallen nicht in die Teilbe steuerung bei Verwendung als Kraftstoff nach 8 50 Abs 2 Ab dem 01 01 2010 wird dann auch f r Bio heizstoffe nach dem so genannten hnlichkeitsprin zip grunds tzlich der Energiesteuersatz f r Heiz l extra leicht in H he von 6 135 Cent Liter erhoben Als Ausnahme werden f r die als Heizstoff versteuerten Energieerzeugnisse z B Pflanzen l die zur Strom erzeugung in ortsfesten Anlagen mit einer elektri schen Nennleistung von mehr als 2 Megawatt sowie zur gekoppelten Erzeugung von Kraft und W rme in ortsfesten Anlagen Betrieb von Blockheizkraftwer ken mit einem Monats oder Jahresnutzungsgrad von mindestens 70 nach 853 zeitlich unbegrenzt eine Steuerentlastung gew hrt Monats oder Jahresnutzungsgrad ist dabei der Quotient aus der Summe der genutzten erzeugten mechanischen und thermischen Energie und der Summe der zugef hrten Energie aus Energieerzeug nissen Heizstoff in einem Monat bzw Kalenderjahr Nach 82 Abs 4 Energiesteuergesetz unterliegen Raps lkraftstoff und andere pflanzliche le f r den mobilen Einsatz grunds tzlich der gleichen Steuer wie Dieselkraftstoff da sie diesem in ihrer Beschaffen heit und in ihrem Verwendungszweck am n chsten kommen Jedoch ist nach 50 EnergieStG eine Steuer beg nstigung von Pflanzen l als Reinkraftstoff bis 31 Dezember 2011 festgeschrieben Die H he der Station re Nutzung von Pflanzen len Steuerbeg
444. ompakt com Gilles Energie und Umwelttechnik GmbH Koaserbauer Stra e 16 A 4810 Gmunden Tel 43 7612 737600 Fax 43 7612 7376017 Internet www gilles at Graner Kesselbau Holder ckerstra e 3 70839 Gerlingen Tel 07156 21058 Fax 07156 27156 Internet www graner kesselbau de Fritz Grimm Heizungstechnik GmbH B umlstra e 26 92224 Amberg Tel 09621 81267 Fax 09621 85057 Internet www grimm heizung de Guntamatic Heiztechnik GmbH Bruck Waasen 7 A 4722 Peuerbach Tel 43 7276 2441 0 Fax 43 7276 3031 Internet www guntamatic com Hager Energietechnik GmbH Laaer Stra e 110 A 2170 Poysdorf Tel 43 2552 2110 0 Fax 43 2552 2110 6 Internet www hager heizt at Zaklady Maszynowe Hamech 17 200 Hajnowka UL A Krajowej 3 Tel 48 856826264 Fax 48 856822207 Internet www hamech pl Hargassner Holzverbrennungsanlage Gunderding 8 A 4952 Wenig Tel 43 7723 5274 Fax 43 7723 52745 Internet www hargassner at HDG Bavaria GmbH Heizsysteme f r Holz Siemensstra e 6 und 22 D 84323 Massing Tel 08724 897 0 Fax 08724 8159 Internet www hdg bavaria com Heitzmann AG Energietechnik Gewerbering CH 6105 Schachen Tel 41 41 4996161 Fax 41 41 4996162 Internet www heitzmann ch Heizomat Ger tebau GmbH Maicha 21 91710 Gunzenhausen Tel 09836 9797 0 Fax 09836 9797 97 Internet www heizomat de Christian Herlt Dipl Ing An den Buchen 17194 Vielist Tel 03991 167995 Fax 03991 167996 I
445. on Biomasseaschen h ngt von der Aschezusammensetzung ab Hierf r scheint aus gegenw rtiger Sicht vor allem der Kal zium und Kaliumgehalt im Brennstoff entscheidend zu sein Dabei k nnen vor allem kalziumhaltige Stoffe wie Branntkalk oder Kalksteinmehl den Ascheerwei chungspunkt erh hen Da es sich dabei um nicht brennbare Zuschlagstoffe handelt erh ht sich die aus zutragende Aschemenge bei einer blichen Zu schlagsmenge von ca 0 5 bis 2 Gewichtsprozenten um ca 15 bis 60 F r eine gleich bleibende Dosierung und Vermischung dieser Zuschlagstoffe werden ver 106 einzelt bereits spezielle Ger te angeboten au erdem kommen hierf r Eigenbaul sungen zum Einsatz Die Herstellung homogener Brennstoffmischun gen z B Holzhackschnitzel und Getreide setzt eben falls einen gewissen technischen Aufwand voraus z B zwei Austragsschnecken und ist daher in der Praxis schwierig Hierbei werden die Getreidek rner in Anteilen von ca 30 zu Hackschnitzeln beige mischt und in konventionellen Hackschnitzelfeue rungen verbrannt Dieses Vorgehen hat den Vorteil dass das Glutbett gut strukturiert und damit homo gen von Prim rluft durchstr mt bleibt w hrend das bei einer reinen K rnernutzung h ufig nicht der Fall w re Au erdem muss bei der Mischung mit Holz das Zuf hrsystem nicht neu ausgelegt werden M glich ist auch eine Kombination von Zuschlagstoffen und Brennstoffmischungen Anpassung der Feuerung an den Brennstoff
446. on der Oxidation st rker als bei den brigen Feuerungssyste men r umlich voneinander getrennt Mit Vorofenfeuerungen k nnen zum Teil ltere Systemkomponenten weiter genutzt werden Aller dings f hrt eine ungen gend w rmeged mmte und nicht wassergek hlte Vorfeuerung zu erh hten Abstrahlungsverlusten Im Vergleich zu den brigen Feuerungsbauarten ist au erdem der Platzbedarf rela tiv hoch W rmespeicher Hackgut oder Pellet Zentralheizun gen sind in der Regel teillastf hig bis etwa 30 der Nennw rmeleistung Unterhalb dieser Last arbeiten die Anlagen im sogenannten Ein Aus Modus d h das Feuer erlischt zeitweise und wird automatisch im mer wieder neu gez ndet sobald die Vorlauftempera tur des Heizkreislaufes unter einen bestimmten Schwellenwert sinkt Der Einbau eines Pufferspei chers Kapitel 6 1 4 4 ist damit prinzipiell auf Grund der relativ flexiblen Leistungsanpassung nicht zwin gend erforderlich Werden aber automatisch be schickte Anlagen h ufig im sehr kleinen Teillastbe reich unter 30 der Nennw rmeleistung betrieben so berwiegen die ung nstigen schadstofftr chtigen Betriebsphasen in denen der Wirkungsgrad gemin dert ist und es berdies zu Kondensationseffekten im Abgasweg kommen kann In der Folge kann die Le bensdauer der Anlage deutlich verringert sein insbe sondere wenn zur Verschlackung neigende Brenn stoffe wie Getreide oder Stroh eingesetzt werden Durch den Einbau eines Puffer
447. onast 17 29 Pro Solar 8 32 20 3500 Rennergy 12 45 x x 15 140 20 60 5 5 15 30 Schmid 20 30 X 56 30 2400 8 25 gt sht 15 50 x x 15 31 Sieger 23 50 x x 22 X x Solarfocus 15 x x 20 60 x x x x Solarvent 12 27 Solvis 10 30 x x Sommerauer amp 8 25 X Lindner 30 150 X Sonnergie 15 x x Sonnig 14 30 15 30 X Sonnys 24 65 x x Sp nex 40 130 X 60 3000 Strebel 12 5 70 x 14 30 1 200 Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang G Forts Bauarten Feuerung geeignete Brennstoffe Automatisch beschickte Anlagen Holz Halmgut etc Nennw rme SS EB A Fabrikat Vertrieb Leistungsbereich K 5 3 kW 5 S 27211721 5 5 7 8 5 Si Jee 20 EE TT EI E AAE Thermorossi 30 82 x x 32 Twin Heat 24 80 x Viessmann 26 40 x 15 Vigas 25 92 x x Viva Solar 15 50 Wagner 15 45 Walln fer 15 x x Windhager 15 40 15 26 Wolf 22 48 15 X WVT 30 100 35 2200 x Xolar 14 28 x X 20 50 Zima 40 900 x x x ZWS 15 45 x x 12 50 x x 201 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Anhang E Bauarten von Vergasungsanlagen f r Biomasse Kleinanlagen zu
448. onorohr Paar Vor und R cklauf in W h m unter folgenden Bedingungen T System 90 70 C T Erdreich 5 C lichter Rohrleitungsabstand 10 cm berdeckungsh he 80 cm Feuerungen und Anlagentechnik Rohraufbau D mmung PU oder PE Schaum Stahl oder Kunststoffrohr Kunststoffmantel F llsand K rnung 0 3 mm 1 Q N Abb 6 34 Bild oben Prinzipieller Aufbau eines Fernw r merohres Monorohr Bild unten Erdverle gung zweier Duo Rohrleitungen f r Nahw rme sowie Brauch und Trinkwasser versorgung Ma e in mm nach 6 32 zierungen ben tigt Die Rohre kompensieren die W rmeausdehnung selbst so dass auch lange Trassen bis 150 m keine Sto stellen im Erdreich haben m s sen das hei t es m ssen keine U B gen zum Aus gleich der L ngenausdehnung im Untergrund veran kert werden Mit dem PMR kann der Bereich von 10 bis 700 kW Heizleistung abgedeckt werden Tempera tur und Druck sind auf 95 C bzw 6 bar begrenzt Bei kleineren Anlagen bis DN 50 bietet es sich an Duo Rohre zu verlegen Vor und R cklauf befinden sich hierbei in einem gemeinsamen Mantelrohr Abb 6 34 unten Flexible Kunststoffmedienrohre gibt es auch als Quattro Rohre in welchen Heizungs Vor und R cklauf Brauchwasser Hauptleitung und Zir kulation integriert sind Sie sind besonders bei engen Platzverh ltnissen gut geeignet Einige typische Eigenschaften vo
449. orrangig der Deckung eines Heiz W rmebedarfs durch Niedertemperaturanwendung dienen Die Verbesserung des Informationsangebotes im Kleinanlagenbereich soll zur Erh hung des Anteils der regenerativen Energienutzung in Deutschland beitragen Dieser ist zuletzt bereits erheblich gestie gen Solarenergie Wind und Wasserkraft Bioenergie und Geothermie trugen in 2005 bereits 6 4 des End energieverbrauchs bei und haben beim Bruttostrom verbrauch bereits einen Anteil von 10 2 erreicht 1 11 Nach dem Willen der Bundesregierung soll ihr Anteil am Prim renergieverbrauch bis 2020 mindes tens 10 und am Stromverbrauch mindestens 20 betragen 1 4 Sogar auf 50 soll der regenerative Anteil am Prim renergieverbrauch bis 2050 steigen 1 11 Von der Bioenergienutzung wird dabei meis tens ein berproportionaler Anstieg erwartet 1 5 1 2 Ziele Im vorliegenden Handbuch wird das Wissen ber den Einsatz biogener Brennstoffe in kleineren Anlagen sys tematisiert und aufbereitet Dabei wird der Versuch unternommen einerseits grundlegende zum Teil komplexe Zusammenh nge allgemein verst ndlich darzustellen und andererseits anwendungsbezogene technische organisatorische wirtschaftliche und rechtliche Fragen umfassend zu beantworten Da durch kann das Handbuch als Projektierungs und Ausf hrungshilfe f r die am Prozess der Brennstoffbe reitstellung und nutzung beteiligten Akteure aber auch f r die beratenden ffentlichen und p
450. ost Lage des Rostes Flachfeuerung oder F llfeuerung Feuerungsprinzip Durchbrand oberer Abbrand oder unterer Abbrand Zu den wichtigsten Unterscheidungsm glichkeiten z hlen die Feuerungsprinzipien die nachfolgend er l utert werden Ihre Anwendung in den einzelnen Bauartgruppen Tabelle 6 1 wird in den anschlie en den Kapiteln 6 1 2 bis 6 1 4 dargestellt Die bei hand beschickten Feuerungen blichen Feuerungs prinzipien Durchbrand oberer Abbrand und unterer Abbrand werden in Abb 6 1 schematisch dargestellt Dabei lassen sich die beiden erstgenannten oft nicht eindeutig voneinander abgrenzen Sie werden des halb in der Literatur und in der Praxis nicht immer als eigenst ndige Feuerungsprinzipien betrachtet son dern oft als unterschiedliche Betriebsweisen ein und derselben Feuerung angesehen Da das Durchbrand und das obere Abbrandprinzip in unterschiedlichen Bereichen entwickelt wurde in der Kohle Durch brand bzw Holzfeuerung oberer Abbrand und in der Praxis Anlagen mit entsprechender Merkmalaus pr gung angeboten werden werden sie nachfolgend separat diskutiert De facto besteht allerdings zwi schen ihnen ein flie ender bergang viele Anlagen vor allem Einzelfeuerst tten vereinen beide Prinzi pien zu einer Mischform oder erlauben den Wechsel von der einen zur anderen Feuerungsart 6 1 1 1 Durchbrand Bei der Durchbrandfeuerung wird die Verbrennungs luft durch das Rost und somit durch die ges
451. ost Asche Antrieb f r automatischer In Unterschubfeuerungen k nnen Holz gebl se r umer Ascher umer schnitzel mit einem Wassergehalt von 5 bis maximal 50 verfeuert werden Feuerraum Abb 6 16 Beispiel f r eine 50 kW Hackschnitzelfeuerung nach dem und Nachbrennkammer m ssen dabei an die Quereinschubprinzip mit Rost und Ascher umer nach Heizomat 6 28 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 6 3 Systematik der Feuerungsprinzipien automatisch beschickter Kleinanlagen vereinfachte schematische Darstellungen ohne Luftf hrung und Ascheaustrag Unterschub ab 10 kW Holzhackschnitzel feuerung bis 2 5 MW Holzpellets starrer Rost z T mit Ascher u ab 35 kW mer oder Kipprost Holzhackschnitzel als Rost bewegter Rost ab 15 kW Holzpellets feuerung Vorschubrost bis gt 20 MW Rinde Quer einschub feuerung ab 40 kW Holzhackschnitzel mit Schne 5 bis 450kW Holzpellets cken oder Kolben mit Wasserk hlung Hackschnitzel Be Ee 25 kW Holzpellets ab 15 kW E bis 800 kW Halmgut als Schub aschung kein Schie K boden ber rner feuerung ohne Wi Rost ohne Wasserk hlung 20 2 25 kW Holzhackschnitzel unter dem Glutbett bis 180 kW Holzpellets ab 15 kW ab 15 kW mit Rost Kipprostfeuerung bis 30 KW evtl Pr zisions hackgut ab 6 kW Holzpellets Schal
452. pielrechnungen In Tabelle 9 3 werden einige Kostenrechnungsbei spiele f r verschiedene Versorgungsaufgaben darge stellt Darin erweist sich die W rmeerzeugung in gr e ren hackschnitzelbefeuerten Anlagen verglichen mit Pellet und Scheitholzanlagen als die kosteng nstigste Variante unter den Biomassebrennstoffen Das liegt haupts chlich an den niedrigen Brennstoffpreisen durch die die Mehrkosten bei den Investitionen mehr als ausgeglichen werden Allerdings wurden hier die baulichen Aufwendungen f r das Lager die gegebe nenfalls erforderlichen Bel ftungsgebl se und die Maschinen f r den Brennstoffumschlag nicht einge rechnet da von vorhandenen Altgeb uden und einer entsprechenden Maschinenausstattung ausgegangen wurde z B landwirtschaftlicher Betrieb Damit wird der Tatsache Rechnung getragen dass f r Hackschnit zel nur ein eingeschr nkter Anwenderkreis in Frage kommt Kosten der Festbrennstoffnutzung Tabelle 9 3 Berechnungsbeispiele f r die W rmegestehungskosten in verschiedenen Kleinanlagen f r verschiedene Versor gungssituationen Berechnungen inkl MwSt Werte z T gerundet Kessel Nennleistung Brennstoff Anlagen und Betriebsdaten W rmebedarf Heizung W rmebedarf b MWh a Brauchwasser Einheit MWh a Gesamtnutzungs grad Summe Brennstoffeinsatz Zeitbedarf f r Reini gung und Betrieb na H ufigkeit der Kaminkehrung a Investitionen Feuerungsanlage
453. qualit t regelt unter anderem die DIN Norm 51 731 3 7 vgl Kapitel 4 36 3 3 4 2 Pelletierung Zur Pelletierung von Biomasse kommen haupts chlich Kollergangpressen zum Einsatz Bei diesem Verfahren sind 2 bis 5 Rollen Koller an einer bzw mehreren gekreuzten Achsen angebracht die in ihrer Mitte eine vertikale bei Flachmatrizenpressen oder horizontale bei Ringmatrizenpressen Drehachse besitzen Bei der Ringmatrizenpresse Abb 3 22 verharren die Kollerachsen in starrer Position w hrend die Matrize angetrieben wird Die einzelnen Koller rotie ren dabei um die eigene Achse sie werden meist pas siv durch Reibung mit der Matrize bzw deren Press gutauflage angetrieben Das Material wird dabei in die Bohrungen der Matrize hineingepresst und dort verdichtet Die am Ende der Bohrungen austretenden Presslinge k nnen auf der anderen Seite der Matrize durch Abschermesser auf die jeweils gew nschte L nge gek rzt werden Getriebe Matrize zerkleinertes Halmgut Halmgut zuf hrung Koller Presskanalbohrungen Abb 3 22 Arbeitsweise einer Kollergangpresse mit Ring matrize 3 16 Wie bei der Brikettierung kommt auch f r die Pelletierung nur feines und trockenes Material in Frage Der Feuchteverlust durch die im Prozess statt findende Aufheizung Reibungsenergie betr gt nur ca 1 bis 2 Wassergehalts Prozentpunkte Der spe zifische Energieaufwand f r die Pelletierung variiert je nach Vorbehan
454. r ndet H ufig ist die Verbrennungstem peratur der Ausbrandzone Oxidationszone zu gering und die Reaktionen laufen zu langsam ab Dies ist besonders dann der Fall wenn zu feuchte Brenn stoffe verwendet werden Zu einer unvollst ndigen Verbrennung kommt es aber auch wenn die Verweilzeit der Reaktionspartner in einer solchen hei en Zone zu gering ist z B auf Grund zu klein dimensionierter Feuerr ume Das ist auch bei feuchten Brennstoffen der Fall zu hohe Was sergehalte im Brennstoff mindern nicht nur die Ver brennungstemperatur sondern f hren auch zu einer Erh hung des Abgasvolumens was zwangsl ufig ebenfalls mit einer geringeren Aufenthaltszeit im Brennraum verbunden ist Au erdem kann die Durchmischung der gebildeten Brenngase mit der Verbrennungsluft Sekund rluft ung nstig sein weil beispielsweise nicht gen gend Turbulenz im Feuer raum erzeugt wird und die Brenngase somit nicht ausreichend mit Sauerstoff in Kontakt kommen Um eine m glichst vollst ndige Verbrennung zu erreichen sind eine Reihe von technischen Bedingun gen zu erf llen die u a in Kapitel 6 dargestellt sind Die Freisetzung von Produkten einer unvollst ndigen Verbrennung l sst sich anhand von Abb 5 1 nachvoll ziehen Zu den Schadstoffemissionen aus Spurenelemen ten bzw Verunreinigungen z hlen luftgetragene Aschepartikel d h der nicht brennbare Teil der Staubemissionen Schwermetalle z B Cu Pb Zn Schwefel Chlor u
455. r Abf llstutzen Schneckenkasten S Abb 3 33 H ngende Kunststoffgewebesilos z B aus Trevira in verschiedenen Ausf hrungen Staub w hrend des Einblasvorgangs in die brigen Kellerr ume Zum Schluss wird ein Lieferschein mit der erfassten Liefermenge ausgedruckt Um einen automatischen Lageraustrag zu gew hr leisten ist der Lagerraum so zu gestalten dass die Pellets an einem tiefen Punkt zusammenflie en so dass sie von dort ber eine Schnecke oder ber ein pneumatisches Absaugsystem entnommen werden k nnen Um das zu gew hrleisten erfolgt die Lage rung Kleinsilos mit Wandmaterial aus Holz Metall oder Gewebe in Lagerr umen mit Schr gbodenauslauf und in Erdtanks Kleinsilos Die verwendeten Kleinsilos unterscheiden sich prinzipiell nicht von den f r Hackschnitzel einge setzten Silos Bei Pellets kann aber auf bewegliche Teile wie Blattfederr hrwerke oder Schubb den vgl Kapitel 3 4 3 verzichtet werden stattdessen gen gt ein konischer oder trichterf rmiger Auslauf mit ei nem Absperrschieber Der Auslauf m ndet in der Re gel in einen Schneckentrichter oder eine Luftstrom schleuse von wo aus der mechanische bzw pneumatische Weitertransport zur Feuerungsanlage erfolgt Eine kosteng nstige Lagervariante stellen die sogenannten Gewebesilos dar Hierbei handelt es sich Bereitstellung von Festbrennstoffen um einen Hochbeh lter mit Wandungen aus Kunst stoffgewebe z B Tre
456. r ein keilf rmiges Profil auf wodurch die Asche mit der steilen Kante vor w rts in Richtung des Ascheabwurfs transportiert wird w hrend sich der Schieber in der R ckw rtsbe wegung unter dem ruhenden Aschebett hindurch schiebt 6 3 2 2 Ganzballenfeuerungen Ganzballenfeuerungen werden in Deutschland bli cherweise ab einem Leistungsbereich von ca 85 kW eingesetzt Hierbei handelt es sich entweder um konti nuierlich beschickte Anlagen ab ca 2 000 kW oder um abs tzig d h nacheinander beschickte Kleinanla gen die auch in D nemark ab ca 350 kW verwendet werden Im Leistungsbereich bis 100 kW Nennw r meleistung kommen derartige Anlagen in Deutsch land heute nur sehr selten vor Da hierf r jedoch zu k nftig gr ere Einsatzchancen im l ndlichen Raum gesehen werden wird derzeit auch an der Entwick lung entsprechender kosteng nstigerer Strohballen verbrennungskonzepte gearbeitet Bei abs tzig beschickten Ganzballenfeuerungen werden Anlagen f r kleinere Hochdruckballen die noch von Hand beschickt werden k nnen derzeit nicht mehr angeboten da der Arbeitsaufwand zu hoch und die Verf gbarkeit von Kleinballenpressen kaum noch gegeben ist Bei den heute gebr uchlichen Ballenma en erfolgt die Beschickung daher mecha nisch z B mit Frontlader Schleppern wobei in den gr ten Anlagen dieser Bauart bis zu drei Gro ballen Ausbrand Temperaturf hler Brennstoff ar 4
457. ranschreitet Sol che Kondensationseffekte treten zu Beginn des Trock nungsvorganges auf und sind bei einer gro en Sch tt 50 relative Luftfeuchtigkeit 10 20 30 40 50 60 6 8 10 12 14 16 g kg 20 Feuchtegrad in g Wasser je kg trockene Luft Abb 3 39 Ausschnitt aus dem H x Diagramm nach Mol lier vgl 3 30 h he besonders ausgepr gt In diesem Fall befindet sich der u ere Teil des Brennstoffs ber eine lange Zeit im Kondensationsbereich wo es durch die zu s tzliche Befeuchtung auch zu einem vermehrten Pilzwachstum kommen kann Die maximale Trocknungsleistung einer Anlage in kg Wasser pro Stunde ergibt sich aus dem Trock nungspotenzial der Luft in kg Wasser je m Luft multipliziert mit dem Volumenstrom m h F r die Absch tzung der Mindest Trocknungs dauer wird au erdem die insgesamt abzutrocknende Wassermasse eines Gutstocks ben tigt Am Sie errechnet sich nach der in Gleichung 3 1 dargestell ten Zahlenwertgleichung darin beschreibt den Ausgangswassergehalt und w den Endwassergehalt in Nassbasis und m die Frischmasse bei Trock nungsbeginn 3 1 m Die Mindesttrocknungsdauer ergibt sich dann aus der Trocknerleistung in kg Wasser h multipliziert mit der insgesamt abzutrocknenden Wassermasse Am Da aber der S ttigungsgrad der Abluft im Ver lauf der Trocknung durch zuneh
458. rbessert die Anpassung der Verbrennungsluftmenge an die freigesetzte Brenngas menge wodurch ein guter Ausbrand und somit eine hohe Verbrennungsqualit t erreicht werden Das untere Abbrandprinzip stellt auf Grund dieser Vorteile bei St ckholz Zentralheizungskesseln Kapi tel 6 1 4 den heutigen Stand der Technik dar und ist dadurch auch das mit Abstand am h ufigsten ver wendete Feuerungsprinzip Im Gegensatz zum Durchbrand und zum oberen Abbrand kann hierbei jedoch kaum auf eine Zwangsbel ftung Saug oder Druckgebl se verzichtet werden Das ist einer der Gr nde neben den optischen Bed rfnissen an das Flammenspiel warum das Prinzip des unteren Abbrands in Einzelfeuerst tten nur selten eingesetzt wird Auch sind Anlagen nach dem unteren Abbrand prinzip nur f r st ckiges Holz oder sehr grobes Hack 78 gut gut geeignet Weiterhin ist ein Nachf llen w h rend der Hauptabbrandphase nur bedingt m glich Es besteht au erdem die Gefahr des Lochbrands Br ckenbildung ber dem Glutbett und die dann eintretende unvollst ndige Verbrennung kann zu ent sprechend hohen Emissionen f hren 6 1 2 Einzelfeuerst tten Einzelfeuerst tten geben ihre W rme bauartbedingt nur an den umgebenden Raum ab Das geschieht meist ber W rmestrahlung und zum Teil zus tzlich ber Luftkonvektion Zur Bauartengruppe der Einzel feuerst tten z hlen offene oder geschlossene Kamine Zimmer fen Kamin fen Speicher fen einschlie li
459. rd als Faustregel vom Erreichen des luft trockenen Zustands nach 1 Jahr Pappel Fichte 1 5 Jahren Linde Erle Birke 2 Jahren Buche Esche Obstb ume bzw 2 5 Jahren Eiche ausgegangen Brennstoffbeschr nkungen f r Kleinstanlagen bis 15 kW In Holzfeuerungen bis 15 kW Nennw rmeleistung d rfen nach 85 der 1 BImSchV 8 11 nur naturbelas sene st ckige Holzbrennstoffe der Brennstoffziffern 4 und 5a verwendet werden d h Scheitholz Hack schnitzel Reisig Zapfen oder Holzpellets und bri ketts Andere naturbelassene Holzbrennstoffe wie S gemehl Sp ne Schleifstaub oder Rinde scheiden somit aus Das Gleiche gilt auch f r Stroh oder son stige Pellets da diese nicht wie gefordert der DIN 51731 8 16 entsprechen Ebenfalls ausgeschlossen sind Getreide oder Rapsk rner Bei Kochheizherden oder Kachel fen ohne Heizeinsatz Grund fen gelten die genannten Brennstoffbeschr nkungen auch wenn die 15 kW Grenze berschritten wird vgl 86 4 1 BImSchV 8 11 Neben den Holzbrennstoffen sind prinzipiell auch Braun und Steinkohlebrennstoffe er laubt sofern diese nach Angabe des Herstellers geeig net sind Dauereinsatz Offene Kamine d rfen nicht zum regel m igen Heizen sondern nur gelegentlich betrieben werden 84 3 1 BImSchV 8 11 In ihnen ist auch die Nutzung von Braun oder Steinkohlebriketts untersagt Das gilt jedoch nicht f r Kamine die mit geschlossenem Feuerraum betrieben w
460. rden mittlerweile bereits kommerziell angeboten Bei Hackschnitzeln werden Abscheideraten von ca 20 bis 40 je nach Heizungs r cklauftemperatur erreicht Bei Halmgutbrennstof fen Getreide Miscanthus trat jedoch keine nennens werte Entstaubungswirkung ein 7 9 NO Emissionen F r NO Emissionen gelten bei Feuerungen f r naturbelassenes Holz im Leistungsbe reich bis 1 000kW keine gesetzlichen Grenzwerte vgl Kapitel 8 Wenn der Grenzwert der TA Luft auch bei den kleineren Holzfeuerungen gelten w rde lie e er sich problemlos einhalten zumal es sich bei den naturbelassenen Holzbrennstoffen um vergleichs weise stickstoffarme Brennstoffe handelt Das gilt insbesondere f r Holzpellets die in der Regel aus ent rindeten S geresth lzern hergestellt werden vgl Ka pitel 3 und daher in Abb 7 8 tendenziell die gering sten NO Emissionen bei Nennw rmeleistung auf weisen In der Praxis liegen die NO Emissionen von Holz feuerungen tendenziell sogar eher niedriger als in Abb 7 8 dargestellt da die Anlagen nicht durch gehend bei Nennw rmeleistung betrieben werden Anders als bei den CO und Gesamt C Emissionen f hren zur ckgehende Verbrennungstemperaturen bei gedrosselter Leistung zu einem verminderten NO Aussto 7 7 Beanstandungsquoten bei berwachungsmessun gen Die technische Entwicklung der j ngsten Zeit hat bei Holzfeuerungen signifikante Emissionsminderun gen bewirkt Dies l sst sich auch an den
461. reich Glutbett Die Brenngasd se ber die die Brenngase in die Sekund rbrennzone eintre ten ist seitlich angeordnet so dass die vier Winkel des meist rechteckigen Brennraumbodens unterschied lich stark von Prim rluft angestr mt werden Dies hat zur Folge dass der Ausbrand des Kohler ckstandes am Ende des Chargenabbrandes gelegentlich nicht ganz vollst ndig ist Dieser technische Nachteil wird in Kauf genommen weil das Verbrennungsprinzip eine kompaktere Bauart mit geringerer Bauh he erm glicht und der F llschacht Holzvorrat bei glei cher Bauh he etwas gr er ausgef hrt werden kann als bei Sturzbrandfeuerungen Beim seitlichen Unter brand kann ein Teil der Prim rluft auch durch einen Bodenrost eintreten der die Entaschung und den voll st ndigen Holzkohleabbrand unterst tzt 77 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 6 2 Unterscheidungsmerkmale von Einzelfeuerst tten 6 25 Einbauart lich errichtet nicht versetzbar vor Ort z T aus vorgefertigten Teilen handwerk industrielles Fertigprodukt versetzbar offener geschlossener Kamin Grund und Warm Zimmerofen Kaminofen Pelletofen K chenherd luftkachelofen Kachelherd Speichermasse gering bis mittel offener geschlossener Kamin Zimmerofen Kaminofen Pelletofen Warmluftkachelofen K chenherd erweiterte Einzelfeuerst tten Beschickungsart handbeschickt hoch Speicherofen Kachel Grundofen Zimmer oder Kaminofen mit gro em Kac
462. reinstimmt Im Ge gensatz zu freiwilligen Zeichen handelt es sich bei der CE Kennzeichnung bzw beim U Zeichen Abb 8 1 also um ein notwendiges Zeichen welches f r das In verkehrbringen eines Heizkessels erforderlich ist Die Gestaltung und Anbringung des U Zeichens ist in der bereinstimmungszeichen Verordnung ZVO 8 29 desjenigen Landes geregelt in dem der Hersteller seinen Sitz hat Das U Zeichen muss die Daten des Herstellers die Pr fgrundlage bei Norm Muster 1 2 3 456 TU S DDEUTSCHLAND Abb 8 1 Beispiele f r ein Zeichen und ein CE Zeichen konformit t die DIN EN Nummer sonst die Zulas sungsnummer und die Pr fstelle nennen Das CE Zeichen darf auf Produkten angebracht werden die einer in nationales Recht umgesetzten EG Richtlinie entsprechen und zus tzlich die wesent lichen Anforderungen mitgeltender EG Richtlinien erf llen Das CE Zeichen ist nur ein Verwaltungszei chen kein Qualit tszeichen und hat als Marktzulas sungszeichen den Charakter eines Reisepasses 8 32 F r die Zulassung von Feuerungsanlagen sind vor allem die Maschinenrichtlinie die Richtlinie ber elektromagnetische Vertr glichkeit und die Nieder spannungsrichtlinie von Bedeutung Gem dieser Richtlinien ist eine EG Konformit tserkl rung erfor derlich Diese wird vom Hersteller selbst ausgestellt Er ist au erdem verpflichtet das CE Zeichen als sicht bares Zeichen der Konformit t auf dem P
463. renden Kraftwerksanlagen Tagung Biomasse als Festbrennstoff Anforderungen Einflussm glichkeiten Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 6 Landwirtschafts verlag M nster 1996 S 155 175 Normung Deutsches Institut f r Normung Hrsg DIN 51 720 Pr fung fester Brennstoffe Bestimmung des Gehaltes an fl chtigen Bestandteilen Beuth Berlin 1978 Hartmann H Grundlagen der Festbrennstoffnutzung Brennstoffzusammensetzung und eigenschaften In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 248 272 Hellwig M Zum Abbrand von Holzbrennstoffen unter besonderer Ber cksichtigung der zeitlichen Abl ufe Dissertation am Lehrstuhl f r Landtechnik der Technischen Universit t M nchen MEG Schriften reihe Nr 145 1988 141 S Nussbaumer T Kaltschmitt M Grundlagen der Fest brennstoffnutzung Definitionen In Kaltschmitt M Hartmann Hrsg Energie aus Biomasse Grund lagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Ber lin 2001 5 239 247 5 5 5 6 5 7 5 8 6 1 6 2 6 3 6 4 6 6 6 7 6 8 6 9 6 10 6 11 6 12 6 13 6 14 6 15 Quellenverzeichnis Nussbaumer T Direkte thermische Umwandlung Grundlagen In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Sprin
464. rennung Die Luft berschusszahl muss da bei immer gleich oder gr er als eins sein Bei Luftmangel das hei t bei Luft berschusszahlen unter eins verbleiben nach Ablauf der Oxidationsreak tionen noch un oder teiloxidierte Brennstoffmengen z B Kohlenstoffmonoxid CO Kohlenwasserstoffe C Hm die anschlie end unter Energieabgabe wei ter oxidiert werden k nnen Dann handelt es sich um eine unvollst ndige Verbrennung 5 5 Vergasung Wird ein Brennstoff wie beispielsweise Kohlenstoff C unter Sauerstoffzugabe nicht zu Koh lenstoffdioxid CO sondern zu Kohlenstoffmonoxid CO oxidiert und damit teilverbrannt d h die Luft berschusszahl ist kleiner als eins und gr er als null spricht man von Vergasung oder auch von Teil verbrennung 5 4 Das entstandene Gas im genann Grundlegendes zur Feststoff Verbrennung ten Beispiel CO kann anschlie end ggf in einem anderen technischen Prozess an einem anderen Ort unter Energieabgabe weiter oxidiert werden Mit Hilfe der Vergasung k nnen also feste Brennstoffe in ein Brenngas und damit in einen gasf rmigen Sekun d renergietr ger umgewandelt werden der dann zumindest theoretisch mit bestimmten energietech nischen Verfahren z B zur Stromerzeugung effizien ter nutzbar ist Neben dem eigentlichen thermochemischen Pro zess der Vergasung d h die Umwandlung eines Fest brennstoffs durch Teiloxidation in ein Brenngas wird unter Vergasung oft auch d
465. rer Brennstoff eingesetzt Dieser kann somit weitgehend kontinuierlich und automatisch in den Feuerraum eingebracht werden um einen gleich bleibenden Feuerungsbetrieb mit konstanter Leistung einzustellen Die gleichm ige Brennstoffzuf hrung erlaubt eine an diese Brennstoffmenge angepasste Luftmengendosierung bei gleichbleibenden Tempera turen im Feuerraum Eine derartige Optimierung f hrt letztlich auch zu entsprechend gleichbleibenden und relativ Abb 5 2 Die automatische Zuf hrung der sch ttf higen geringen Schadstofffreisetzungen Brennstoffe erlaubt au erdem eine kontinuierliche Anpassung der Brennstoffmenge an den wechselnden W rmebedarf Automatisch beschickte Anlagen sind daher meist ber einen relativ weiten Bereich teil lastf hig ca 30 bis 100 der Nennw rmeleistung W rmespeicher zur berbr ckung von Phasen mit niedriger W rmenachfrage k nnen deshalb relativ klein dimensioniert oder unter bestimmten Bedin gungen auch ganz weggelassen werden Im Vergleich zu Anlagen mit automatischer Beschickung weisen diskontinuierlich von Hand beschickte Feuerungen ausgepr gte Schwankungen im zeitlichen Verlauf der Verbrennungsqualit t auf Dies gilt insbesondere f r Anlagen ohne Gebl se Naturzuganlagen zu denen die meisten Einzel feuerst tten z hlen Kapitel 6 Hier wechseln die Randbedingungen der Verbrennung zwischen zwei Nachlegezeitpunkten erheblich Mit dem Einschich ten einer neuen Bren
466. rg nge werden von den Forst mtern den landwirtschaftlichen Berufsgenossenschaften oder von Waldbauerschulen angeboten Schutzhelm mit Gesichtsschutz und Geh rschutz Auff llig gef rbte gut durchl ftete Jacke Arbeits handschuhe Schnittschutz hose Schuhe mit Schnittschutz einlage Abb 3 5 Schutzausr stung f r die Waldarbeit F llheber mit Handpack Wendehaken zange Hebelf ll und R ckekarre Abb 3 6 Hilfsmittel f r das F llen und R cken 3 3 1 3 Die weitere Ausr stung Zu einer vollst ndigen Ausr stung f r Holzerntear beiten geh rt eine zweckm ige Bekleidung Das gilt auch wenn nur B ume mit geringem Umfang gef llt werden F r jegliche Kettens genarbeit ben tigt man eine sogenannte Schnittschutzhose Diese spezielle Hose enth lt Fasern welche die umlaufende Kette ei ner Motors ge bei versehentlichem Kontakt sofort zum Stillstand bringen Ein Schutzhelm mit Geh r Gefahrenbereich Abb 3 7 Gefahrenbereich beim Baumf llen doppelte Bauml nge 1 54 Bereitstellung von Festbrennstoffen und Gesichtsschutz Arbeitshandschuhe und Schuhe mit Schnittschutzeinlagen sowie gut sichtbare Klei dung sind ebenfalls vorgeschrieben Abb 3 5 3 54 Zur Komplettierung der Ausr stung k nnen je nach Standort und Baumbestand au erdem ein F ll heber mehrere F llkeile ein Hebehaken ein Sappi eine Handpackzange ein Wendehaken und ein Hebelf llkarren erforderlich
467. ripherie bauteile zusammengefasst werden Pumpengruppen Verrohrung Sicherheitseinrichtungen Ausdehnungs gef R cklaufanhebung und Isolierung lassen sich auch f r Pelletkessel n herungsweise nach der folgen den Formel absch tzen sie beruht auf einer detaillier ten Angebotsfeststellung f r 125 Einzelanlagen d h Herstellerangaben 341 7 Ln p 2138 wobei A den Anschaffungspreis in ohne Rabatt inkl MwSt und p die Nennw rmeleistung des Pellet kessels in kW darstellen A 731 7 Ln m 4026 DW ZE 29 ett E A 3 E o L lt 2 000 4 000 6 000 kg Siloinhalt m Abb 9 4 Listenpreise ohne Rabatte von frei aufstellba ren Gewebesilos f r Holzpellets inkl MwSt Stand 2006 Als weitere Investitionsaufwendungen sind ggf die Kosten f r einen W rmespeicher der zum Teil auch entfallen kann oder deutlich kleiner ausf llt vgl Kapi tel 6 sowie die Kosten f r Installation Schornstein und Brennstofflager zu nennen Letzteres betrifft nicht den Lageraustrag sondern die ggf erforderliche bauliche Realisierung des Lagers z B gemauerte oder gezim merte Lagerabtrennungen in Kellerr umen Der Aus trag Entnahmetechnik ist dagegen in den oben genannten Anschaffungskosten bereits enthalten Anstelle eines individuellen Lagerraumes k nnen ver einfacht auch die Gesamtkosten eines frei aufstellbaren Gewebesilos angenommen werden Die hierf r
468. rivaten Ein richtungen dienen Im Einzelnen soll das Handbuch Interesse an der Realisierung eigener Projektideen f r die Blomassenutzung wecken die Beurteilung eigener Spielr ume f r die Biomas senutzung erleichtern Basiswissen vermitteln einen berblick ber die technischen M glichkei ten im Bereich kleiner Anlagen geben Hilfestellung bei der Bewertung von biogenen Brennstoffen und ihren Einsatzm glichkeiten bie ten die Systemauswahl und konfiguration erleichtern Sicherheit im Umgang mit den Fachbegriffen ver mitteln die rechtlichen Rahmenbedingungen vorstellen Planungsdaten liefern und Fehleinsch tzungen ver meiden helfen Verbesserungsm glichkeiten an bereits existieren den Anlagen aufzeigen die erleichtern Brennstoffbeschaffung und handhabung die f r die Realisierung notwendigen Kontakte ver mitteln sowie als Nachschlagewerk f r alle Fragen rund um das Thema Kleinanlagen dienen Durch diese Zielvorgabe richtet sich das Handbuch grunds tzlich an alle Personen die sich f r die ener getische Biomassenutzung interessieren und in ihrem unmittelbaren Einflussbereich mit der Problematik in Ber hrung kommen Damit ist f r das Handbuch eine sehr breite Zielgruppe gegeben sie umfasst die priva ten Haushalte im l ndlichen und st dtischen Raum kleine Gewerbebetriebe Planer und Architekten Brennstoffproduzenten oder h ndler private oder f fentliche Beratungsste
469. rmeleistung Kombinierte Leistungs Verbrennungsregelung Derartige Kessel stellen bislang die anspruchsvollste Entwicklungsstufe der Verbrennungsregelung von Scheitholzkesseln dar Zus tzlich zur Kesselleistung wird auch die Qualit t der Verbrennung geregelt Im einfachsten Fall wird hierzu die Abgastemperatur als weitere Regelgr e verwendet indem entsprechend dem Abbrandfortschritt die Verbrennungsluftmenge oder das Verh ltnis von Prim r und Sekund rluft angepasst wird Bei aufw ndigeren Regelkonzepten werden auch Verbrennungstemperatursensoren Lambda Sonden oder CO Sensoren verwendet vgl Kapitel 6 2 4 wobei entweder die Prim r und Sekun d rluftmenge getrennt oder die Prim rluftmenge und Feuerungen und Anlagentechnik Funktionsweise und Anwendung des ohne Solarw rmenutzung mit Solarw rmenutzung W rmespeichers werden nachfolgend W rmespeicher W rmespeicher mit W rmespeicher W rmespeicher mit einfach Brauchwasserspeicher mit Brauchwasserspeicher vorgestellt Kombispeicher Solarkreislauf und Solarkreislauf Kombispeicher kw WW Funktionsweise Sobald die W r menachfrage unter die niedrigste im aueh Dauerbetrieb erzielbare Leistung eines Heizkessels f llt kleinste W rme leistung muss die Feuerung entweder durch Unterbrechen der Luft und Brennstoffzufuhr selbstt tig abschalten Ed Ss zz A S RL Rz LT KW
470. rnsteinfegermeister durchgef hrt vgl Kapitel 8 6 3 Die f r die Kehrung L ftungspr fung das Aus brennen oder die Emissionsmessung anfallenden Geb hren richten sich nach der Geb hrenordnung der Kaminkehrer 8 14 Beispielsweise h ngt die eigentliche Kehrgeb hr von der Kaminh he und bei vorhandenen Rauchrohren auch von deren L nge der Anzahl und dem Winkel der Richtungs nderun gen sowie dem Rauchrohrdurchmesser ab 8 5 Zul ssige Brennstoffe und deren Einsatzbereich Brennstoffgruppen Biomasse Festbrennstoffe wer den auf Grund ihrer unterschiedlichen genehmi gungsrechtlichen Beurteilung im Bundes Immissions schutzgesetz verschiedenen Gruppen Ziffern 3 bis 8 zugeordnet nach 83 1 der 1 BImSchV 8 11 Sie sind nachfolgend zusammengestellt Ziffer 3 Torfbriketts Brenntorf Rechtliche Anforderungen und Vorschriften Tabelle 8 4 H ufigkeit der Kehrung von Schornsteinen f r Holzfeuerungen nach 8 13 4 mal j hrlich Kamine f r Feuerungen die ganzj hrig regelm ig benutzt werden d h nahezu t gliche Benutzung au er z B in Urlaubs und Abwesenheitszeiten bzw bei gewerblicher Nutzung an den arbeitsfreien Wochenenden Zu den ganzj hrig benutzten Anlagen z hlen in der Regel die Scheitholzkessel jedoch nicht die j hrlich ber wachten mechanisch beschickten Anlagen hier nur 2 malige Kehrung 3 mal j hrlich Kamine f r feste und fl ssige Brennstoffe die nur in der blichen Heizper
471. rodukt anzubringen Die Konformit tserkl rung ist in der Sprache des Verwendungslandes auszustellen und beinhaltet Name und Anschrift des Herstellers eine Beschreibung des Produktes Fabrikat Typ Serien nummer etc und alle einschl gigen Bestimmungen denen das Produkt entspricht bei Heizkesseln f r feste Brennstoffe unter anderen der DIN EN 303 5 8 19 Freiwillige Zeichen Anbieter oder Hersteller die sich einer freiwilligen Pr fung ihrer Feuerungsanlage un 131 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen terzogen haben z B nach DIN EN 303 5 k nnen da durch oftmals ein spezielles Pr fkennzeichen der be treffenden Pr fstelle oder Zertifizierungseinrichtung f hren Derartige Pr fzeichen werden von verschiede nen Pr feinrichtungen z B T V DIN CERTCO Bun desanstalt f r Landtechnik in Wieselburg vergeben Oftmals wird darin lediglich die bereinstimmung mit den Anforderungen der jeweiligen Norm noch einmal von unabh ngiger Stelle festgestellt Es ist aber auch m glich dass die Einhaltung weitergehender Anforderungen die im Rahmen eines zus tzlichen Anforderungskatalogs festgelegt wurden durch ein solches Zeichen best tigt wird Auch f r Holzfeue rungsanlagen gibt es bereits entsprechende G tesiegel wie z das Umweltzeichen Blauer Engel f r Pellet fen und Pelletheizkessel das den Verbraucher auf Feuerst tten mit besonders umweltfreundlichen Ei genschaften aufmerksam machen soll Relevant
472. roduktionsver fahren drastisch gesenkt werden kann wobei hier durch auch deutliche Kostensenkungen eintreten k nnten W hrend der Freizeit Selbstwerber f r die Erledigung s mtlicher Arbeiten vom Wald bis zum Ofen noch insgesamt ca 3 6 AKh Rm ben tigt sinkt dieser Wert beim professionellen Brennholzunterneh mer auf nur noch 0 3 AKh Rm 1 21 Hackschnitzel Bereitstellungskette Bei der Aufbe reitung von Waldhackschnitzeln kommen sehr unter schiedliche Verfahrensabl ufe zur Anwendung die sich vor allem im Mechanisierungsgrad unterscheiden d h motormanuelle teilmechanisierte und vollme chanisierte Verfahren 3 19 Dabei ist stets entweder eine Nutzung bestimmter Holzsortimente z B nur des Schlagabraums oder des Stammes oder auch eine Vollbaumnutzung m glich Vor der Aufbereitung sollten die gef llten Voll b ume bzw der Schlagabraum ber einige Monate im Bestand oder in der R ckegasse verbleiben bis die Nadeln und Bl tter abgefallen sind Diese w rden Bereitstellung von Festbrennstoffen Tabelle 3 2 Axttypen und ihre Verwendung bei der Brennholzwerbung Drauf bzw Seitenansicht 2 5 3 5 kg 80 85 cm Gewicht nur Kopf 2 1 kg bliche Stiell nge 80 90 cm Verwendung F llaxt Spalten von Holzspalten hier gro em beidseitig knorrigem Holz Treiben von Keilen sonst den Wassergehalt erh hen und die Pilzsporen bildung w hrend der Hackgutlagerung f rdern au erdem enthalten Nadeln und
473. rtr ge Als Betreiber eines Kleinst Nahw rmenetzes kann eine Gemeinde ein Landwirt eine b uerliche Genossenschaft eine Wohnungsbaugenossenschaft oder ein anderes Bio masseheizwerk auftreten F r den Anschluss an das Netz wird bei gr eren Netzen in der Regel eine An schlussgeb hr erhoben Es sind die verschiedensten vertraglichen Konstel lationen und Verpflichtungen zwischen den beteilig ten Parteien sogenannte Contracting Modelle denk bar Unter Contracting versteht man in der Wohnungswirtschaft die vertraglich geregelte Versor gung von Geb uden und Siedlungen mit Energie in Form von W rme K lte oder Elektrizit t durch einen au enstehenden Betreiber 6 60 M gliche Formen des Contracting sind Einspar Contracting Der Contractor versucht die Anlage ber die j hrliche und langfristige Kosteneinsparung zu refinanzieren Anlagen Contracting Der Contractor bernimmt die Investition f r die Anlage die Planung und den Betrieb bis zu einer vordefinierten Liefergrenze Betriebsf hrungs Contracting Der Contractor bernimmt nur den Betrieb der Anlage und die Lie ferung der Nutzw rme Finanzierungs Contracting Der Contractor oder eine Betreibergesellschaft aus Objekteigent mer und Contractor bernimmt die erforderliche Inves tition f r Planung Errichtung oder Sanierung der Anlage Bei Abschluss eines W rmelieferungsvertrages ist zu beachten Haftungsabsicherung f r Transport Montage Bau
474. ruckgebl se erzeugen einen berdruck im Feuerraum und sind in der Regel an der Frontseite der Anlage montiert Das Saugzuggebl se ist dagegen am Rauchrohrabgang angebracht wo es in der Anlage einen Unterdruck erzeugt Es bietet Vorteile beim Nachlegen von Brennstoff da ein Austritt von Schwelgasen beim ffnen der F llt r nicht durch eine aufw ndige Sicherheitsvorrichtung vermieden wer den muss Statt dessen wird beim ffnen der F llt r lediglich die Drehzahl des Gebl ses erh ht um die Schwelgase abzusaugen Gelegentlich wird das Feuerungen und Anlagentechnik Gebl se dazu mit einer zus tzlichen Absaug ffnung ber der F llt r verbunden oder der Prim rluftkanal schlie t automatisch damit die eingesaugte Luft nur ber die ge ffnete F llt r eintreten kann Bei Feuerungen mit Druckgebl se ist beim Nachle gen dagegen ein Abschalten des Gebl ses erforder lich gleichzeitig ffnet sich ein Bypass zum Abgas rohr durch den der berdruck entweichen kann F r Standorte ohne Anbindung an das ffentliche Stromnetz z B Bergh tten werden Naturzugfeue rungen ohne Gebl se eingesetzt Auch diese Feuerun gen wurden in der Vergangenheit optimiert und durch spezielle Anordnung der W rmetauscher in ihrem Zugverlust gemindert so dass bei richtig dimensioniertem Schornstein auch hiermit ein hoher Kesselwirkungsgrad um ca 90 m glich ist 6 57 W rme bertrager Die W rme bertragung ist bei Kleinanlagen in der
475. rungen die hier betrieben wer den bei ber 9 Millionen wobei es sich zu etwa 97 um Einzelfeuerst tten handelt 2 7 Diese verzeich nen in j ngster Zeit einen gr eren Zuwachs Mit mehr als zwei Dritteln Anteil ist somit das Scheitholz aus dem Wald der wichtigste Biomasse brennstoff der privaten Haushalte Zusammen mit dem Schnittholz aus anderen Quellen kommt das st ckige Holz auf insgesamt 80 5 Dagegen sind die Pellets und Hackschnitzel noch relativ gering vertre ten Abb 2 5 In dieser Brennstoffverteilung spiegelt 16 sich auch die berw ltigend gro e Zahl an Einzelfeu erst tten wider die im Geb udebestand bereits vor handen ist und derzeit weiter anw chst Zugleich werden vorhandene Anlagen heute auch st rker als Zusatzheizung eingesetzt um beispielsweise Heiz l oder Erdgaskosten zu sparen Der Brennholzverbrauch der Haushalte wird f r 2005 auf insgesamt 20 7 Mio Festmeter beziffert wobei zwischen den Jahren 2000 und 2005 ein 80 iger Zuwachs festgestellt wurde 2 9 In einer ande ren Erhebung wurde der Gesamtverbrauch allein an Scheitholz in Deutschland f r 2005 mit 13 Mio t ange geben 2 1 Scheitholz wird mit fast 80 Anteil ber wiegend durch Eigent mer von Einfamilienh usern eingesetzt 2 9 Vermieter oder Mieter von Ein und Mehrfamilienh usern tragen somit nur zu etwa einem F nftel zum Scheitholzverbrauch bei 2 9 Im Durch schnitt liegt der Scheitholzverbrauch der privaten Ha
476. rzentrum TFZ Selbstverlag Straubing 2006 274 5 Download www tfz bayern de Landesinnungsverband f r das Bayerische Kaminkeh rerhandwerk 2005 Merkblatt zum wechselseitigen Betrieb von Feuerst tten mit Gebl se Heizkessel und Feuerst tten ohne Gebl se Einzel fen an einem gemeinsamen Kamin bei bestehenden Geb uden Lasselsberger L Kleinfeuerungen f r Holz Verbren nungstechnik Stand der Technik Regelwerke Entwick lung Bundeanstalt f r Landtechnik BLT A 3250 Wieselburg sterreich sterreichisches Normungsinstitut 2000 NORM M 7135 Presslinge aus naturbelassenem Holz oder natur belassener Rinde Pellets und Briketts Anforderungen und Pr fbestimmungen Steiglechner J T V S ddeutschland Zertifizierung und sicherheitstechnische Pr fungen bei Holzheizkes seln In Biow rme Energie aus Holz Schulungsunter lagen Bayerisches Zentrum f r angewandte Energieforschung ZAE Garching Eigenverlag 2001 Verein zur F rderung von Ma nahmen f r Feuersi cherheit und Umweltschutz des Schornsteinfegerhand Hrsg Erste Durchf hrung des Bundes Immissionsschutzgesetzes werks e V Verordnung zur Verordnung ber Kleinfeuerungsanlagen 1 BlmSchV kommentierte Fassung Essen ohne Datum 116 S Brusche R Hackschnitzel aus Schwachholz KTBL Schrift 290 Landwirtschaftsverlag M nster 1983 Centrales Agrar Rohstoff Marketing und Entwick lungsnetzwerk CARMEN e V Preisinformatio nen Web
477. s Einweg Erntegarn verwendet Um beim anschlie enden S gen auch die unten liegenden Scheite des Bundes problemlos durchtrennen zu k n nen sind nach dem ersten S ge Durchgang die B gel mit dem gesamten Stapelring auf einer Gleitschiene zu drehen so dass der Stapel schlie lich vollst ndig geschnitten werden kann Die empfohlene Schwert l nge der hierf r verwendeten Motors ge liegt bei 70 cm Wenn der Wenderahmen mit 2 bis 4 ges gten Rin gen je nach gew hlter Scheitl nge voll gestapelt ist kann er gekippt werden um die radf rmigen B ndel nun liegend auf eine spezielle Palette zu bef rdern Die Palette wurde zuvor ber die noch senkrecht ste hende Palettengabel des Wenderahmens geschoben Abb 3 16 F r das Kippen wird beispielsweise ein Hubrahmen verwendet der als Anbauger t f r die Drei Punkt Hydraulik eines Schleppers angeboten wird M glich ist aber auch der Einsatz eines Krans oder eines Gabelstaplers sofern ein spezieller Kran b gel bzw ein Staplerbalken f r die Wendeplatte vor handen ist Will man die geschn rten B ndel nicht auf einer Palette stapeln k nnen die einzelnen Rund stapel auch am Bindegurt h ngend mit einem entspre chenden Fahrzeug an den gew nschten Lagerort transportiert werden Der Gurt oder das Garn wird erst am Bestimmungsort beim Endverbraucher ent fernt 3 3 3 Techniken der Hackschnitzelerzeugung Bei der Herstellung eines groben oder feinen Sch tt gutes aus Holz k n
478. s tzlich bis 1 000 1 Heiz llagerung zus tzlich bis 5 000 1 Heiz llagerung Feuerst tte f r Holz bis 50 kW Feuerst tte f r Holz ber 50 kW Feuerst tte f r l oder Gas ber 50 kW Anforderungen gem Feuerschutzverordnung FeuV keine Anforderungen an W nde Decken T ren und Nutzung X Raum muss gel ftet werden k nnen Verbrennungsluftversorgung nach FeuV 83 Rauml ftungsanforderungen nach FeuV 8 6 4 dichte und selbstschlie ende T ren keine ffnungen gegen ber anderen R umen keine anderweitige Nutzung keine Leitungen durch die W nde W nde Decken u St tzen feuerbest ndig F90 T ren selbstschlie end und feuerhemmend F30 T ren ffnen in Fluchtrichtung Abstand Feuerst tte zum Brennstofflager 1 m oder Strahlenschutz Feuerst tte nicht im lauffangraum zul ssige Varianten einer kombinierten Heizraum Brennstofflagerraum Nutzung 2 3 4 5 6 7 8 X X X X X X X X x x X IE x X X x x X X X x X x X X X X X x X X X X X X X X xb ah ab ab xb X x X X x X X X X X X X a Werden im Heizungsraum ab 50 kW mehr als 1 000 1 Heiz l gelagert muss beim Notschalter f r den Heizkessel eine Absperrvorrichtung f r die Heiz lzufuhr vorhanden sein b au er zur Brennstofflagerung oder mit W rmepumpen Blockheizkraftwerken und ortsfesten Verbrennungsmotoren Bauteile aus brennbaren Baustoffen m ssen soweit sie im Strahlungsbereich liegen von den
479. s Schubbodenprinzip lediglich als vorgefer tigter Silo Unterbau f r kleinere Hochlager zum Ein satz Abb 3 38 es kann aber auch in Wechselcontai nern verwendet werden F rdersysteme Bei der F rderung von Biomasse wird zwischen pneumatischen Systemen F rderung im Luftstrom und mechanischen Systemen unterschie den In der Praxis der Kleinfeuerungen ist die mecha nische F rderung mit Schnecken am meisten verbrei tet sowohl zur Entnahme als auch zur Anlagenbeschickung Tabelle 3 7 Der F rderdurch satz ist dabei unter anderem von der Neigung der F rderstrecke abh ngig sie bestimmt die F llh he zwischen den Schneckenwindungen Feinere Materia lien Pellets K rner neigen bei Gef llestrecken zu dem zum Zur ckrieseln Schlupf was ebenfalls die F rderleistung mindern kann F r gr ere Anlagenleistungen oder bei problema tischeren Materialien z B gr beres Hackgut kom men auch andere Systeme wie z B Kratzkettenf rde rer Schwingf rderer Vibrorinnen oder Ausf hrung der F rderwendel als achsenlose Spirale daher auch seelenlose f r gebogene F rderwege Einsatz f r trockene leicht rieself hige G ter Pellets K rner F rderb nder zum Einsatz Pellets werden h ufig auch pneumatisch gef rdert 3 5 Trocknung Die Trocknung des Brennstoffs stellt nicht nur eine Konservierungsmethode dar sie f hrt auch zu weiter gehenden Vorteilen wie Heizwertsteigerung Gewichtsminderung o
480. s ein in Volumen einheiten angegebenes Brennstoffaufkommen h ufig in die eine oder andere Bezugsform umgerechnet werden muss Beispielsweise werden Holzmengen im Rohzustand meist in Festmetern angegeben d h ohne Ber cksichtigung von Hohlr umen bereitge stellte Brennstoffe werden hingegen in Raum bzw Sch ttraummetern bemessen F r Scheitholz lassen sich diese Ma e mit Hilfe der Umrechnungszahlen in Tabelle 4 9 ineinander umrechnen Im Einzelfall k n nen die Werte jedoch stark abweichen Lagerdichte Sch tt und Stapeldichte Insbeson dere das erforderliche Lager und Transportvolumen der Brennstoffe wird von der Sch ttdichte bzw bei nicht sch ttf higen Brennstoffen von der Stapeldichte bestimmt Die Sch ttdichte ist dabei definiert als der Quotient aus der Masse des in einen Beh lter einge f llten Brennstoffs und dem Volumen dieses Beh lters 4 5 Hohlr ume zwischen den Brennstoffteilchen werden also vom Volumen nicht abgezogen das gilt auch bei der Stapeldichte bliche Werte f r die bei der Raumbedarfsplanung verwendeten Lagerdichten gibt Tabelle 4 8 Zum Vergleich von Brennstoffmassen m ssen die Dichteangaben gelegentlich auf den jeweiligen Was sergehalt bzw auf die Trockenmasse umgerechnet werden Aus praktischen Gr nden wird dabei die Volumen nderung durch Quellung und Schrump fung die unterhalb des Fasers ttigungspunktes ein tritt siehe Rohdichte normalerweise nicht ber ck sichtigt so
481. schen Leistung und der eingesetzten Brennstoffw rmeleistung gebildet werden In der oben genannten Untersuchung ber pflanzen lbetrie bene Blockheizkraftwerke der Leistungsklassen 8 60 und 110 kW wurden elektrische Wirkungsgrade von 26 32 und 36 ermittelt Vorkammermotoren weisen ebenso wie Aggregate im Teillastbetrieb einen schlechteren Wirkungsgrad auf als direkt einsprit zende Motoren im Nennlastbetrieb Die thermischen Wirkungsgrade der drei Aggregate betragen je nach Ausf hrung der Anlage und Sauberkeit der W rme bertragerfl chen zwischen ca 40 und 60 Daraus ergeben sich Gesamtwirkungsgrade zwischen ca 70 und 90 176 10 7 Kosten und Wirtschaftlichkeit 10 7 1 Berechnungsgrundlagen Die f r die Wirtschaftlichkeitsberechnung ben tigten Jahreskosten eines BHKW ergeben sich aus der Summe der kapitalgebundenen verbrauchsgebunde nen und betriebsgebundenen Kosten Deren Berech nung wird nachfolgend erl utert Kapitalgebundene Kosten Die Kosten f r das gebundene Kapital leiten sich aus den erforderlichen Investitionen f r die gesamte BHKW Anlage ab Zu s tzlich hat auch die Abschreibungsdauer und der zu Grunde gelegte Zinssatz entscheidenden Einfluss auf die H he der kapitalgebundenen Kosten F r die Berechnung der j hrlichen Kosten der Gesamtinvestition wird gem VDI Richtlinie 2067 die Annuit tenmethode angewendet sie wird in Kapitel 9 n her beschrieben Die Gesamt Investitions summe wiederum se
482. schen und technischen Restriktio nen handelt es sich hierbei zu einem gro en Teil um mangelnde Kenntnisse ber die Chancen und M g lichkeiten die sich mit der Nutzung dieser Energie ressourcen bieten Das trifft in besonderem Ma e bei den Kleinanlagen f r h usliche oder kleingewerbliche Anwendungen zu Umfragen unter den Technikan bietern zeigen dass mangelnde Information in diesem Bereich sogar die am h ufigsten genannte Hemmnis ursache darstellt 1 8 Der Beratung und Schulung kommt somit eine wesentliche Bedeutung f r die Beseitigung dieser Defizite zu Dar ber hinaus f hrt ein verbessertes Informationsangebot auch zur ber windung weiterer ebenfalls h ufig genannter Hemm nisse Hierzu z hlen das schlechte Image das geringe Vertrauen in die Funktionsf higkeit der Anlagen und die schwierige Brennstoffbeschaf fung 1 8 Ma nahmen die auf einen verst rkten Biomasse einsatz in Kleinanlagen abzielen sind aber auch noch aus einem anderen Grund besonders wirkungsvoll In diesem Leistungssegment handelt es sich in der Regel um private oder klein gewerbliche Investoren die sich meist durch eine h here Entscheidungsbereit schaft und f higkeit auszeichnen so dass die Reali sierung einer Installation rascher erfolgen kann Das 10 liegt auch daran dass es sich bei solchen Anlagen meist um technisch berschaubare Konzepte mit kal kulierbarem wirtschaftlichen Risiko handelt zumal die Anlagen v
483. schneide Zur Kali brierung der erzeugten Partikelgr en lassen sich auswechselbare Lochsiebe verwenden Zerspaner werden u a zum Brechen sperriger Abfallh lzer z B Palettenholz Fensterrahmen Alt m bel und von grobem M ll aller Art verwendet Dabei kann meist ein hoher Anteil an St rmaterialien z B Metalle toleriert werden 3 Schneidfurchen Abb 3 20 Langsam laufender Zerspaner 3 19 3 3 4 Brikett und Pelletherstellung In Allgemeinen wird unter Pellets ein k rniges ver dichtetes Sch ttgut verstanden 2 werden zylindri sche Pelletformen mit 5 bis 8 mm Durchmesser f r die Verwendung in Kleinfeuerungsanlagen und solche mit 10 bis 12 mm Durchmesser f r mittlere Anlagen leistungen eingesetzt Als Holzbriketts werden dagegen meist gr ere berwiegend stapelbare l ng liche Formen von St ckg tern bezeichnet allerdings kommen auch k rzere und runde Formen hnlich wie bei der Eierkohle als Sch ttgutbriketts vor Pel lets haben unebene Abbruchkanten w hrend Bri ketts in der Regel regelm ige Formen mit glatten ge schnittenen Kanten aufweisen Durch eine Brikettierung und Pelletierung ist ein H chstma an Homogenit t bez glich der physika lisch mechanischen Merkmale der Brennstoffe erreichbar Die Vorteile dieser Aufbereitungsformen sind hohe volumetrische Energiedichte und die damit verbundenen logistischen Vorteile g nstige Flie und Dosiereigenschaften
484. se KW Energie Technik Lambda Lindenberg Anlagen MANN Naturenergie M hlenheider Energieanlagen MWS Natur Energie Technik Naturpower koTec Europe Optimess Riemag SEVA SKL Motor StarmoTec Storimpex Tippk tter VG Diesel und Gasmotoren Service Guggemos V lkl VWP W rtsil W rz 3E Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Alfred Kuhse GmbH An der Kleinbahn 39 D 21423 Winsen Tel 04171 798 0 Fax 04171 798 117 Internet www kuhse de KW Energie Technik Neumarkter Str 157 D 92342 Freystadt Tel 09179 96434 0 Fax 09179 96434 29 Internet www kw energietechnik de Lambda GmbH amp Co KG Gewerbestr 22 D 83404 Ainring Tel 08654 77161 50 Fax 08654 77161 40 Internet www lambda gmbh de Lindenberg Anlagen GmbH Auf der Grefenfurth 25 27 51503 R srath Tel 02205 8009 0 Fax 02205 8009 109 Internet www lindenberg anlagen de MANN Naturenergie GmbH amp Co KG Schulweg 8 14 D 57520 Langenbach Westerwald Tel 02661 6262 0 Fax 02661 6262 12 Internet www mann energie de M hlenheider Energieanlagen M hlheide 14 D 32351 Stemwede Tel 05773 9114 0 Fax 05773 9114 11 Internet www muehlenheider energie de MWS L schenkohl amp Mitter Motorenwerk Sch nebeck GmbH Barbarastra e 9 D 39218 Sch nebeck Tel 03928 454 250 Fax 03928 454 613 Natur Energie Technik Dosch amp Stumpf G b R Bocksbeutelstra e 2 D 97337 Dettelbach Tel 09324 9
485. sein Abb 3 6 3 3 1 4 Arbeitsablauf und Arbeitssicherheit Das F llen F r den gew hlten Baum wird zun chst die F llrichtung ausgew hlt L cken bei den umste henden B umen sind hierf r geeignet da sie F llsch den vermeiden Bei F llarbeiten am Hang f llt man die B ume quer zum Hang Die Arbeiten sollten grunds tzlich nie alleine durchgef hrt werden Um die Gef hrdung von Personen und Gegenst nden zu vermeiden ist die H he des Baumes zu sch tzen da mit der sp tere Liegebereich und damit die Gefahren zone abgesch tzt und gesichert werden kann Die Ge fahrenzone entspricht dem doppelten Bereich der Bauml nge Abb 3 7 darin darf sich niemand auf halten der sich nicht mit dem F llen besch ftigt Die R ckzugswege schr g nach hinten sollten offen sein etwaige Hindernisse m ssen vor dem F llen entfernt werden Vor Beginn des Trennschnitts schafft man sich einen geeigneten Arbeitsraum indem eventuelle ste am Stamm mit der Axt entfernt werden und der Stammfu von Bewuchs oder Steinen befreit wird Beim anschlie enden Schnitt werden die nachfolgen den Techniken angewendet Schr ger S geschnitt F r die B ume mit kleinerem Durchmesser unter 15 cm die in einem dichten Bestand eng aneinander stehen ben tigt man zum F llen keinen Fallkerb Diese B ume s gt man auf einmal mit einem schr gen S geschnitt durch Dazu stellt man sich ausnahmsweise in F llrichtung vor den Baum Der Sta
486. seite www carmen ev de Hartmann H Madeker U Der Handel mit biogenen Festbrennstoffen Anbieter Absatzmengen Qualit ten Service Preise Landtechnik Bericht Nr 28 Land technik Weihenstephan Hrsg Eigenverlag 1997 Freising 65 S Hartmann H Kosten der Energiegewinnung aus Bio masse In Hartmann H Kaltschmitt K Hrsg Bio masse als erneuerbarer Energietr ger Eine technische kologische und konomische Analyse im Kontext der brigen erneuerbaren Energien Schriftenreihe Nach 187 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen 9 5 9 6 9 7 9 10 9 11 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 188 wachsende Rohstoffe Band 3 Neubearbeitung Land wirtschaftsverlag M nster Hiltrup 2002 S 486 527 Hartmann H Reisinger K H ldrich A Turowski P Evaluierung des BMU Marktanreizprogramms f r den Zeitraum September 2004 bis Dezember 2005 Teilbe reich kleine Biomassekessel bis 100 kW Teilbericht im Auftrag Bundesministeriums f r Umwelt Natur schutz und Reaktorsicherheit BMU und in Zusam menarbeit mit Zentrum f r Sonnenenergie und Wasserstoff Forschung Baden W rttemberg ZSW Technologie und F rderzentrum Straubing 2006 noch unver ffentlicht H ldrich A Hartmann H Decker T Reisinger K Schardt M Sommer W Wittkopf S Ohrner G Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren Berichte aus dem TFZ Nr 11 Technologi
487. sgrade son dern die um ca 2 bis 4 Prozentpunkte niedrigeren Kesselwirkungsgrade angegeben Abb 7 3 Sie liegen 119 7 PN Handbuch Bioenergie Kleinanlagen fast durchweg im Bereich von mehr als 85 Bei Kes seln der neuesten Bauart wird inzwischen sogar die 90 Grenze mehrheitlich berschritten Am leichtes ten ist das mit Pellet Zentralheizungen m glich sie liegen tendenziell um 2 bis 3 Prozentpunkte h her als die brigen Holz Zentralheizungsanlagen Generell jedoch sind die Unterschiede zwischen den Bauarten und zwischen den Leistungsklassen gering Bei den angegebenen Kesselwirkungsgraden wird die an die Kesselumgebung abgegebene W rme z B Abstrahlung definitionsgem als Verlust gewertet Wenn jedoch auch im Aufstellraum ein gewisser W r mebedarf besteht so erh ht sich der Gesamtw rme nutzen aus Sicht des Betreibers Das Gleiche gilt f r die Abk hlung der Abgase im Schornsteinweg Kesselwirkungsgrade werden blicherweise im Betrieb bei Anstieg der W rmeverluste ist im Teillastbetrieb in der Regel aber nicht zu beobachten 7 12 Vielmehr f hrt das Absenken der Heizlast mit dem gew hn lich auch ein Absinken der Abgastemperatur ein Nennw rmeleistung gemessen Ein hergeht eher zu einer Verminderung des Abgasver lustes und somit zu einem Ansteigen des Wir kungsgrades zumal der Abgasverlust die mit Abstand wichtigste Verlustgr e darstellt vgl hierzu Abb 7 1 Wenn allerdings bei
488. sich durch Wahl der geeigneten Hackertechnik aber auch durch eine angepasste Maschineneinstellung Bedienung und Instandhal tung z B Messersch rfe erreichen Scheibenhacker Der Scheibenhacker arbeitet haupt s chlich nach dem Prinzip der schneidenden Zerklei nerung Das Hackorgan besteht dabei aus mehreren Messern die radial auf einer Schwungscheibe ange ordnet sind Abb 3 17 Bei mobilen Systemen liegt die Anzahl Messer meist zwischen zwei und vier Das Holz wird ber eine oder mehrere gegensinnig rotie rende profilierte Einzugswalzen auf diese Scheibe zu gef hrt wobei die Zuf hrrichtung in einem Winkel von etwa 45 zur Scheibenebene orientiert ist um den Kraftbedarf beim Schnitt zu senken Durch Messer schlitze in der Schwungscheibe gelangen die ab getrennten Schnitzel auf die R ckseite der Scheibe und werden dort ber Wurfschaufeln Windfl gel in den Auswurfkanal geschleudert Dessen Eingang kann durch Prallrippen abgedeckt sein um ein weite res Zerschlagen der Schnitzel durch die Wurfschau feln die in diesem Fall an ihrer Au enseite mit Fin gern versehen sind zu bewirken Abb 3 17 Auch durch Verwendung eines Reibgitters im Scheiben 32 geh use kann eine h here Gleichm igkeit der Kan tenl ngen erzielt werden Die Schnittl nge wird haupts chlich durch die H he des berstandes der Messerklingen ber dem Scheibenrad bestimmt Zur Erh hung der Schnitt l nge und zur Anpassung
489. sind Bei handbeschickten Zentralheizungsanlagen scheidet die Brennstoffzufuhr als Stellgr e f r die Leistungs und Verbrennungsregelung weitgehend aus Statt dessen kommt hierf r die Prim r und Sekund rluftmenge in Frage sofern eine Trennung zwischen diesen beiden Luftstr men besteht Mit der Prim rluft kann die Entgasungsrate und damit die Feuerungsleistung in einem Bereich von ca 50 bis 100 beeinflusst werden w hrend mit der Sekund r luft der vollst ndige Ausbrand der brennbaren Gase kontrolliert wird Die wichtigsten Regelkonzepte bei handbeschickten Holzfeuerungen verfolgen im Wesentlichen folgende Ziele Beeinflussung der Feuerungsleistung in der Regel zur Erzielung langer Abbrandzeiten Optimieren der Verbrennungsbedingungen w h rend der drei Abbrandphasen Integrierte Speicherbewirtschaftung mit Restw r menutzung Kapitel 6 1 4 3 Je nach Regelbarkeit und Regelungsart unterscheidet man Volllastkessel leistungsgeregelte Kessel und Kessel mit einer kombinierten Leistungs und Ver brennungsregelung 90 Volllastkessel Diese Scheitholzkessel lassen sich nicht in ihrer Leistung drosseln da sie kein Gebl se besitzen Statt dessen h ngt die W rmeabgabe haupts chlich von der zugef hrten Luftmenge ab die sich aus dem nat rlichen Kaminzug und den entsprechenden Klap penstellungen f r die Prim r und Sekund rluft ffnun gen ergibt Derartige Kessel werden daher auch als Na turzugkessel bezeich
490. sind im Vergleich zur pyrolytischen Zersetzung mit zum Teil ber 500 C merklich h here Temperaturen notwendig Im Teilprozess der Oxidation haben sich die Brenngase bereits teilweise im Feuerraum ausgebrei tet was sich am Flammenverlauf ablesen l sst Unter Einwirkung von zum Teil gezielt zugef hrtem Luft Sauerstoff Sekund rluft findet hier eine mehr oder weniger vollst ndige Oxidation der freigesetzten gas f rmigen Produkte CO und statt wobei unter Bildung von Zwischenprodukten z Wasserstoff Kohlenstoffdioxid und Wasser entstehen Der Abbau der Kohlenwasserstoffe erfolgt dabei ber die Bildung von CO als Zwischenprodukt das in einer weiter gehenden Oxidation zu reagiert Die Verbren nung ist in dieser Phase selbst katalysiert und exo therm d h w rmefreisetzend und sie sendet Licht und W rmestrahlung aus die sich in der sichtbaren Flamme u ert Die Oxidationsreaktionen liefern damit die Energie f r die berwiegend endothermen d h w rmeverbrauchenden Vorg nge der Erw r mung der Trocknung sowie der pyrolytischen Zerset zung Abb 5 1 Au er der von Flammenbildung gekennzeichne ten Oxidation ist bei biogenen Festbrennstoffen ebenso die flammenlose Verbrennung bedeutsam Diese Oxidationsform tritt im Endstadium des Verbrennungsvorganges auf Der als Endprodukt der pyrolytischen Zersetzung gebildete feste Kohlenstoff Entgasungsr ckstand wird dabei im Glutbett zuerst vergast F
491. sind tierische und pflanzliche le und Fette Energieerzeugnisse und unterliegen dem Energiesteu ergesetz wenn sie als Kraft oder Heizstoff verwendet werden 10 7 Mit dem Energiesteuergesetz werden die Regelungen der EU Energiesteuerrichtlinie 2003 96 EG zur Harmonisierung der Besteuerung von Energieerzeugnissen in nationales Recht umgesetzt Danach sollen alle Energieerzeugnisse in Europa m g lichst gleichm ig besteuert Wettbewerbsverzerrun gen abgebaut und gr ere Anreize f r einen effizienten Energieverbrauch geschaffen werden Die Herstellung von Raps lkraftstoff und die Zweckbestimmung Kraft oder Heizstoff ist demnach eine Herstellung von Energieerzeugnissen 8 6 EnergieStG und bedarf einer Erlaubnis Diese Erlaubnis kann beim zust ndi gen Hauptzollamt beantragt werden www zoll de ser vice dienststverz index htm Nach 82 Abs 3 Nr 1 EnergieStG ist Biodiesel und Pflanzen l ebenso wie Heiz l extra leicht das f r Heizzwecke z B als Ersatz f r Heiz l in lfeue rungen oder in beg nstigten Anlagen nach 83 Ver wendung findet hierzu z hlen ortsfeste Anlagen deren mechanische Energie ausschlie lichen zur Stromerzeugung dient sowie Anlagen der Kraft W rme Kopplung mit einem Jahresnutzungsgrad von mindestens 60 deren mechanische Energie nicht ausschlie lich zur Stromerzeugung dient steuerbe g nstigt Allerdings sind nach 850 Abs 1 Biodiesel und Pflanzen l f r Heizzwecke bis Ende 2009 v
492. sogenannte A bewertete Beurteilungspegel Die A Bewertung bildet n herungsweise die frequenzabh ngige Emp findlichkeit des menschlichen Geh rs nach ermittelt werden sondern auch die tieffrequenten Ger uschan teile der Motoren gem TA L rm untersucht bzw be urteilt werden 10 5 3 Vermeidung von Gef hrdungen Die von Kraftstoffen ausgehende Gef hrdung betrifft einerseits die Brand bzw Explosionsgefahr und an dererseits die Gef hrdung des Grundwassers und die Gew ssergef hrdung Wasserrechtliche Einordnung Entsprechend ihrer Gef hrlichkeit werden Chemikalien nach dem Was serhaushaltsgesetz WHG gem 819g Abs 5 in Verbindung mit der Verwaltungsvorschrift wasserge 172 f hrdender Stoffe VwVwS in eine von drei Wasser gef hrdungsklassen eingestuft Die Stoffe gel ten entweder als stark wassergef hrdend WGK 3 wassergef hrdend WGK 2 oder als schwach was WGK 1 10 1 Reines unbehandeltes Raps l ist im Anhang 1 Nicht wassergef hrdende Stoffe der VwVwS als Kenn Nummer 760 Triglyceride aufgef hrt und gilt daher als nicht wassergef hrdend Das bedeutet dass keine der oben genannten Gef hrdungsklassen zutrifft Ein Zusatz von Additiven kann jedoch die Einstufung in eine der drei genannten Wassergef hr dungsklassen zur Folge haben Bei dieser g nstigen Einordnung von naturbelas senem Raps l handelt es sich jedoch nicht u
493. spalten bereits im Wald manuell erfolgen soll sind andere schwerere Axttypen vorteilhafter Tabelle 3 2 w hrend eine nor male Spaltaxt oder eine Iltisaxt hierbei leicht besch digt und unbrauchbar werden kann 23 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Kurzschluss Schalter Gashebelsperre Handschutz Auspuffabschirmung Krallenanschlag Handschutz im hinteren Kettenbremse Griffbereich Kettenfang Krallenanschlag Abb 3 4 Sicherheitsmerkmale einer Motorkettens ge Bei der Wahl der Axt ist auch auf den richtigen Stiel zu achten Er ist aus Eschen oder Hickoryholz bei Spezial xten auch aus Vinyl Die Stiell nge wird individuell abgestimmt sie sollte ungef hr gleich der Arml nge sein Je gr er die Kraftaus bung sein soll desto l nger ist der Stiel 3 3 1 2 Die Motors ge Die Motors ge Kettens ge ist das Standardger t der Brennholzgewinnung Die wichtigsten Merkmale und Sicherheitsaspekte werden nachfolgend beschrieben Motors genausstattung F r den Selbstwerber kom men Motors gen mit einer Leistung im Bereich 1 5 bis kW in Frage Diese S gen sind mittlerweile serien m ig mit einer elektronischen Z ndanlage einer Kettenbremse und einer automatischen Kettenschmie rung ausgestattet Die empfohlene Schwertl nge liegt bei 30 bis 40 cm Beim Erwerb einer Kette sollte man darauf achten dass es sich um eine Sicherheitskette handelt welche die R ckschlaggefahr der Motors ge vermindert Wen
494. speichers wird die Ein und Ausschalth ufigkeit minimiert und die Brenndauer verl ngert Die sch dlichen Betriebszu st nde werden somit seltener Bei der Auslegung des Pufferspeichervolumens wird ein Orientierungswert von ca 20 Liter pro Kilowatt Kessel Nennw rmeleis Feuerungen und Anlagentechnik Staubabscheidung von 20 bis 37 statt Kapitel 7 Je nach Holzfeuchte f llt dabei ein spezifisches Kondensatvolu Dosierbeh lter Vorofen Heizkessel auch f r Scheit holz nutzbar Isolierung Kippdeckel Brennkammer men von ca 0 05 bis 0 2 Liter je Kilowatt W rmebeton Flammrohr stunde vom Kessel erzeugte W rmeener R ckbrand Abb 6 19 Beispiel f r eine Hackschnitzelfeuerung mit Vorofen und Scheit holzkessel nach Fr ling 6 14 tung empfohlen Daraus ergibt sich eine Brenndauer des Heizkessels von knapp 1 Stunde im Volllastbe trieb wenn der gesamte Pufferspeicher um 40 C auf geheizt wird W rme bertrager Im Unterschied zu den Scheitholz kesseln kommen bei Hackschnitzelfeuerungen auch W rme bertrager mit liegenden Rauchrohrb ndeln zum Einsatz da diese sich durch eine kompaktere Bau weise auszeichnen Sie sind meist ein bis dreiz gig 6 26 F r die Reinigung ist auf eine leichte Zug ng lichkeit der Z ge zu achten wobei viele Kesselherstel ler mittlerweile automatische Abreinigungssysteme anbieten Deren Funktion wird bei den Scheitholzfeue rungen Kapitel 6 1 4 beschrieben Bei Verw
495. ssel 5 Auflage 2007 128 5 Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe V Leitfaden Bioenergie Planung Betrieb und Wirtschaftlichkeit von Bioenergieanlagen 2 Auflage 2005 ISBN 3 00 015389 6 353 S Hartmann H Kaltschmitt M Hrsg Biomasse als erneuerbarer Energietr ger Eine technische kologische und ko nomische Analyse im Kontext der brigen erneuerbaren Energien Schriftenreihe Nachwachsende Rohstoffe Band 3 Neubearbeitung Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe Hrsg Landwirtschaftsverlag M nster Hiltrup 2002 Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 770 5 Marutzky R Seeger K Energie aus Holz und anderer Biomasse DRW Stuttgart 1999 Nussbaumer T Good J Jenni A B hler R Automatische Holzheizungen Grundlagen und Technik Schweizeri sches Bundesamt f r Energie Hrsg Eigenverlag Bern 2001 110 5 Nussbaumer T Good J Jenni A B hler R Gabathuler H Automatische Holzheizungen Planung und Ausf hrung Schweizerisches Bundesamt f r Energie Hrsg Eigenverlag Bern 2001 175 S Obernberger I Nutzung fester Biomasse in Verbrennungsanlagen unter besonderer Ber cksichtigung des Verhaltens aschebildender Elemente dbv Verlag Graz 1997 348 S Pfestorf K H Kachel fen und Kamine handwerksgerecht gebaut Verlag Bauwesen Berlin 2000 5 Auf 272 5 Rommele E
496. ssionen Aschequalit t Gesamtstaub 15 bis lt 50 kW 50 bis lt 100 kW Staubemission Stickstoffoxide NO angegeben als 15 bis lt 50 kW 50 bis lt 100 kW 200 mg Nm bei 13 150 100 Stickstoffoxidemissio ea e Abb 7 8 Schadstoffemissionen von Zentralheizungskesseln ZHK f r Holzbrennstoffe Ergebnisse von Typenpr fungen f r den 10 j hrigen Zeitraum von 1996 bis 2006 Quelle TFZ Verbesserung der Feuerungsqualit t was sich bei den CO und den Gesamt C Emissionen niederschl gt Dabei sind die Unterschiede zwischen Hackschnitzel und Pelletfeuerungen zum Teil relativ gering In der Praxis ist jedoch mit gr eren Vorteilen f r Pelletkes sel zu rechnen da es sich bei den Pellets um einen Brennstoff mit gleichbleibend hoher Brennstoffquali t t handelt homogener normgerechter Brennstoff w hrend bei Hackschnitzeln oft sehr uneinheitliche Qualit ten eingesetzt werden die deutlich von den zur heiztechnischen Pr fung verwendeten Brennstof fen abweichen k nnen Praxismessungen zeigen daher oftmals gr ere Unterschiede zu den hier dar gestellten Pr fstands Mittelwerten 7 13 An den CO Emissionen l sst sich die technologi sche Entwicklung der vergangenen Jahre ablesen sie hat auch bei den Holzfeuerungen seit Beginn der 80 er Jahre zu einer deutlichen Absenkung des Schad stoffaussto es gef hrt Das geht aus der Auswertung
497. ssionen von Halmgut und anderen Brennstoffen in einer halmguttauglichen automa tisch beschickten Hackschnitzelfeuerungsanlage Einschubfeuerung 49 kW bei Nennw rmeleistung 7 12 Stroh Heu und Triticale GP wurden in geh ckselter Form eingesetzt Raps PK Pelletform LP Landschaftspflege GP Getreideganzpflanzen PK Presskuchen Zwei bis Vierfache gegen ber Holz an Abb 7 10 Bei Verwendung von noch stickstoffhaltigeren Brenn stoffen wie Getreidek rner oder lsaatenpresskuchen kann sich dieser Abstand noch weiter vergr ern Gesetzliche Emissionsbegrenzungen gelten jedoch erst ab 100 kW Feuerungsw rmeleistung Kapitel 8 W rden sie auch bei Kleinanlagen bis 100 kW einge f hrt k nnten diese Grenzwerte nicht mit allen Halmgutbrennstoffen sicher unterschritten werden Noch h her als beim NO f llt die Zunahme bei den Staubemissionen aus Diese erh hen sich durch schnittlich um das F nffache wenn Halmgut statt Holzbrennstoffe eingesetzt werden Abb 7 10 Hier bei stellt weniger der absolute Gehalt der im Brenn stoff enthaltenen Asche sondern vielmehr dessen Beschaffenheit die Hauptursache f r den Anstieg dar Neuere Erkenntnisse zeigen dass solche Feinpartikel nicht nur aus aufgewirbelter Glutbettasche sondern 128 vor allem aus gasf rmigen Vorl ufersubstanzen im Abgasweg entstehen Vor allem das Element Kalium ist an dieser Partikelbildung beteiligt weil dessen Ver bindungen z B Kaliumhydroxid bei
498. st W hrend das Brennstoffteilchen innen noch trock net beginnt au en bereits die pyrolytische Zerset zung der Holzbestandteile vgl Kapitel 5 1 die durch Einwirkung h herer Temperaturen ausgel st wird Dabei kommt es zu einer Aufspaltung der langketti gen organischen Verbindungen aus denen sich ligno cellulosehaltige Biomassen zusammensetzen u a Cellulose in k rzerkettige Verbindungen wobei brennbare Gase in Form von Kohlenstoffmonoxid und gasf rmigen Kohlenwasserstoffen C Hm sowie Pyrolyse le Teere gebildet werden Dieser Vorgang ben tigt keinen Sauerstoff Da Sauerstoff aber auch unter Luftabschluss in che misch gespeicherter Form bei Holz ca 44 i d TM vgl Kapitel 4 oder durch Luftzuf hrung stets vor handen ist kommt es unmittelbar nach der Aufspal tung zu mehr oder weniger vollst ndigen Oxidations reaktionen unter W rmefreisetzung Um den Prozess der Entgasung durch diese W rmefreisetzung nicht nur in Gang zu halten son dern m glichst auch in der Leistung zu steuern wird in Feuerungsanlagen gezielt an den Ort der pyrolyti schen Zersetzung 2 Glutbett Luftsauerstoff als sogenannte Prim rluft zugef hrt Bei diesem als Vergasung bezeichneten Teilprozess wird die ben tigte W rme aus unvollst ndigen Reaktionen der gas f rmigen Pyrolyseprodukte mit Sauerstoff bereitge stellt Um auch die festen und fl ssigen Pyrolyseprodukte Kohle Teere angreifen zu k nnen
499. stbrennstoffen liegt der Heizwert bezogen auf die wasserfreie Masse H in einer engen Bandbreite zwischen 16 5 und 19 0 MJ kg Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung Tabelle 4 2 Verbrennungstechnische Kenndaten von naturbelassenen Biomasse Festbrennstoffen im Vergleich zu Stein und Braunkohle nach 3 12 3 27 A keine Angabe Fichtenholz mit Rinde 18 8 20 2 0 6 1426 Buchenholz mit Rinde 18 4 197 0 5 k A Pappelholz Kurzumtrieb 18 5 19 8 1 8 1335 Weidenholz Kurzumtrieb 18 4 19 7 2 0 1283 Rinde Nadelholz 19 2 20 4 3 8 1440 Roggenstroh 17 4 18 5 4 8 1002 Weizenstroh 17 2 18 5 5 7 998 Triticalestroh 12721 18 3 5 9 911 Gerstenstroh 17 5 18 5 4 8 980 Rapsstroh 18 1 6 2 1273 Weizenganzpflanzen 17 1 18 7 4 1 977 Triticaleganzpflanzen 17 0 18 4 4 4 833 Weizenk rner 17 0 18 4 2 7 687 Triticalek rner 16 9 18 2 21 730 26 5 k A 4 6 k A Rapspresskuchen 2172 6 2 k A Miscanthus 17 6 19 1 3 9 973 Landschaftspflegeheu 17 4 18 9 5 1061 Weidelgras 16 5 18 0 88 k A zum Vergleich Steinkohle 29 7 k A 8 3 1250 Braunkohle 20 6 k A 5 1 1050 Tabelle 4 2 In der Praxis gilt die Faustregel dass ca 2 5 kg lufttrockenes Holz etwa einem Liter Heiz l 10 kWh bzw 36 MJ entsprechen vgl Abb 4 3 Nadelholz liegt beim Heizwert ca 2 h her als Laub holz 4 12 Dieser Unterschied wie auch der um weitere 2 h here Heizwert der Nadelholzrinde ist au
500. stemen auf Grund der bes seren Temperaturschichtung oftmals Schichtenspei cher siehe Speichertypen eingesetzt werden Zur Be reitstellung von Warmwasser kommen hierbei auch zunehmend Frischwasserstationen zum Einsatz die das Brauchwasser im Durchlaufprinzip ber einen Plattenw rmetauscher aufheizen Dies stellt eine sehr hygienische Form der Brauchwasserbereitung dar Ein 92 einfaches Beispiel f r die hydraulische Einbindung ei ner Solaranlage ins Heizungsnetz zeigt Abb 6 14 Speicherdimensionierung Das erforderliche Spei chervolumen wird von mehreren Faktoren bestimmt Hierzu z hlen Leistungsbereich lastvariabler oder ausschlie li cher Volllast Kessel Volumen des Brennstoff F llraums Nennw rmeleistung verwendete Holzart wirksame Temperaturdifferenz im Speicher die wiederum von der Auslegung des Heizungs systems abh ngt und Komfortanspr che Feuerungen die haupts chlich bei Nennw rmeleis tung betrieben werden k nnen ben tigen gr ere W rmespeicher als lastvariable Feuerungen bei de nen der W rme berschuss auf Grund der kesseleige nen Leistungsanpassung geringer ist Gr ere W r mespeicher sind notwendig wenn die Anlagen Unterbrandfeuerungen einen relativ gro en Brennstofff llraum F llschacht besitzen und somit je Brennstoffcharge eine hohe W rmemenge produ zieren Neben der F llschachtgr e kann auch die Nennw rmeleistung f r die Speicherdim
501. t Lagerbeginn setzt beim frisch geschlagenen Holz schon in den Wintermonaten die Trocknung ein Ab M rz steigen die maximalen monatlichen Trocknungsraten auf bis zu 10 Wassergehalts Prozentpunkte Das zeigen Ver suche die an zwei bayerischen Standorten Freising und Kempten durchgef hrt wurden 3 21 In einem warmen Sommer 2 2003 kann das im Dezember frisch geschlagene Holz bei g nstigen Lagerungsbe dingungen bereits im Juli den f r die Verbrennung in Scheitholzfeuerungen geforderten Maximalwasserge halt von 20 unterschreiten Abb 3 26 Die Unter schiede zu einem feuchteren Sommer hier 2004 sind dabei eher gering Fichtenholz trocknet ab Mai schnel ler als Buchenholz aber in einem Raummeter Buchen holz ist die absolute Wassermenge trotz des niedrige ren Start Wassergehalts auch h her 3 21 Letztlich tritt das Erreichen der 20 Marke f r den Wasserge halt aber trotz der h heren Rohdichte der Buche etwa gleichzeitig ein Im April ist der Wasserverlust am h chsten wobei monatliche Raten um 90 Liter pro Raummeter Rm erreicht werden Ab September nimmt das Holz wieder Feuchtigkeit aus der umge benden Luft und durch Niederschl ge auf so dass zwischen Oktober und Dezember eine R ckbefeuch tung von monatlich ca 5 1 eintritt Abgedecktes Holz trocknet in den Wintermonaten zun chst etwas rascher diesen Vorsprung kann das nicht abgedeckte Holz jedoch den Sommermonaten 9 28 o
502. t biogenen Festbrennstoffen Anbieter Absatzmengen Qualit ten Service Preise Landtechnik Bericht Nr 28 Land technik Weihenstephan Hrsg Eigenverlag 1997 Freising 65 S Hartmann H Thuneke K Kurzumtriebsplantagen Maschinenerprobung und Modellbetrachtungen Landtechnik Bericht Heft 29 Hrsg Ernteverfahren f r Eigenverlag Landtechnik Weihenstephan Freising 1997 98 S Hartmann H B hm T Maier L Naturbelassene bio gene Festbrennstoffe Umweltrelevante Eigenschaften und Einflussm glichkeiten Bayerisches Staatsministe rium f r Landesentwicklung und Umweltfragen Hrsg M nchen 2000 Reihe Materialien Nr 154 Hartmann H Kaltschmitt M Bereitstellungskon zepte In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Ener gie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 123 154 Hartmann H Ernte und Aufbereitung In Kalt schmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Bio masse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 S 155 196 Hartmann H Transport Lagerung Konservierung und Trocknung In Kaltschmitt M Hartmann H Hrsg Energie aus Biomasse Grundlagen Techniken und Verfahren Springer Verlag Berlin 2001 5 197 238 H ldrich A Hartmann H Decker T Reisinger K Schardt M Sommer Wittkopf 5 Ohrner G Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren Berichte aus dem TFZ Nr 11
503. t der F llung Hiebort zu einem zentralen Aufbereitungsort transportiert wird bevor es dort vom Nutzholz z B Stammholz getrennt wird Wenn diese Abtrennung jedoch bereits am Hiebort stattfindet wird grobes St ckholz z B Rol len Meterholz oft bereits dort aufbereitet Erntereste oder Ganzb ume k nnen aber auch zur R ckegasse oder Waldstra e ger ckt d h transportiert werden vor allem wenn sie zu Hackschnitzeln weiterverarbei tet werden sollen Gr ere Entfernungen von mehr als 40 bis 50 m sind allerdings kaum wirtschaftlich sinn voll insbesondere auf steilem Gel nde Das eigentliche R cken erfolgt entweder h ndisch oder mittels Seilwinde gelegentlich auch mit dem Pferd F r das manuelle Vorr cken liegen die Entfer nungen bei der Erstdurchforstung kaum ber 20 m Bei sp teren Durchforstungen erh ht sich das Gewicht des unzerkleinerten Holzes so sehr dass der Zuzug nur noch mit Seilwinde oder Pferd m glich ist Moderne Harvestermaschinen die normalerweise f r die Aufarbeitung zu Industrieholz verwendet wer den kommen dabei prinzipiell auch f r die Brenn holzgewinnung in Frage die Reichweite des Kranaus legers solcher Maschinen liegt bei ca 10 m Scheitholz stammt h ufig aus der Jungdurchfors tung Hier variiert der notwendige Aufwand f r die Erntema nahme als Meterholz am Waldweg sehr stark Je nach Holzart Bestandsalter und eigenschaf ten Mechanisierung Gel nde und Geschicklichkeit vari
504. t werden wie bei Hackschnitzeln Allerdings bieten sich hier auch kosteng nstigere L sungen in Form von Schr gbodenaustr gen mit Schneckenf r derung oder Luftabsaugsystemen an Auch diese Techniken werden ausf hrlich in Kapitel 3 beschrie ben Pelletkessel werden h ufig mit einem Zwischenbe h lter kombiniert h ufig als Kompaktanlage Darin befindet sich ein F llstandsmelder der zum Teil auch den Nachf llvorgang automatisch ausl st Anders als bei Hackschnitzeln k nnen hier auch verwinkelte F r derwege vom Lager zur Feuerung realisiert werden da sich Pellets auch mit gebogenen achsenlosen Schnecken oder mit pneumatischen F rdersystemen 100 Luftstromf rderung transportieren lassen Dadurch besteht eine weitaus gr ere Flexibilit t bei der Nut zung vorhandener R ume Ein Beispiel f r eine solche Lageranbindung mit Luftstromf rderung gibt Abb 6 22 6 2 3 Sicherheitseinrichtungen Neben den allgemeinen Brandschutzregeln und auf lagen die in Kapitel 8 angesprochen werden verf gt eine automatisch beschickte Biomassefeuerung ber spezielle Sicherungssysteme die nachfolgend ange sprochen werden R ckbrandsicherung Automatische Biomassefeue rungen m ssen ber eine Absicherung gegen R ck brand im Zuf hrungssystem verf gen Diese Siche rung wird blicherweise in Kombination mit der Fallstufe zwischen Austragsschnecke und Stoker schnecke verwirklicht Die Fallstufe allein verhindert jedoch n
505. tands erfolgen 6 6 1 Vergasung Ziel der Vergasung ist die Umwandlung der festen Biomasse in einen gasf rmigen Energietr ger der an schlie end noch am gleichen Ort in Verbrennungsmo toren genutzt werden kann Die Vergasung liefert W rme und ein Produktgas das als Hauptkomponen ten Kohlenstoffmonoxid CO Kohlenstoffdioxid Wasserstoff H Methan CH4 Wasserdampf H O sowie erhebliche Anteile Stickstoff N enth lt Als unerw nschte Nebenprodukte entstehen je nach Vergasungsverfahren in unterschiedlichen Mengen bzw Kondensate d h langkettige organische Verbindungen Asche und Staub Die Zusammenset zung des Produktgases ist prim r abh ngig vom ein gesetzten Brennstoff von der zugef hrten Luftmenge dem Iemperaturniveau der Reaktionszeit den Druckverh ltnissen im Vergasungsreaktor sowie von der Vergaserbauart Grundlegende Zusammenh nge der Vergasung werden bei 6 63 beschrieben 113 4 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Einen idealen Vergaser f r die unterschiedlichen Arten von Biomasse gibt es bisher nicht Alle in der Vergangenheit entwickelten Vergasertypen haben Vor und Nachteile im Hinblick auf die zu vergasende Biomasse und die gew nschte Gasqualit t Wegen ihrer kompakten Bauweise und des relativ geringen systemtechnischen Aufwandes kommen f r kleinere Anlagen lediglich Festbettvergaser in Frage Beim Festbettvergaser werden die Brennstoffteilchen d
506. tattet Hier findet eine Separierung der Aschen nur bei der peri odischen Reinigung statt Der typische Anteil der Feuerraumasche betr gt 84 bis 98 des Gesamtasche anfalls die im W rme bertrager abgeschiedene Asche liegt dagegen nur bei 2 bis 16 und die Asche aus dem Kaminsystem bei 2 bis 4 bei Scheitholz feuerungen 7 12 bzw bei automatisch beschickten Kleinanlagen sogar bei weniger als 0 4 der Gesamt aschemenge Abb 7 11 Analog zu den Anlagen mit Entstaubungseinrich tung erweisen sich die abgeschiedenen Flug und Feinstflugaschen aus dem W rmetauscher bzw aus dem Kaminsystem ebenfalls als besonders stark schwermetallbelastet Das wird in Abb 7 12 am Bei spiel von Zink Zn ersichtlich Dieser Zusammen hang ist durchweg auch auf die brigen Schwerme talle bertragbar er gilt auch f r die hochtoxischen Schadstoffe wie PAK Polyzyklische aromatische Koh lenwasserstoffe oder PCDD F Dioxine und Furane 7 12 Ascheverwendung Die Separierung der kritischen Aschefraktionen z B der W rmetauscheraschen ist 129 Z 7 PN Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Fichtenholz Weizenstroh Feuerraum 84 93 Feuerraum 94 98 1 2 496 o N Abgas Kamin 0 1 0 4 lt 01 77 7 16 2 4 Abb 7 11 Zuordnung des Ascheanfalls nach Abscheidebe reichen in einer automatisch beschickten Klein feueru
507. te bis schwerste G ter auch 10 20 sehr grob M glichkeit dass die Hackschnitzelbereitung am La gerraum erfolgt so dass ein direkter Eintrag ber den Wurff rderer des Hackers erfolgen kann F r den automatischen Betrieb der Feuerungsan lage werden dar ber hinaus spezielle Austragssys teme f r die Brennstoffentnahme aus dem Silo oder Lagerraum ben tigt Die hierf r in kleineren automa tisch beschickten Feuerungen eingesetzten Systeme werden nachfolgend beschrieben eine Zusammenfas sung bietet Tabelle 3 6 Schr gbodenauslauf f r Pellets Auf Grund ihrer guten Rieself higkeit ist die Lagerentnahme von Pel lets im Gegensatz zu Holzhackschnitzeln relativ pro blemlos Daher gen gt hierf r lediglich ein Schr g boden oder Trichter in den die Pellets selbstt tig nachrutschen k nnen vgl Abb 3 35 Die Entnahme erfolgt dann meist ber Schnecken oder ber pneu matische Entnahmesysteme Sie f rdern den Brenn stoff in der Regel zun chst in einen Vorratsbeh lter Bef ll und Entl ftungsstutzen Automatische Zuf hreinheit mit Saugturbine und Steuerung Ze automatische Umschalteinheit Entnahmesonden Abb 3 37 Schr gbodenauslauf mit pneumatischer Pellet entnahme im Luftstrom nach Windhager 3 56 47 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Drehschneckenaustrag Schneckenaustrag mit Blattfederr hrwerk nem nach oben offenen Bo denschacht be
508. te hierbei sehr schnell stumpf wird Das Holz liegt nun fertig abgel ngt im Wald Mit einem Hebehaken einer Handpackzange oder einer Seilwinde kann es nun an den Forstweg gezogen wer den 3 3 2 Scheitholzaufbereitung Die Scheitholzaufbereitung folgt auf die Brennholz werbung im Wald Kapitel 3 3 1 bei der der aufgear beitete Rohstoff Stangen Meterholz Kl tze f r die eigentliche Zerkleinerung zur Verf gung gestellt wird Die Aufbereitung umfasst das erneute S gen das Spalten und den Umschlag der Scheite 3 3 2 1 S gen Kettens gen Bei der Scheitholzaufbereitung spielen die Kettens gen die das Haupthilfsmittel f r die Brennholzwerbung im Wald darstellen nur noch eine untergeordnete Rolle Neben den benzinbetriebenen Bereitstellung von Festbrennstoffen Motors gen die in Kapitel 3 3 1 2 ausf hrlich beschrie ben sind werden bei der station ren Aufbereitung auch ortsgebundene elektrische Kettens gen verwen det Diese sind einerseits leiser als Benzinmotors gen so dass sie auch f r die Holzaufbereitung in Siedlungs n he einsetzbar sind zum anderen sind sie abgasfrei und eignen sich daher auch f r Arbeiten in geschlosse nen R umen F r diese S gen wird ein normaler elek trischer Anschluss mit 230 V ben tigt die Leistungs aufnahme liegt zwischen 1 4 und 2 2kW und das Gewicht zwischen 3 und 5kg Die Schwertl nge be tr gt 30 bis 40 cm F r Brennholzarbeiten ist eine Elek tro Kettens ge mit
509. teinh lle vorkommen Der Brennstoff wird durch die obere von meist drei T ren in den Feuerraum gegeben dieser ist im unteren Be reich zum Teil ausschamottiert Die durch den Rost gefallene Asche wird im Aschekasten aufgefangen und durch die untere T r abgezogen Die Reinigung des Rostes kann ber eine weitere T r in H he des Rostes erfolgen Aus praktischen Gr nden ist dieser oft auch als Sch ttelrost ausgebildet Die Zimmer fen arbeiten in der Regel nach dem Durchbrandprinzip vgl Abb 6 1 Der Anteil der von oben zugegebenen Luftmenge kann oft durch manu elle Klappen oder Schieber eingestellt werden so dass dann die Oberluftmenge die als Sekund rluft dient berwiegt Bei einfachen Ausf hrungen wird der Abbrand lediglich durch Drosselung der Gesamtluft zufuhr ber einen Schieber oder eine Rosette in der Entaschungst r geregelt Zimmer fen k nnen auch mit Kacheln oder Natur stein verkleidet sein Dadurch wird die Speichermasse erh ht und die W rmeabgabe ist gleichm iger 6 1 2 4 Kamin fen Die moderne Variante des Zimmerofens ist der Kaminofen Er wird ebenfalls frei im Wohnraum auf gestellt besitzt jedoch eine im Betrieb luftdicht ver schlossene T r mit Sichtscheibe Abb 6 3 rechts Das Verbrennungsprinzip entspricht dem des Zimmerofens Rost bzw Oberluft Sekund rluft werden je nach Brennstoffart zu unterschiedlichen Anteilen zugef hrt Allerdings dient die Oberluft hier zus tzlich als Sp
510. tel 4 2 5 so dass die Bildung von Schlacke im Brennraum beg nstigt wird und entsprechende Anbackungen eintreten k nnen die zu St rungen f hren Zum anderen ist Kalium an der Freisetzung besonders feiner Partikel beteiligt da im Glutbett unter bestimmten Bedingungen leicht fl chtige Kali umverbindungen entstehen die im Abgasweg als Feinstpartikel mit weniger als 0 1 um Durchmesser kondensieren Diese feinen Partikel lassen sich nur schwer aus dem Abgas entfernen so dass sie zu einem gro en Teil als Staubpartikel mit dem Abgas freigesetzt werden 4 26 Besondere Nachteile erge ben sich somit f r die kaliumreichen Brennstoffe wie Grasaufwuchs und Stroh Iabelle 4 1 Der Schwefelgehalt S biogener Festbrennstoffe ist im Vergleich zu Kohlebrennstoffen relativ gering Rapsstroh besitzt mit durchschnittlich ca 0 3 in der TM den h chsten Schwefelgehalt w hrend die meis ten Holzbrennstoffe im Bereich von 0 02 bis 0 05 lie gen Getreidestreh sogar meist unter 0 1 Tabelle 4 1 Bei der Verbrennung bestimmt der Schwefelgehalt prim r die Schwefeldioxid SO Emis sion Ein gro er Teil des Schwefelgehaltes im Brenn stoff ca 40 bis 90 wird je nach Abscheidegrad der Entstaubungseinrichtungen in die Asche einge bunden Auch Chlor ist ein bedeutender Begleitstoff in D ngemitteln insbesondere in Kaliumd ngern 4 12 und kommt daher in Biomassen aus ged ngten Feld kulturen in deutlich h heren Anteilen vor a
511. tel 6 die Installationskosten den Schornstein und das Brennstofflager Letzteres betrifft nicht den Raumaustrag sondern die bauliche Realisierung des Lagers z B in Geb uden oder als Hochsilo mit oder ohne Bel ftungskan le und Gebl se Der Raumaus trag Silounterbau ist dagegen in den oben genannten Anschaffungskosten bereits enthalten Die f r den Hackschnitzelkessel selbst bzw den W rmespeicher anzuwendenden Sch tzformeln sind Abb 9 3 zu entnehmen Beim W rmespeicher f r Hackschnitzelkessel sollten mindestens 20 Liter Spei chervolumen je Kilowatt Nennw rmeleistung ange setzt werden Die au erdem f r Holzhackschnitzel feuerungen anzusetzenden spezifischen Kosten f r die Lieferung Montage und Inbetriebnahme k nnen ebenfalls anhand einer Sch tzformel ermittelt werden 9 5 64 0 0178 wobei den spezifischen Anschaffungspreis in je Kilowatt Nennw rmeleistung p darstellt ohne Ra batt inkl MwSt Ein Anwendungsbeispiel f r diese Kostenabsch tzung zeigt Tabelle 9 3 Darin wurde bei allen Investitionskosten der speziell f r Hackschnit zelkessel festgestellte mittlere Rabattabschlag von 16 1 vgl 9 5 vorgenommen Pelletkessel Auf Grund der homogenen Korngr en und der hohen Sch ttdichte von Holzpellets sind bei Pelletfeuerungen eine Reihe von konstruktiven Ver einfachungen m glich die zu Einsparungen und so mit zu einer Senkung der Anschaffungskosten gegen ber Hackschnit
512. ten durch die das Brennstoff F llvolumen des Kessels um 50 bis 100 erh ht werden kann Entsprechend ver l ngert sich auch die Brenndauer allerdings wird das Einschichten der Scheite beschwerlicher Bei Meterscheit Kesseln ist der Arbeitsaufwand f r die Zerkleinerung des Holzes am geringsten Diese Kessel werden ab 45kW Nennw rmeleistung von vielen Herstellern angeboten Feuerungen in denen das Scheitholz unmittelbar vor der Verbrennung erst noch zerkleinert wird kommen dagegen relativ selten vor Bei derartigen Feuerungen die den bergangsbe reich zu den automatisch beschickten Feuerungen darstellen wird der Arbeitsaufwand zur Kesselbe schickung dadurch verringert dass das Scheitholz beispielsweise mechanisch aus einem gro en Vorrats beh lter dem Arbeitsbereich eines hydraulischen Stanzzylinders zugef hrt wird der das st ckige Holz durch eine Matrize presst es dabei stark zerkleinert und automatisch in den nachgeschalteten Kessel wei terf rdert ab ca 25 kW 6 31 Andere Systeme ver wenden unmittelbar vor der Verbrennung einen lang Kapitel 3 mit anschlie ender automatischer Beschickung des zer sam laufenden Zerspaner kleinerten Brennstoffs Gebl se Mit Ausnahme der Naturzugfeuerungen verwenden alle Scheitholzkessel heutiger Bauart Ge bl se Dadurch kann die Feuerung unabh ngig vom Kaminzug geregelt und mit Verbrennungsluft ver sorgt werden Es werden Druck und Saugzuggebl se unter schieden D
513. ten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Bauarten von Vergasungsanlagen f r Biomasse Kleinanlagen Bauarten von Stirlingtechnologien f r Adressenlisten zu den Herstellerverzeichnissen in Anhang A bis F und zum Thema Pflanzen l Informationsstellen f r ffentliche F rderma nahmen Weiterf hrende Literatur B cher und andere Quellen Energieeinheiten und Umrechnungsfaktoren Faktoren F zur Umrechnung von normierten Massenkonzentrationen auf energiemengenbezogene Emissionen Faktoren F zur Umrechnung von Emissionsangaben bei unterschiedli chem Bezugssauerstoffgehalt Hinweis Die nachfolgenden Listen beruhen auf Herstellerangaben Stand ca Oktober 2006 Sie erheben keinen Anspruch auf Vollst ndigkeit und stellen weder eine Empfehlung noch einen Leistungsausweis dar 190 Anhang A Bauarten von Kreiss gen Holzspaltern und Schneid Spaltger ten zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressenliste in Anhang G Fabrikat Hersteller Ammboss AMR Vogesenblitz Bayerwald Bell BGU Binderberger Boschert Briol Brune Bugnot Diemer Diezinger Eder Elektra Beckum Einhell Einsiedler GEBA GROWI Grube G DE Hejo Hercules HMG Kienesberger Kisa Kolster Kretzer Maasel n MRH Miltec Nagel Evoluze Oehler Palax Pezzolato x Wippkreiss ge S gen ou D g E Ka HA BS 3 a H Q d GN 2 X x
514. ter fallen viele Pelletkessel und neuerdings auch einige Holzhack schnitzelfeuerungen sind dagegen von der wieder kehrenden berwachung befreit das gilt auch f r die Erstmessungen nach der Inbetriebnahme da f r diese Leistungsklasse keine Emissionsbegrenzungen festge legt wurden 146 Bei Anlagen mit einer Nennw rmeleistung von weniger als 1 000 kW werden die berwachungsmes sungen vom Bezirkskaminkehrermeister durchge f hrt Bei automatisch beschickten Feuerungsanlagen f r Stroh und hnliche Brennstoffe Brennstoffziffer 8 gilt dies jedoch nur bis lt 100 kW Strohfeuerungen h herer Anlagenleistung werden au erdem nur noch alle 3 Jahre berpr ft nach der vorgeschriebenen Erstmessung vgl BImSchG 6 28 8 4 Da diese Mes sung aber nicht vom Kaminkehrer sondern von einem speziellen hierf r zugelassenen Pr finstitut durchgef hrt wird sind die anfallenden Kosten um ein Vielfaches h her zumal dabei auch eine Vielzahl weiterer Messgr en erfasst wird Ausnahmen von der j hrlichen Messpflicht beste hen wie bei den Scheitholzfeuerungen wenn die Feuerung j hrlich bis zu h chstens 300 Stunden und ausschlie lich zur Trocknung von selbstgewonnenen Erzeugnissen in landwirtschaftlichen Betrieben einge setzt wird wobei die Trocknung ber W rmeaustau scher erfolgen muss Im letzteren Fall wird nur in jedem dritten Jahr durch den Bezirksschornsteinfeger meister gemessen 8 15 2 1 BImSchV Der
515. ter mit hohem Partikel abscheidegrad verwendet wird In den geschlossenen oder halboffenen K hl bzw Heizwasserkreisl ufen ist der Einsatz von korrosions hemmenden Inhibitoren erforderlich da die gleich zeitige Anwesenheit von Stahl Kupfer Kupferlegie rungen und Aluminium beg nstigend auf die Korrosion wirkt Bei diesen Zus tzen handelt es sich meist um kombinierte Frost und Korrosionsschutz mittel Die geforderte untere Konzentrationsgrenze im Wasser darf dabei nicht unterschritten werden um die Wirksamkeit der Additive nicht zu gef hrden Anlagen bei denen h ufig K hlwasser nachgef llt werden muss sind daher regelm ig zu kontrollieren um eine zu starke Verd nnung zu vermeiden Die Frostschutzeigenschaften werden im Allgemeinen ber eine Dichtemessung Spindel ermittelt der Kor rosionsschutz kann mit speziellen Testkits berpr ft werden Um nach Abstellen des Motors einen Hitzestau am Aggregat zu vermeiden ist ein Pumpennachlauf erforderlich durch den bersch ssige W rme abge f hrt wird Gleiches gilt entsprechend f r die Ventila toren der Kabinenbel ftung Spitzenlastkessel Wird neben dem BHKW noch ein Spitzenlastkessel betrieben so ist darauf zu achten dass der Wasserkreislauf des BHKW durch entspre chende Ventile gesch tzt ist um bei Stillstand des Ag gregats einen Wasserdurchfluss zu verhindern Sonst k nnte eine erhebliche W rmemenge des Kesselheiz wassers ber die W rme bertrager a
516. terw rmung im Gutstock unterst tzt Die aus dem Abbau von organischer Substanz stam mende W rme Kapitel 3 4 1 erzeugt in der Sch t tung eine aufw rts gerichtete Luftbewegung so dass k hlere Luft von unten oder von der Seite nachstr mt Dazu ist es von Vorteil wenn der Lagerboden luft durchl ssig ist z B durch Luftsch chte oder Rund holzschlitze vgl Abb 3 41 Bei sehr grobem Hackgut z B mit Schneckenhacker kann auf diese Weise eine effiziente Austrocknung ohne gr ere Substanzver luste stattfinden wobei in diesem Fall die Selbster w rmung im Lagergut lediglich zu einer Temperatur erh hung von maximal 20 Kelvin f hrt 3 10 Generell ist aber die unterst tzende Wirkung der Selbsterw rmung ohne aktive Bel ftung mit erhebli chen Risiken verbunden Kapitel 3 4 1 Bei mittlerem und feinem Hackgut sollten Selbsterw rmungseffekte daher nur in Kombination mit technischen Bel f tungssystemen ausgenutzt werden Solche Verfahren werden nachfolgend vorgestellt 52 Kantholzst tze wird nun die feuchte Luft im Brennstoff durch neu zugef hrte Gebl seluft ver dr ngt dadurch k hlt sich der Brenn stoff ab Die Bel ftungszyklen sind meist temperaturgesteuert und setzen erst ab einer Temperaturdifferenz zur Au en luft von ca 5 bis 10 Kelvin ein Dadurch bleibt der Fremdenergieeinsatz f r den Gebl sebetrieb gering allerdings ist hierf r ein gewisser Substanzverlust des gelagerten Materials in Kauf zu
517. tigen die Temperaturschichtung und die Spei cherkapazit t F r die Entnahme der Speicherw rme wird entweder die Flussrichtung umgekehrt oder es werden separate Entnahme und R cklaufleitungen verwendet Speichertypen Je nachdem ob die Brauchwasser erw rmung separat oder im W rmespeicher integriert ist oder ob es sich um eine Mehrfachnutzung mit So larw rmeeinspeisung handelt werden unterschiedli che Speichertypen angeboten Deren prinzipieller Aufbau ist in Abb 6 12 dargestellt Wenn es sich um einen Kombispeicher d h um einen Speicher mit in tegriertem Brauchwasservorrat handelt ist das effek tive W rmespeicherverm gen f r den Heizw rme kreislauf um den Brauchwasserinhalt vermindert Auch bei Verwendung eines eingebauten Elektroheiz 91 6 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen stabs z B f r den Sommerbetrieb entstehen hohe W rmeverluste an dem W rmespeicher der ja nur durch ein w rmedurchl ssiges Blech vom Brauchwas ser getrennt ist Allerdings ist der Aufwand f r die In stallation geringer F r besonders schwer zug ngliche R ume z B Kellerr ume werden auch zerlegbare W rmespeicher eingesetzt die erst am Aufstellort er richtet werden 6 29 Die regelungstechnische Einbin dung von W rme und Brauchwasserspeichern ein schlie lich Solaranlage kann ber vorgefertigte Systeme erfolgen die h ufig von den Kesselherstel lern mit den entsprechenden Schnittstellen angeboten werden
518. tigungspunkt ca 19 bis 25 Wassergehalt erh ht sich das Volumen um das so genannte Schwindma dies hat auch entsprechende Auswirkungen auf die Dichte des feuchten Brennstoffs Diese Volumenver gr erung betr gt bei Buche bzw Eiche 17 9 bzw 12 2 und bei Fichte bzw Kiefer ca 11 9 bzw 12 1 4 17 Tabelle 4 7 Rohdichte einschlie lich Volumenschwund von absolut trockenem Holz Darrdichte 4 23 4 17 Fichte 0 43 g cm Eiche 0 66 g cm Tanne 0 41 g cm Bergahorn 0 59 g cm Kiefer 0 49 g cm Esche 0 65 g cm Douglasie 0 47 g cm Buche 0 68 g cm L rche 0 55 g cm Birke 0 61 g cm Linde 0 49 g cm Hain Wei buche 0 75 g cm Pappel 0 41 g cm Hasel 0 56 g cm Weide 0 33 g cm Ulme 0 64 a gilt nicht f r Holz aus Kurzumtriebsplantagen Die Rohdichte kann nur bei der Herstellung hoch verdichteter Presslinge d h Pellets Briketts beein flusst werden Daher wird sie vereinfachend auch als Merkmal f r die G te eines derartigen Herstellungs prozesses verwendet Eine hohe Rohdichte deutet auf eine gro e H rte des Presslings hin hier ist dann mit geringen Abriebeffekten und Feinanteilen zu rechnen Deshalb m ssen beispielsweise normgerechte Holz presslinge nach DIN 51 731 eine Rohdichte von 1 0 bis 14 g cm besitzen wobei der Wassergehalt von maxi mal 12 zur Brennstoffmasse gez hlt wird 4 8 Die Unterschiede zwischen Rohdichte und Sch tt bzw Stapeldichte f hren dazu das
519. titut f r Normung 2001 DIN EN 12815 Herde f r feste Brennstoffe Anforderungen und Pr fungen Deutsche Fassung EN 12815 Juni 2001 Al September 2004 Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN EN 13229 Kamineins tze einschlie lich offene Kamine f r feste Brennstoffe Anforderungen und Pr fungen Deut sche Fassung EN 13229 2001 A1 2003 A2 2004 Deutsches Institut f r Normung 2000 DIN 18892 Kachelofen und oder Putzofen Heizeins tze f r feste Brennstoffe 8 26 8 27 8 28 8 29 8 30 8 31 8 32 8 33 8 34 8 35 9 1 9 2 9 3 9 4 Quellenverzeichnis Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN 18840 Feuerst tten f r feste Brennstoffe Speicherfeuerst t ten Anforderungen Pr fung und Kennzeichnung Deutsches Institut f r Normung 2003 DIN V 4701 10 Energetische Bewertung heiz und raumlufttechnischer Anlagen Teil 10 Heizung Trinkwassererw rmung L ftung Deutsches Institut f r Normung 2005 DIN 18897 1 Feuerst tten f r feste Brennstoffe Raumluftunabh n gige Feuerst tten Teil 1 Raumheizer Hamburger Senat 2003 Verordnung ber das ber einstimmungszeichen bereinstimmungszeichen Verordnung ZVO H ldrich A Hartmann H Decker T Reisinger K Schardt M Sommer Wittkopf 5 Ohrner G Rationelle Scheitholzbereitstellungsverfahren Berichte aus dem TFZ Nr 11 Technologie und F rde
520. tssch den wie den Mykoallergosen und den Mykotoxikosen Bei den Mykoallergosen spricht man auch von Holz schnitzel Alveolitis oder allgemein von exogen aller gischer Alveolitis EAA eine allergische Sp treak tion die von wiederholt eingeatmeten organischen St uben hervorgerufen wird 3 9 Sie war fr her auch als Farmerlunge bekannt Mykotoxikosen sind dage gen Vergiftungen die von den Stoffwechsel und Zell bestandteilen der Pilze selbst ausgel st werden Zur Vermeidung von Erkrankungen k nnen eine Vielzahl von Ma nahmen genannt werden 3 9 Holz soll m glichst in ungehackter Form vorlagern bzw vortrocknen Die Lagerdauer der Schnitzel ist kurz zu halten Anhaltswert drei Monate Es sollten m glichst wenig Gr nanteile Nadeln oder Laub eingelagert werden abnehmendes Wachstum abnehmendes Wachstum praktisch kein Wachstum optimales Wachstum 10 10 20 30 C 40 Temperatur praktisch kein praktisch kein Wachstum Wachstum 40 Wassergehalt w Abb 3 24 Temperatur und Wassergehaltsanspr che holzabbauender Pilze nach 3 12 Grobhackgut ab 50 mm trocknet besser wodurch die Pilzentwicklung langsamer ist Der Anteil der Feinfraktion soll niedrig sein Das Hackschnitzellager ist m glichst entfernt von Arbeits und Wohnpl tzen anzulegen und die Haupt Windrichtung ist zu beachten Die r umliche Ordnung sollte die Verwendung in der Reihenfolge der Einlagerung er
521. tten nach ger stet werden Die W rme wird zum Gro teil durch Abstrahlung abgegeben Viele geschlossene Kamine sind aber auch mit Konvektionskan len und Warmluftr hren ausge stattet ber die gelegentlich mit Gebl seunterst t zung warme Luft abgeleitet wird Dadurch ist auch eine W rmeabgabe an benachbarte R ume m glich Kapitel 6 1 3 6 1 2 3 Zimmer fen Anders als offene oder geschlossene Kamine sind Zimmer fen auch Einzel fen frei im Wohnraum stehende meist gusseiserne Einzelfeuerst tten auch Eiserne fen genannt obgleich auch Varianten mit 80 Das richtige Heizen mit Einzelfeuerst tten nur naturbelassenes Holz verbrennen kein behandel tes beschichtetes oder lackiertes Holz nur trockenes Holz verwenden mindestens 9 Monate luftig gelagert richtig Anheizen m glichst schnell hohe Feuerraum temperaturen erreichen durch Verwendung von d nn gespaltenem trockenen Anz ndholz oder Reisig Verbrennungsluftzufuhr beim Anheizen wie vom Ofen hersteller vorgegeben z B Anheizklappe ffnen gr ere Scheite erst einlegen wenn ausreichend Grund glut vorhanden ist kleine Mengen Brennstoff nachlegen nicht berf llen Heizw rmebedarf bevorzugt ber Brennstoffnachlege menge anstelle von Luftzufuhr regeln T ren der Feuerst tte immer fest verschlossen halten Tagesvorrat an Brennstoff nach M glichkeit in beheiz ten R umen bevorraten Brennstoffvorw rmung Kachel oder Specks
522. turbelassenen Biomasse Festbrennstoffen im Vergleich zu Stein und Braunkohle Mittelwerte nach 4 12 4 27 A keine Angabe Fichtenholz oan 63 432 0 13 013 0015 0 005 mit Rinde Buchenholz mit Rinde 479 62 452 022 022 0 015 0 006 Tappelholz 475 62 441 042 035 0 031 0004 Kurzumtrieb Weidenholz Kurzumtieb 71 61 443 054 026 0045 0 004 Rinde von 514 57 387 048 024 0085 0 019 Roggenstroh 466 60 421 055 17 0 085 0 40 Weizenstroh 456 58 424 048 10 0 082 0 19 Triticalestreh 439 59 438 042 11 0 056 027 Gerstenstroh 475 58 414 046 14 0 089 0 40 Rapsstroh 471 59 400 084 08 027 047 Weizen 452 64 429 141 07 012 0 09 Ganzpflanzen ee 40 60 446 108 09 018 044 Ganzpflanzen Weizenk rner 43 6 65 449 228 05 0 12 0 04 Triticalek rner 43 5 64 464 168 06 0 11 0 07 Rapsk rner 60 5 72 238 394 0 10 Pape 515 738 301 497 160 0 55 0 019 kuchen Miscanthus 475 62 47 03 07 045 02 Landschafts pflegeheu 1 As ESCHER er Weidelgras 461 56 38 1 134 15 0 14 1 39 zum Vergleich Steinkohle 725 56 111 13 kA 0 94 lt 01 Braunkohle 659 30 Gre e ele E ad rel K rner enthalten sind Tabelle 4 1 Stickstoff wirkt sich direkt auf die Stickstoffoxid NO Bildung aus da er bei der Verbrennung nahezu vollst ndig in die Gasphase bergeht und sich deshalb nicht in der Asche wiederfindet Kalium ist dagegen auf andere Weise von Nachteil Zum einen senkt es den Ascheerweichungspunkt vgl Kapi
523. tzbetreiber entsprechende Anlagen zur Erzeu gung von Strom aus regenerativen Energiequellen an das Netz anzuschlie en den gesamten angebotenen Strom aus diesen Anlagen vorrangig abzunehmen und den eingespeisten Strom zu verg ten Die Verg tung h ngt von der installierten elektrischen Leistung und vom Jahr der Inbetriebnahme ab Gem EEG betragen die Grundverg tungss tze f r in 2007 in Betrieb genommene Anlagen bis ein schlie lich 150 mindestens 10 99 Cent kWh f r Anlagen bis einschlie lich 500kW mindestens 9 46 Cent kWh f r Anlagen bis einschlie lich 5 MW mindestens 8 51 Cent kWh und f r Anlagen bis ein schlie lich 20 mindestens 8 03 Cent kWh vgl Tabelle 10 4 Die Mindestverg tungen erh hen sich gem 8 8 Abs 2 EEG unter anderem f r Strom der aus schlie lich aus Pflanzen oder Pflanzenbestandteilen die in landwirtschaftlichen forstwirtschaftlichen oder gartenbaulichen Betrieben oder im Rahmen der Land schaftspflege anfallen und die keiner weiteren als der zur Ernte Konservierung oder Nutzung in der Bio masseanlage erfolgten Aufbereitung oder Ver nde rung unterzogen wurden um 6 Cent kWh f r Anla gen bis einschlie lich 500 und um 4 Cent kWh f r Anlagen bis einschlie lich 5 Die meisten Energieversorger sehen diese Bedingung bei kaltge presstem Raps lkraftstoff erf llt Des Weiteren wird dieser sogenannte Nawaro Bonus nur gew hrt wenn die Anlage ausschlie l
524. tzt sich zusammen aus den Investitionen der einzelnen BHKW Komponenten Bei einigen dieser Komponenten sind f r Pflanzen l BHKW die gleichen Kosten wie bei heiz lbetriebenen BHKW anzusetzen Das betrifft die thermische und elektrische Einbindung die Abgasanlage bauliche Ma nahmen und die Planungskosten F r den Motor ergeben sich allerdings in der Regel h here Kosten da spezielle Pflanzen lmotoren im Allgemeinen in gerin steller steller steller lt 5 72 gt E KE N N 50 100 150 200 250 300 350 400 elektrische Leistung p Abb 10 4 Leistungsabh ngige spezifische Investitions summe Anschaffungspreis f r ein Pflanzen l BHKW Modul im Netzparallelbetrieb ohne Planung Geb ude Kamin Kraftstofftank nach Herstellerangaben ger St ckzahl gefertigt werden oder es sich um umge r stete konventionelle Motoren handelt Zur berschl gigen Kostenberechnung l sst sich die Investitionssumme f r ein BHKW Modul aus Abb 10 4 ableiten Eine genauere Kalkulation sollte jedoch auf Basis detaillierter Kostenangebote erfolgen Bei den weiteren Investitionen f r Kraftstofftank und Kraftstoffzuf hrung ist von ann hernd gleichen Kosten wie bei Heiz l auszugehen Geringf gig h here Kosten ergeben sich lediglich wenn h her wertige pflanzen ltaugliche Komponenten verwendet
525. uarten von Einzelfeuerst tten f r Holzbrennstoffe zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adressliste in Anhang G Forts Anbieter Schmid Scholl sht Solution Sommerhuber Spartherm Specht Stegemann Superfire Supra Tekon Thermorossi Tonangebend Tonart Tonwerk Lausen Tulikivi Wamsler Wanders Wodtke Wolfsh her Tonwerke Wotan Ziegler 1 196 Offene Kamine 5 Si H 223 S 2 EI E as x X x x x x x Fertigkamine x Kamin fen Speckstein fen Pellet fen aus Beton feuerfest Kamineins tze 8 8 8 Rn o 2 3 5 8 85 O m 585 E E E g ki ki ki x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x mit Wassertaschen Kachelofen eins tze Pellets mit Wasserteil x Holz Kachelgrund fen Warmluft fen x Anhang D Bauarten von Zentralheizungskesseln f r Festbrennstoffe Kleinanlagen zu den Adressen und Kontaktm glichkeit siehe Adresslisten in Anhang G Fabrikat Vertrieb Agroflamm Ala Talkkari AM Energy ARCA Atmos Austroflamm Axiom Baxi BBT Buderus BGF Binder Biogen Heiztechnik Biotech Br tje Brunner Capito CN Maskinfabrik Compello Cormall CTC Heizkessel Dan Trim De Dietrich EcoTec Eder ELCO Kl ckner Nennw rme Leistungsbereich kW
526. ug ber ein einstellbares Gegengewicht ver ndert wer den kann Zur Vermeidung von Stillstandsverlusten Kessel 7 im W rmeerzeuger werden Kamine oft auch mit Abgasklappen ausgestattet Schornsteindimensionierung W hrend f r Heiz l oder Erdgasfeuerungen in Einfamilienh usern meist Kamine mit 12 bis 14 cm Innendurchmesser verwen det werden ist bei Holzfeuerungen in der Regel ein gr erer Querschnitt von 18 bis 20 cm sinnvoll z B im Bereich zwischen 25 bis 50kW Nennw rme falsch falsch leistung Das h ngt mit den unterschiedlichen Ab gasmengen zusammen die bei den verschiedenen Brennstoffen auf Grund unterschiedlicher Elementar zusammensetzung und Wassergehalte anfallen richtig richtig Durch Anpassung des Kaminquerschnitts lassen sich daher die Mindestanforderungen an die Abgasge schwindigkeit bzw an den statischen Unterdruck im Kamin erf llen vgl Kapitel 8 Eine geringe Abgasge schwindigkeit z B unter von 0 5 m s erm glicht ei nen Kaltlufteinfall mit Kondensatbildung im M n dungsbereich Zu gro e Abgasquerschnitte k nnen Abb 6 31 Einm ndung von Rauchgasrohren in Schorn zu kritischen niedrigen Abgasgeschwindigkeiten steinen nach 6 49 6 50 f hren Bei Naturzuganlagen steigt au erdem die Ab 109 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Luv Seite
527. um eine Wiederanfeuchtung des Brennstoffs zu verhindern Damit eine optimale Luftf hrung in der Sch ttung erreicht wird sollte ihre Oberfl che m glichst eben einstrahlung Dachfl che als Absorber oder Luftkollektor Dachraumabsaugung Gebl se Abluft wasser ges ittigt Abb 3 42 Prinzip der Bel ftungstrocknung mit vorge w rmter Luft aus der Dachraumabsaugung sein so werden Unterschiede im Str mungswider stand minimiert Aus diesem Grund wird f r unter schiedliche Trocknungsg ter eine bestimmte Mindest sch tth he empfohlen beispielsweise liegt sie f r Hackgut bei 1 m Als Planungsgr e f r die ben tigte Luftmenge kann der spezifische Luftdurchsatz bezogen auf die Grundfl che der Sch ttung herangezogen werden Diese Gr e besitzt die Dimension einer Geschwin digkeit die bei Holzhackgut zwischen 180 und 540 m h je m Grundfl che bzw zwischen 0 05 und 0 15 m s liegen sollte 3 55 Als weitere Planungs grundlage wird auch der auf das Sch ttvolumen bezogene Luftdurchsatz d h die Bel ftungsrate verwendet Beispielsweise sollten bei Hackgut pro Stunde mindestens 40 m Luft je m Holz aufgewen det werden Zur Beschleunigung des Trocknungsvor ganges in der Praxis k nnen die Bel ftungsraten auf bis zu 150 m hm erh ht werden 3 55 Entspre chend steigt auch die erforderliche Gebl seanschluss leistung an wenn die Trocknungs
528. umin dest teilweise kompensiert werden wenn der Was sergehalt im Lagerzeitraum absinkt wodurch sich der aktuelle Heizwert bezogen auf 1 kg Masse inkl Was ser erh ht Auch bei der Trocknung durch eine aktive Bel f tung bleibt das frisch eingelagerte Material noch eine Weile lang biologisch aktiv so dass mit Gesamtverlus ten von ca 4 gerechnet werden muss Iro ckenmasse Bei zeitweiliger Bel ftungsk hlung die ein gewisses Ma an Selbsterw rmung zul sst Kapi 38 Tabelle 3 5 J hrliche Trockenmasseverluste bei der Holzla gerung in Haufen im Freien z T mehrmona tige Lagerung auf 1 Jahr hochgerechnet nach 3 20 feines Waldhackgut frisch unabgedeckt 20 bis gt 35 feines Waldhackgut getrocknet abgedeckt 2 bis 4 grobst ckiges Waldhackgut 7 bis 15 cm ad frisch abgedeckt Rinde frisch unabgedeckt 15 bis 22 Holzstangen Fichte Kiefer frisch 1 bis 3 unabgedeckt junge Ganzb ume Pappel Weiden 6 bis 15 frisch unabgedeckt tel 3 5 2 2 verdoppeln sich diese Verluste auf ca 7 bis 8 3 38 Pilzwachstum und Gesundheitsrisiken Das Pilzwachstum ist nicht nur wegen der damit verbun denen Trockenmasseverluste sondern auch wegen der Gesundheitsgef hrdung durch freigesetzte Pilzsporen von Bedeutung Bei Holz wird unterschieden zwischen Pilzen die die Moderf ule verursachen Ascomyceten Deutero myceten sowie Wei und Braunf ulepilzen Basidio myceten Bei l ngerfr
529. und Bauwesen in der Land wirtschaft e V KTBL Dezentrale lsaatenverarbei tung KTBL Schrift Nr 427 KTBL Darmstadt 2005 164 5 Mollenhauer 1997 Handbuch Dieselmotoren Springer Verlag Berlin 1029 S Ortmaier E Betriebswirtschaftliche Aspekte von Blockheizkraftwerken auf Pflanzen lbasis In VDI Gesellschaft Energietechnik Hrsg Pflanzen le als Kraftstoffe f r Fahrzeugmotoren und Blockheizkraft werke VDI Berichte 1126 VDI Verlag D sseldorf 1994 S 239 252 Remmele E Thuneke K Widmann B Wilharm T Sch n H Begleitforschung zur Standardisierung von Raps l als Kraftstoff f r pflanzen ltaugliche Dieselmo toren in Fahrzeugen und BHKW Abschlussbericht f r das Bayerische Staatsministerium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten Landtechnik Weihenste phan Hrsg f r das Bayerische Staatsministerium f r Landwirtschaft und Forsten Hrsg M nchen 2000 Reihe Gelbes Heft Nr 69 Sechste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bun Technische Anleitung zum Schutz gegen L rm TA L rm Vom 26 August 1998 GMBI 1998 5 503 StromStG Stromsteuergesetz vom 24 03 1999 BGBl I 5 378 zuletzt ge ndert am 15 07 2006 BGBl I Nr 33 vom 19 7 2006 S 1534 Thuneke K Emissionen Raps l betriebener Dieselmo toren Landtechnik 54 1999 Nr 3 S 176 177 Thuneke K Kern C Pflanzen lbetriebene Blockheiz kraftwerke Teil I Forschungsbericht der Bayerischen des Immissio
530. und Spalten muss das aufbereitete Scheitholz gesammelt transportiert umgeschlagen und eingelagert werden Dies geschieht h ufig manu ell oder es werden herk mmliche Ger te oder Trans portmittel F rderb nder Anh nger etc verwendet Speziell f r Scheitholz werden aber auch besondere Stapel und Umschlagshilfen angeboten Beispiele dieser Ger te werden nachfolgend dargestellt Stapelrahmen Der Stapelrahmen Abb 3 14 besteht aus einem U f rmigen Metallrahmen meist ca 1 1m In diesen Rahmen werden zun chst meh rere Gewebe oder Stahlb nder bzw Spanngurte ein gelegt mit denen das Holz nach dem Aufstapeln zu sammengezurrt werden soll Danach werden die Scheite meist Meterholz aufgeschichtet Nun werden die B nder gespannt und fest verkn pft bzw ver klemmt Anschlie end kann der Stapel an den B n Spanngurt e Abb 3 14 Stapelrahmen f r Holzbunde z B je 1 Rm Scheitholz Stapel Rad einschichten festzurren ffnen Entleeren Abtransport Abb 3 15 Verwendung eines Stapelrads nach Forestballer 3 11 Drehrichtung f r kompletten S geschnitt Kupplungs punkte f r Hubrahmen mit Gleitringen Gleitschiene aus Kunststoff Abb 3 16 St ckholzbindeapparat hier mit Wendeplatte f r einen Schlepperanbau Hubrahmen nach IBW 3 22 dern h ngend z B mit dem Frontlader zur Lager st tte oder zum Transportfahrzeug transportiert werden Ge
531. ung Bei raumluftabh ngigen Feuerst tten d h Feuerun gen die nicht ber einen geschlossenen Luftkanal mit der Au enluft verbunden sind gilt f r fast alle Holz feuerungen ist eine ausreichende Verbrennungsluft versorgung sicherzustellen Diese Forderung ist er f llt wenn sich eine T r ins Freie oder ein Fenster das ge ffnet werden kann im Aufstellraum befindet oder dessen Rauminhalt bei mindestens 4m je kW Ge samtnennw rmeleistung liegt wobei bis zu einer Gesamtnennw rmeleistung von 35 kW auch eine Verbindung zu anderen R umen mit Au enluftzutritt ausreicht ber Undichtigkeiten der T ren L f tungsgitter oder Durchlasselemente F r Feuerst tten ber 35 kW bis 50 kW werden dagegen eine oder zwei ins Freie f hrende ffnungen oder eine ent sprechende Leitung mit mindestens 150 cm bzw 2x75 cm gefordert Bei Feuerungen ber 50 kW er h ht sich der geforderte L ftungsquerschnitt um 2 cm f r jedes zus tzliches Kilowatt Nennw rmeleis tung Bel ftungsanforderung nach FeuV 8 12 8 3 2 Aufstellort der Feuerung und dessen Nutzung als Brennstofflager Aufstellort von Holzfeuerungen bis 50 kW F r Ein zelfeuerst tten und kleinere Zentralheizungsanlagen werden zum Teil geringere Anforderungen an den Aufstellort definiert Sie sind in Abb 8 2 dargestellt und werden nachfolgend zusammengestellt vgl hierzu auch Tabelle 8 2 Feuerst tten d rfen nicht in Treppenr umen au er
532. ung eingespart werden kann 7 2 Schadstoffemissionen 7 2 1 Bedeutung und Bezugsgr en Bei Holzfeuerungen ist vor allem die Bestimmung von vier Emissionsmessgr en blich Kohlenmonoxid CO Staub NO und fl chtige organische Kohlen stoffverbindungen Deren Bedeutung als Schadstoff wird nachfolgend vorgestellt Bedeutung der Schadstoffe Kohlenmonoxid CO ist ein geruchloses Gas das sobald es in die Atmo sph re d h in sauerstoffreiche Umgebung gelangt nicht lange stabil ist da es leicht zu CO oxidiert Da CO leicht messbar ist wird es im Allgemeinen als In dikator f r die G te einer Verbrennung angesehen und stellt somit den am h ufigsten gemessenen Emis sionsparameter der Verbrennung dar Bei den fl chtigen organischen Kohlenstoff verbindungen handelt es sich um h hermolekulare Verbindungen sie werden h ufig auch vereinfachend als Kohlenwasserstoffe bezeichnet Im Gegen satz zum CO bilden sie eine Stoffgruppe mit wesent lich gr eren Umwelt und Gesundheitsrisiken da sie zum Teil als kanzerogen eingestuft werden Sie sind geruchlich stark wahrnehmbar und stellen den eigent lichen Grund f r Geruchsbel stigungen dar Wie das Kohlenmonoxid sind auch die fl chtigen organischen Kohlenstoffverbindungen das Ergebnis einer unvoll st ndigen Verbrennung vgl Kapitel 5 Gesamtstaub kennzeichnet alle als Feststoff mit einer definierten Filterh lse abscheidbaren Anteile des Abgases
533. ungsgrad des Gesamtsystems h her angesetzt werden m sste Bei heiztechnischen Pr fungen auf Feuerungspr f st nden erreichen heutige Einzelfeuerst tten oft g ns tigere als die in Abb 7 2 dargestellten Werte zumal die meisten modernen Einzelfeuerst tten inzwischen die besonderen Anforderungen des DINpj s G tesie gels erf llen vgl Kapitel 7 2 2 1 Dennoch ist aber bei handbeschickten Einzelfeuerst tten davon auszuge hen dass die tats chlichen Wirkungsgrade im Praxis betrieb tendenziell eher etwas niedriger sind als in Abb 7 2 dargestellt Das liegt daran dass ein effizien ter Anlagenbetrieb gerade bei diesen Feuerungen in erheblichem Ma von der Bedienung durch den Betreiber beeinflusst wird m gliche Bedienfehler z B zu hoher Luft berschuss feuchtes Holz berla dener Feuerraum zu grobes Holz wirken sich hier besonders nachteilig aus Derartige Fehler k nnen aber in der Regel vermieden werden wenn die ent sprechenden Hinweise der Bedienungsanleitung be folgt werden Bei Pellet fen sind die genannten Bedieneinfl sse kaum gegeben Da es sich hier um einen homogenen standardisierten Brennstoff handelt der zudem weit gehend ohne Zutun des Betreibers automatisch beschickt wird k nnen die angegebenen Wirkungs grade ohne weiteres auch auf die Praxis bertragen werden Wirkungsgrad von Zentralheizungsanlagen Bei den Holz Zentralheizungsanlagen werden blicherweise nicht die feuerungstechnischen Wirkung
534. ungskessels erf llen Bei spielsweise verf gen sie ber eine thermische Ablauf sicherung gegen berhitzung Dabei handelt es sich um eine von der Vorlauftemperatur gesteuerte mechanische Vorrichtung die beim Erreichen einer bestimmten Vorlauftemperatur berhitzung den Wasserablauf im Wasserkreislauf eines Sicherheits w rme bertragers ffnet um die bersch ssige W rme abzuf hren Zentralheizungsherde erreichen einen Gesamt wirkungsgrad von mindestens 65 wobei die Abstrahlung im Aufstellraum nicht als Verlust gewer tet wird Die Asche wird manuell entfernt zur Staub vermeidung kann sie aber auch ber einen Asche fall im Untergeschoss gesammelt werden 6 1 3 2 Erweiterte Kachel fen oder Kamine W hrend bei den Zentralheizungsherden die W rme abgabe an das Heizmedium Wasser berwiegt kommt es bei den erweiterten Kachel fen oder Kami nen h ufiger zu Bauweisen mit Warmlufttransport durch den maximal etwa bis zu vier weitere angren zende R ume beheizt werden k nnen Abb 6 8 Das geschieht entweder ber eine zum Teil gebl seunter Raum 3 Abgaskamin 4 4 Warmluftkanal Wandheiz L fl chen Raum 2 Abb 6 8 Funktionsprinzip eines Hypok
535. ungsst cke die Anforderungen f r feste Brennstoffe erf llen An mehrfach belegte Abgasanlagen sollen nicht ange schlossen werden 137 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Tabelle 8 3 Wegweiser zu den Mindest Anforderungen an die Abgasanlage je nach Feuerung en nach FeuV 8 12 und DIN 18 160 8 18 und Merkblatt Landesinnungsverband f r das Bayerische Kaminkehrerhandwerk 8 31 l Gas Feuerst tte mit Gebl se X Holzfeuerung im Naturzug Holzfeuerung mit Gebl se zus tzliche Holzfeuerung im Naturzug zus tzliche Holzfeuerung mit Gebl se Mindestanforderung Abgasleitung x Einzelkamin holzfeuerungstauglich zwei getrennte Kamine z B doppelz gig gleichzeitiger Betrieb ist auszuschlie en gleichzeitiger Betrieb ist ggf m glichf bei gleichzeitigem Betrieb sowie speziellem Sicherheitsgutachten oder Typenpr fung zul ssig m Raumluftabh ngige Feuerst tten gemeinsam mit raumluftunabh ngigen Feuerst tten sofern sie nicht den Anforderungen nach DVGW Merkblatt G 637 Teil 1 1993 entsprechen Feuerst tten mit Gebl se gemeinsam mit Feuerst t ten ohne Gebl se Feuerst tten mit Gebl se soweit nicht alle Feuer st tten im selben Aufstellraum angeordnet sind oder soweit nicht alle Feuerst tten in derselben Bauart ausgef hrt sind Feuerst tten die oberhalb des 5 Vollgeschosses angeordnet sind soweit nicht alle Feuerst tten im selben Rau
536. urch die Gasstr mung nicht bewegt Statt dessen wandert er in Form einer Sch ttung durch den Reak tor zum Austrag im Bodenbereich des Vergasungsre aktors Je nach Str mungsrichtung des Gases relativ zum Brennstoff unterscheidet man zwischen Gleich stromvergaser und Gegenstromvergaser Brennstoff Brennstoff Hl H Aufheizungs und 4 Wasserentzug A Trocknungszone 1 Entstehung fl chtiger Pyrolytische Pyrolytische Gase und D mpfe Zersetzungs Zersetzungs zone 4 Bildung von Koks D A Reduktionszone fl Bildung von CH H 2 gt tions 42 Oxidationszone Bildung von I Produkt Reduktions gas thermisch Ob nicht zersetzbare P Bestandteile Abb 6 36 Schematische Darstellung der Festbettverga sung in einem Gegenstromvergaser links und einem Gleichstromvergaser rechts 6 2 Gegenstromvergaser Beim Gegenstromvergaser wird der Brennstoff von oben in einen schachtf rmi gen Reaktor eingef llt Abb 6 36 und das Verga sungsmedium Luft wird von unten zugef hrt In der Oxidationszone die sich am unteren Ende des Reak tors im Bereich der Luftzufuhr ausbildet wird durch die Verbrennung des Restkokses die notwendige W rme f r die Vergasung der Biomasse freigesetzt Durch die aufsteigende Gasf hrung bertr gt das hei e Gas einen Teil seiner W rmeenergie in die dar
537. urde im sp ten Sommer nach einer Lagerdauer von neun Monaten schon ofen fertig getrocknet sein Voraussetzung hierzu ist aller dings die Wahl eines trockenen windigen Lagerortes mit ausreichendem Abstand der Holzstapel voneinan der und von Hausw nden diese Bedingungen sind beispielsweise bei einer Lagerung im Wald nicht gege ben Unter diesen Voraussetzungen die zumindest f r den s ddeutschen Klimaraum gelten sind auch die Unterschiede im Trocknungsverlauf bei den ver schiedenen Holzarten vernachl ssigbar 3 21 Das Gleiche gilt auch f r die Verluste an Trockenmasse durch biologischen Abbau Beispielsweise ist bei einer zweij hrigen Lagerung mit Gesamtverlusten von ca 2 5 unter Dach bis 5 im Freien zu rechnen 3 21 Bereitstellung von Festbrennstoffen lackiert mit 4 Kranhaken Tragf higkeit 1t Abmessungen 1300 x 700 x 700 mm 1500 x 870 x 600 mm 1200 x 800 x 700 mm mit abnehmbaren Holmen Langgut Stapelgestell lackiert mit abnehmbaren Holmen Absicherung des Lagergutes gegen Verrut schen durch Seitenbleche Abmessungen 1455 x 915 x 620 mm Auszugsl nge der Schutz bleche 1 60 bis 3 02 m Langgut Sicherheitsgestell Holzschalungstr ger Palette lackiert Tragf higkeit 1 5 t Abmessungen 1600 x 1050 x 900 mm Gitterbox Palette lackiert Maschenweite 50x50x4mm mit gesticktem Stahlblech boden 1 5 mm stark Abmessungen 1300 x 700 x 700 mm oder 1500 x 87
538. uregelliste A Teil 2 erforderlich Die Verbrennungsluftklappe der nicht betriebenen Feuerst tte soll sich im geschlossenen Zustand befinden Durch die gemeinsame Nutzung der Abgasanlage kann es zu Ger usch bertragungen und Geruchsbel s tigungen im Wohnbereich kommen Bei einem erh h ten Ru anfall in der Abgasanlage steigt die Gefahr des Ausstaubens an den Rauchrohranschl ssen In Neu bauten ist daher f r eine kombinierte Nutzung ver schiedener Feuerungen stets der Einbau eines mehrz gigen Kamins zu empfehlen vgl Tabelle 8 3 Ein gleichzeitiger Betrieb von Feuerungen die an einem gemeinsamen Kamin angeschlossen sind ist dagegen nur unter besonderen Bedingungen zul ssig Hierzu bedarf es eines Berechnungsverfahrens nach DIN EN 13384 2 8 17 f r die jeweilige Anlagenkom bination Auch f r den abwechselnden d h nicht gleichzei tigen Betrieb an einem gemeinsamen Kamin werden in der Praxis wie bereits am Beispiel des Merkblatts des Bayerischen Kaminkehrerhandwerks beschrieben meist spezielle Absperr oder Sicherheitseinrich tungen Rauchrohrschieber gefordert die verhin dern dass Abgase ber die zweite bzw dritte nicht in Betrieb befindliche Feuerung in Wohn oder Aufstell r ume gelangen k nnen Das entsprechende Merk blatt wird am Heizkessel angebracht damit der Betreiber an die Einhaltung der im Merkblatt genann ten Bedingungen erinnert wird In der Praxis bedeutet diese Regelung beispiels
539. us naturbelas 3 8 3 9 3 10 3 11 3 12 3 14 3 15 3 16 3 17 3 18 3 19 3 20 3 21 senem Holz Anforderungen und Pr fung Beuth Verlag Berlin 1996 Dreiner Fr hwald A K ppers Schweinle J Thoroe C Holz als umweltfreundlicher Energietr ger Eine Kosten Nutzen Untersuchung Bundesministe rium f r Ern hrung Landwirtschaft und Forsten Hrsg Landwirtschaftsverlag M nster 1994 Reihe Angewandte Wissenschaft Nr 432 192 S Feicht E Wittkopf S Ohrner G M hlen A von Nowak D Gef hrdungen durch Holz Hackschnitzel analysiert Belastungen durch Pilzsporen beim Umgang mit Holzschnitzeln und deren weitere Ver meidung Holz Zentralblatt Nr 39 40 2002 S 500 Feller S Webenau B Weixler H Krausenboeck B G ldner A Remler N Teilmechanisierte Bereitstel lung Lagerung und Logistik von Waldhackschnitzeln LWF Schriftenreihe Nr 21 Bayerische Landesanstalt f r Wald und Forstwirtschaft Freising 1999 Forestbaler Sarl Fontaine Daniel F 53100 Mayenne Firmenunterlagen Gislerud O Storage and Treatment of Wood Fuel Nor wegian Forest Research Institute s NLH Norwegen Hartmann H Analyse und Bewertung der Systeme zur Hochdruckverdichtung von Halmgut Reihe Gel bes Heft 60 Bayerisches Staatsministerium f r Ern h rung Landwirtschaft und Forsten M nchen 1996 Hartmann H Madeker U Der Handel mi
540. ushalte bei ca 4 1 Festmeter pro Jahr das ent spricht ca 7 5 Raummeter gestapeltes Holz Bei Wald besitzern ist der Holzverbrauch mit 9 Fm a bzw ca 16 allerdings berdurchschnittlich hoch w h rend er bei den Nicht Waldbesitzern mit 3 5 Fm a bzw 6 3 Rm a deutlich geringer ist 2 9 2 4 Technische Nutzungspfade f r Biomasse Die M glichkeiten einer energetischen Biomassenut zung sind vielf ltig Im einfachsten Fall wird beispiels weise Holz nach einer mechanischen Aufbereitung z B Hacken Spalten direkt in einer Feuerungsanlage verbrannt F r zahlreiche andere Anwendungen 2 Treibstoff im Transportsektor oder die Stromerzeu gung ist es aber sinnvoll oder sogar notwendig fl s sige oder gasf rmige Sekund renergietr ger herzustel len Der Umwandlung in Nutzenergie sind somit Biogene Brennstoffe im Energiesystem Veredelungsprozesse vorgeschaltet Das f hrt z B zu Verbesserungen bei der Energiedichte der Handha bung der Speicher und Transporteigenschaften oder der Umweltvertr glichkeit der energetischen Nutzung Die Veredelungsverfahren durch die die Biomasse in feste fl ssige oder gasf rmige Sekund renergie tr ger umgewandelt werden lassen sich unterschei den in thermochemische physikalisch chemische und biochemische Verfahren Eine bersicht ber die prin zipiellen M glichkeiten zeigt Abb 2 6 Von diesen Nutzungspfaden werden im vorliegenden Handbuch jedoch nur die dezentral
541. utbrod Haas Hagos Harbeck Hark Hase Heinrichs Hilpert HWAM Jasba J tul Jydepejsen Kago Kaminfeuer direkt Kasch tz Keramik Art Klass Koppe Kretzschmar KSW Firma Anschrift Postleitzahl Ort Telefon Fax Internet Gast Herd und Metallwarenfabrik Ennserstr 42 A 4407 Steyr Tel 43 7252 72301 0 Fax 43 7252 72301 24 Internet www gast co at Gerco Apparatebau GmbH Zum Hilgenbrink 50 48336 Sassenberg Tel 02583 9309 0 Fax 02583 930999 Internet www gerco de Gl ckel amp Rukwid Keramik GmbH Bahnhofstra e 25 91634 Wilburgstetten Tel 09853 3839 0 Fax 09853 383990 Internet www gloeckel rukwid de S amp P Kamine GmbH Lise Meitner Stra e 5 7 48599 Gronau Tel 02562 5042 Fax 02562 5045 Internet www sp kamine com Gutbrod Keramik GmbH Medlinger Stra e 89423 Gundelfingen Tel 09073 2038 Fax 09073 2030 Internet www gutbrod keramik de Haas Sohn Ofentechnik GmbH Herborner Stra e 7 9 35764 Sinn Tel 02772 501 0 Fax 02772 501455 Internet www haassohn com Hagos Industriestra e 62 70565 Stuttgart Tel 0711 78805 0 Fax 0711 78805 99 49 Internet www hagos de Harbeck Metallbau GmbH Hauptstra e 58 94167 Tettenweis Tel 08534 9708 0 Fax 08534 9708 18 Internet www harbeck metallbau de Hark GmbH amp Co KG Hochstra e 197 215 47228 Duisburg Tel 02065 9970 Fax 02065 997199 Internet www hark de Hase Kaminofenbau GmbH Nieder
542. utzbare Kapazi t t des W rmespeichers ist also abh ngig von der Heizungsvorlauftemperatur und somit auch vom Heizungssystem Bei Niedertemperaturheizungen z B Fu boden oder Wandstrahlerheizungen steht im Pufferspeicher demnach mehr nutzbare W rme zur Verf gung Als Faustzahl gilt dass bei 40 C wirk samer Speichertemperaturdifferenz und einem Spei chervolumen von 100 1 je kW Nennw rmeleistung ein 93 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen Volllastbetrieb von 4 6 Stunden bzw ein Halblastbe trieb von 9 2 Stunden ohne gleichzeitigen Betrieb des Scheitholzkessels m glich ist Bei halbem Lastbedarf reicht dieser W rmevorrat beispielsweise f r den Heizbetrieb ber Nacht 6 1 4 5 Kombination mit anderen W rmeerzeugern Einige Scheitholzkessel lassen sich zus tzlich mit Heiz l oder Gas betreiben Wenn dazu ein entspre chender Brenner vor die Holzeinf llt r angeflanscht oder eingeschwenkt werden muss spricht man vom Umstellbrandkessel ist der Brennstoffwechsel da gegen ohne Umbau m glich spricht man von einem Wechselbrandkessel 6 7 In beiden F llen handelt es sich um eine Feuerung mit gemeinsamem Feuer raum Abb 6 15 Typ A Ein Sonderfall des Wechsel brandkessels ist der Doppelbrandkessel der ber zwei voneinander getrennte Feuerr ume verf gt Abb 6 15 Typ B oder gemeinsamer gemeinsamer Feuerraum W rme bertrager gemeinsamer W rme bertrager feu
543. vira Ein zu einem Sack mit konischem Auslauf und quadratischem Querschnitt vern htes Gewebe wird dabei in ein vor Ort montier bares Stahlger st geh ngt das im Wesentlichen aus einem quadratischen Spreizrahmen besteht Abb 3 33 Derartige Silos werden in Gr en bis ca 2 5 2 5 m und bis zu 5 H he angeboten Der Vor teil dieser Lagerart liegt unter anderem in der atmungsaktiven Silowand Bei der f r Pellets blichen pneumatischen Bef llung ist somit bei solchen Gewe besilos keine zus tzliche R ckabsaugung des einge blasenen Transportluftstroms erforderlich da das Gewebe wie ein Filter wirkt durch das nur saubere Luft passieren kann Ein weiterer Vorteil besteht darin dass eventuell gebildete Brennstoffbr cken durch St e gegen das Gewebe leicht gelockert wer den k nnen Generell treten solche Brennstoffbr cken bei Holzpellets aber nur selten auf Pelletlagerr ume Beim Endverbraucher werden Pellets h ufig in speziellen Pelletlagerr umen gelagert deren Anforderungen seit kurzem auch in einer Norm fest gelegt sind NORM M7137 3 43 Bei diesen Lager r umen handelt es sich meist um umgebaute Keller r ume in unmittelbarer Nachbarschaft zum Aufstellraum der Feuerung Durch die pneumatische Bef llung wird eine relativ hohe Lagerraumausnut zung erreicht Trotz der flexiblen Schlauchbef llung Festkupplung__ Dichtring Le Flach dichtring _ Rohrschelle Verl ngerungsrohr Stutzen
544. vorlauf auch bei solchen gro en Anlagen das Prinzip des unteren Abbrands ver wirklicht wird Allerdings sind hier Rauchrohr mechanische Hilfsmittel f r die Lufteinstell Gast anschluss Beschickung sinnvoll Schubkarre klappe f r Trak Sekund rluft raktor d mit Stellmotor Lufteinstell klappe f r Prim rluft mit Stellmotor Stehrost Abb 6 11 Beispiel f r einen Scheitholzzentralheizungskessel nach dem Prinzip des seitlichen Unterbrands und Beschickung von oben nach HDG 6 55 88 Planrost Rauchzug gebl se R cklauf Isolierung Beschickung Kleinere Kessel werden seitlich ber schwenkbare F llt ren oder ber einen F llschachtdeckel von oben beschickt Die seitliche Bef llung wird vom Bediener h ufig als ange nehmer empfunden Hierbei besteht auch nur ein geringeres Risiko dass Schwelgase ber die relativ kleine ge ffnete T r in den Aufstellraum austre ten Allerdings ist das F llvolumen bei als bei Feuerungen Oben Beschickung Deshalb wird bei gr eren Anlagenleistungen und bei Meter scheit Kesseln fast ausschlie lich die Beschickung von oben verwendet Dem Schwelgasaustritt beim ffnen des F lldeckels wird dabei in der Regel durch eine Sicherheitsschaltung begegnet die zugleich den Ab gasventilator ansteuert um den Unterdruck im F ll raum zu erh hen Bei Scheitholzkesseln mit Oben Beschickung wer den h ufig auch F llschachtaufs tze angebo
545. wankun gen im Feuerungsablauf minimiert Hierin unterschei det sich der Pelletofen vom Kaminofen obgleich er ebenfalls ber ein Sichtfenster zur Beobachtung des Flammenspiels verf gt und deshalb auch als Pellet Kaminofen bezeichnet wird An der R ckseite des Ofens wird der Brennstoff in einen Vorratsbeh lter eingef llt Das geschieht bei Einzelfeuerst tten meist von Hand Auf Grund der hohen Sch ttdichte der Holzpellets ca 650 kg m kann eine relativ gro e Brennstoffmenge eingef llt werden ca 20 bis 50 kg Der t gliche Pelletbedarf betr gt beispielsweise bei einer mittleren Feuerungs leistung von 1 kW und einer Brenndauer von 24 Stun den etwa 5kg somit gen gt dieser Vorrat je nach Lastzustand f r ca 1 bis 4 Tage ber eine F rderschnecke werden die Pellets in einem Steigrohr bis zur ffnung einer Fallstrecke gef rdert ber welche sie in eine Brennschale Brenn 83 Handbuch Bioenergie Kleinanlagen gt Umluft gt Verbrennungsluft Abgas Vorrats beh lter Feuerraumt r mit Sichtscheibe F rder schnecke Elektrische A g Z nd 5005 WU einrichtung SS AAN Luftd sen 2 KR 2 Aschekasten Umluftgitter Abb 6 6 Funktionsweise eines Pelletofens 6 25 nach 6 61 topf gelangen Abb 6 6 Beim ersten Anz nden wird darin entweder von Hand Anz ndfeuer meist aber mittels einer e
546. weise dass ein Kaminofen der zusammen mit einem Heiz lkessel an einen gemeinsamen Kamin ange schlossen ist nur in der bergangszeit betrieben wer den darf und auch nur dann wenn der Heizkessel nicht gleichzeitig zur Brauchwassererw rmung ver wendet wird In solchen F llen erfolgt die Brauchwas sererw rmung nur zu bestimmten Tageszeiten 2 nur in den Morgenstunden bei ruhendem Kaminofen betrieb oder es ist eine solarthermische Brauchwas serbereitung vorhanden Vor Baubeginn bzw vor Erneuerung der Feuerungsanlage ist es daher auf jeden Fall ratsam den zust ndigen Bezirkskaminkeh Rechtliche Anforderungen und Vorschriften rer zu kontaktieren und die geplanten Ma nahmen bereits im Vorfeld abzustimmen Anforderungen an Kamine Im Unterschied zu Abgaslei tungen m ssen die f r Holzfeuerungen geforderten Kamine nach FeuV 8 7 8 12 gegen Ru br nde best ndig sein d h sie m ssen auch f r das gelegentlich erforderliche gezielte Ausbrennen von Teer und Ru ablagerungen geeignet sein vgl Kapitel 8 4 in Geb uden in denen sie Geschosse berbr cken eine Feuerwiderstandsdauer von mindestens 90 Minuten haben F 90 unmittelbar auf dem Baugrund gegr ndet oder auf einem feuerbest ndigen Unterbau errichtet sein es gen gt ein Unterbau aus nichtbrennbaren Baustof fen f r Kamine in Geb uden geringer H he f r Kamine die oberhalb der obersten Geschossdecke beginnen sowie f r Kamine an Geb uden
547. wert ausgegangen wird Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung vgl hierzu Abb 4 1 in Kapitel 4 2 2 Generell ist somit festzustellen dass die Trocknung von Scheit holzbrennstoffen nur bei sehr feuchten Brennstoffen mit einer nennenswerten Heizwertsteigerung verbun den ist Im unteren Wassergehaltsbereich dient sie dagegen haupts chlich der Qualit tsverbesserung und der Verlustminimierung Gleichwohl sind Klein feuerungen aber aus technischen Gr nden und wegen der Emissionsvermeidung auf trockene Brennstoffe angewiesen 67 gt 2 5 1 Begriffsdefinitionen Zum Verst ndnis der Terminologie und der Zusam menh nge ist es erforderlich nachfolgend zun chst die wichtigsten Begriffe zu erl utern bevor die ei gentlichen Vorg nge der Verbrennung und die Beson derheiten von Anlagen f r biogene Festbrennstoffe dargestellt werden Auf die Definition des Heizwerts Brennwerts Wasser und Feuchtegehalts kann hier verzichtet werden da diese Begriffe bereits in Kapitel 4 Brennstoffeigenschaften ausf hrlich erl u tert wurden Fl chtige Bestandteile Unter fl chtigen Bestandtei len werden Zersetzungsprodukte der organischen Substanz verstanden Sie entweichen wenn biogene Festbrennstoffe erhitzt werden Der Gehalt an fl chti gen Bestandteilen zumeist brennbare Gase wird unter definierten Bedingungen 1 g Probe 7 min Luftabschluss Temperatur von 900 C ermittelt und erlaubt Aussagen ber
548. xplizit vorschreibt Daneben sind eine Vielzahl weiterer sicherheits technischer und heiztechnischer Anforderungen der DIN EN 303 5 zu erf llen Diese betreffen unter ande rem die Festigkeit und Verarbeitung z B Werkstoff art Mindestwanddicke Ausf hrung der Schwei ar beiten Fertigungskontrolle und Anforderungen an die konstruktive Ausf hrung z B Vermeidung einer kritischen Erw rmung Vermeidung des Austritts von Glut Flammen oder Gasen Temperaturregelung und begrenzung Beschickungseinrichtungen elektrische Sicherheit R ckbrandsicherung Ebenso ist der maximal zul ssige F rderdruck d h der berdruck am Abgasstutzen des Kessels in Abh ngigkeit von der Nennw rmeleistung oder nach Herstellerangabe einzuhalten Bei handbeschickten Holzkesseln muss eine Mindestbrenndauer von 2 Stunden f r eine vom Hersteller angegebene Brenn stofff llung und bei automatisch beschickten Holz kesseln von mindestens 6 Stunden im Heizbetrieb bei Volllast gew hrleistet sein Die kleinste W rmelei stung darf bei automatisch beschickten Heizkesseln maximal 30 der Nennw rmeleistung betragen bei handbeschickten Heizkesseln ist eine deutlich h here Teilleistung zul ssig In diesem Fall hat der Hersteller in den technischen Informationen anzugeben wie die erzeugte W rme abgef hrt werden kann z B in Ver bindung mit einem Pufferspeicher Rechtliche Anforderungen und Vorschriften Die DIN EN 303 5 schreibt auch vor dass He
549. z B bei Brennstoffen deren Aschen zur Ver schlackung neigen Kapitel 4 Bei Rostfeuerungen kommen hierzu wassergek hlte Roste zum Einsatz dies erm glicht einen Betrieb ohne bersch ssige als K hlluft eingesetzte Prim rluft Auch k nnen f r trockene Brennstoffe wassergek hlte Feuerraum w nde eingesetzt werden die eine gesteuerte W rme abnahme erlauben Kapitel 6 Die genannten feuerungstechnischen Anforderun gen werden gelegentlich als sogenannte 3 f r die Feuerungskonstruktion zusammengefasst Time Temperature Turbulence D h dass die Durchmischungsintensit t Verweilzeit und Verbren nungstemperatur die wesentlichen zu optimierenden Bestimmungsgr en darstellen Das gilt insbesondere f r biogene Festbrennstoffe mit ihrem hohen Gehalt an fl chtigen Bestandteilen Grundlegendes zur Feststoff Verbrennung 5 4 Feuerungstechnische Besonder heiten der Beschickungsarten In der Feuerungstechnik werden die beiden Gruppen der hand und automatisch beschickten Anlagen un terschieden Auf Grund der Unterschiede im Feuerungsablauf kontinuierliche bzw chargenweise Verbrennung die die jeweilige Art der Beschickung mit sich bringt werden diese Unterschiede nachfol gend zun chst erl utert bevor anschlie end in Kapi tel 6 die eigentlichen Feuerungstechniken vorgestellt werden In automatisch beschickten Anlagen wird ein durch Zerkleinerung oder Pelletierung hergestellter leicht dosierba
550. z in Abh ngigkeit vom Was sergehalt bzw der Feuchte 4 21 Typische Wassergehalte von Brennstoffen blicher weise kann bei luftgetrocknetem Holz oder Stroh von Wassergehalten zwischen 12 und 20 ausgegangen werden nach Gleichung 4 3 resultiert daraus ein Heizwert zwischen 13 und 16 MJ kg Bei waldfri schem Holz Rinde oder Holz aus Kurzumtriebs plantagen kann der Wassergehalt aber auch bei 50 und mehr liegen entsprechend geringer ist dann der Heizwert Abb 4 1 Der Wassergehalt der Festbrennstoffe schwankt bezogen auf die gesamte Masse zwischen ca 10 und 65 Waldfrisches Holz liegt je nach Baumart Alter und Jahreszeit zwischen 45 und 60 Im Gleichge wichtszustand schwankt der Wassergehalt von luft trockenem Holz je nach Jahreszeit etwa zwischen 12 und 18 Normgerechte Holzpresslinge nach DIN 51 731 4 8 haben einen Wassergehalt von maximal 12 bzw nach NORM 4 23 von maximal 10 Die neue europ ische Klassifizierungs Vor Norm DIN CEN TS 14961 unterscheidet bei Holzpellets drei Wassergehaltsklassen W10 W15 W20 d h bis 10 15 bzw 20 wobei f r den h uslichen Bereich lediglich die Klasse W10 in Frage kommt Bei Holzhackschnit zeln werden dagegen 5 Wassergehaltsklassen unter schieden M20 M30 M40 M55 M65 w hrend f r Scheitholz 4 Klassen genannt werden M20 ofenferti ges Scheitholz M30 in Lagerr umen abglelagert M40 im Wald abgelagert und M65 frisch nach dem Sc
551. zelfeuerungen f hren F r den h ufig verwendeten Pellet Zentralheizungskessel der Leis tungsklasse um 15 kW muss mit Anschaffungskosten in H he von ca 8 000 bis 13 000 gerechnet werden Abb 9 3 wobei darin die Brennstoffzuf hrung und der dazugeh rige Raumaustrag sowie die Mehrwert steuer bereits enthalten sind Allerdings bestehen Unterschiede Etwas gerin gere Investitionskosten weisen Anlagen auf bei denen der Brennstoff mittels Schnecken aus dem Lagerraum ausgetragen wird w hrend der pneuma tische Austrag mittels Saugsonden demgegen ber die Anschaffungskosten um durchschnittlich 10 erh ht Wegen der gro en Streubreite der Kostenangaben wird aber hierzu in Abb 9 3 keine Unterscheidung vorgenommen Anlagen ohne Raumaustrag d h mit einer manuellen Bef llung des angebauten Kurzzeit brennstoffbeh lters kommen auf Grund der an Pellet 152 heizungen gestellten Komfortanspr che inzwischen kaum noch vor Da Pelletheizkessel in den niedrigen Nennw rme leistungsbereich von weniger als 10 kW vorsto en lie gen die spezifischen Anschaffungskosten mit durch schnittlich 1 000 kW bei 10kW mit Raumaustrag scheinbar vergleichsweise hoch allerdings kommen Hackschnitzel oder Scheitholzfeuerungen hierf r nur bedingt in Frage Unter vergleichbaren Bedingungen z B bei 30 kW sind Pelletfeuerungssysteme bei den Investitionskosten g nstiger als Hackschnitzelanlagen Die Nebenkosten die unter dem Begriff Pe
552. zu ber 142 Rm betragen z B gestapeltes ofengetrocknetes Holz in Einweg Holzboxen a 1 4Rm Die N he zu den Gro st dten wirkt sich generell preiserh hend aus 9 3 Bei gr eren Holzverbrauchern z B Betreiber von Scheitholzkesseln werden h ufig g nstigere Brennholzquellen genutzt Tabelle 9 1 Mittlere Scheitholzpreise im Januar 2007 Angaben f r Lieferung von je 6 Raummetern geschichtetes Holz frei Haus Entfernung bis 10 km Preise inkl MwSt Quelle regelm ige Befragung von 28 Anbie tern in Deutschland 9 6 9 82 0 35 2 gespalten 2237 9 28 0 33 GE 12 49 0 44 A 22 12 84 0 46 a Alle Preisangaben sind bezogen auf Meterscheitholzvolumen gespalten Preisunterschiede zwischen Meterscheiten und Kurzholz sind somit nicht auf unterschiedliche Holzmassen im jeweiligen Raummeterma zur ckzuf hren b Preis je Liter Heiz l quivalent 1 1 Heiz l EL Extra Leicht entspricht 9 88 kWh Zur Umrechnung auf andere Bezugsgr en vgl Kapitel 4 Beispielsweise z hlt hierzu das Selbstwerberholz welches in waldreichen Gebieten zum Teil noch kostenlos ab Wald angeboten wird jedoch in Stadt 148 n he Preise bis ber 30 Rm unaufgearbeitet erzie len kann Ein h ufiger Preis f r Selbstwerberholz liegt bei ca 15 Rm Allerdings handelt es sich hierbei noch nicht um den eigentlichen Endenergietr ger sondern um den im Wald stehenden oder liegenden Rohstof

Bioenergie-Kleinanlagen - Nachwachsende Rohstoffe im Einkauf

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