Rohstoffe für Biomassefeuerungen - Holz-von

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Rohstoffe für Biomassefeuerungen - Holz-von
Rohstoffe
für Biomassefeuerungen
Infoblatt 2
Gliederung
(1) Holzenergie Kerndaten Markt (Seite 1 - 5)
(2) Rohstoffpotentiale für Bioenergie in Deutschland (Seite 6 - 15)
(3) Hackschnitzel (Seite 16 - 21)
(4) Pellets und Briketts (Seite 22 - 26)
(5) Brennholz (Seite 27 - 29)
(6) Ersatzbrennstoffe (Seite 30 - 31)
(7) Überblick über wichtige Bioenergiepflanzen (Seite 32 - 36)
HOLZ-Energie Kerndaten Markt
BIO-Energieträger - Überblick
ÜBERBLICK über Cellulosehaltige Biomasse
In Deutschland werden 55 Mio. Festmeter Holz energetisch genutzt(1).
Davon gehen 46% v.a. als Brennholz in private Haushalte, 36% in große
Biomasseanlagen (>1 MW) und nur 9% in kleinere Anlagen (< 1 MW)(2),
also typische kommunale Anlagen. Aber es sind auch noch andere cellulosehaltige Biomaterialien und Celluloseabfälle vorhanden. Die Tabelle
gibt einen ersten Überblick(3).
(2) FNR, 2009; (3) Neue Energie 10/2002; (3) Tabelle Bruckner & Strohmeier.
Bioenergieträger
Verarbeitung als
Energieträger v.a. zu ...
Energetische Verwendung
v.a. in...
Hauptkonkurrenzabnehmer
zum Energiemarkt
Waldholz: Rest-/
Durchforstung/
Schwachholz
Hackschnitzeln
Brennholz
HolzheizKW, BHKW
Holzbearbeitende Industrie,
Papier-Pappe, Platte, Dämmstoffe.
Sägerestholz
Hackschnitzeln
HolzheizKW, BHKW
Papier, Platte, Dämmstoffe
Sägemehl
Pellets, Briketts
Pelletsöfen, Heizöfen
Platte
Landschaftspflegematerial
Hackschnitzeln
Biomasseanlagen, BHKW
Kompostierer
Stroh
Ballen, Pellets
Biomasseanlagen, BiogasTrockenfermenter
private + gewerbl. Abnehmer
(Reitstall bis Pilzzuchtanlage)
Kompost
Holziges Material zu Hackgut, Feuchtmaterial zu Erde
Biomasseanlagen, BiogasTrockenfermenter
private + gewerbl. Abnehmer (z.
B. Erdenwerke, Galabau)
Altholz
(A-I bis A-IV + A-V)
Sortierung in Sortieranlagen
oder beim Abnehmer. Verwertung in D. mit Genehmigung.
Biomasseanlagen mit Genehmigung (A-I bis A-II), Altholzverbrennung mit BHKW (A-I
bis A-IV), A-V in Sonder-MVA,
konvent. Heizkraftwerke.
Stoffliche Verwertung in Platte,
Papier, Kompost usw.; in D. nur
A-I (max. A-II) in Europa A-I bis
A-IV), deshalb auch Exporte.
Papierfangstoffe
nasse Masse
TS hoch, Biogas nicht möglich. Zementwerke
Lignin aus der Papierherstellung
„Schwarzlauge“
80-100 % als Energieträger in
der Papierfabriken selbst
stofflich, Lignin als Biowerkstoff, „flüssiges Holz“, kann wie
Kunststoff verarbeitet werden.
Reststoffe Brauereien, Molkereien, usw.
nasse Masse
Biogas
Futtermittelindustrie, u.a.
LW-Ernterückstände
+ tierische Abfälle
(Gülle, Mist)
divers nasse Masse
Biogas
Verbleib auf dem Feld
Energiepflanzen
divers, hoher TS
(Mais, Raps, Getreide)
Bio-Gas /Ethanol/Methan
Nahrungsmittel, Futtermittel
Klärschlamm
Mitverbrennung in konvent.
Landwirtschaft, Galabau, Rekultivierung (bis < 30 % TS).
Heizkraftwerken (ab TS 30)
Ersatzbrennstoff für die Industrie noch wenig. Markt von
Energieoligopolisten besetzt.
TS 30% (gepresst ) bis TS >
80% getrocknet.
1
Hackschnitzellager
Erzeugung, Verbrauch, Importe, Exporte
ÜBERBLICK IST-STAND in DEUTSCHLAND
Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die Erzeugung, den inländischen Verbrauch und Außenhandel an holzartigen Brennstoffen.
Rohstoffart
Inländ. Erzeugung/Aufkommen
[Menge/Jahr]
Inländ. Verbrauch
[Menge/Jahr]
Importe
[Menge/Jahr]
Exporte
[Menge/Jahr]
Hackschnitzel
Hackschnitzel(1) aus
Nadelholz: 3, 8 Mio.
Tonnen, Laubholz:
0,033 Mio. Tonnen(1)
Kleinanlagen private
Haushalte:
0,5 Mio. srm(2)
Plättchen o. Schnitzel(1):
Nadelholz: 0,19 Mio. t,
Laubholz: 0,022 Mio. t.
Plättchen o. Schnitzel(1):
Nadelholz: 1,16 Mio. t,
Laubholz: 0,12 Mio. t.
Anlagen <1 MW:
10 Mio. srm(2)
Anlagen >1 MW:
40 Mio. srm(2)
Sägerestholz,
Schwarten&Spreißel(1):
Industrierestholz 2,03 Mio. m3
Sägespäne(1): 1,4 Mio. t(6)
Schwarten & Spreißel(1):
2-2,2 Mio. m3
Säges.(1): ca. 1,6 Mio.t.
Holzabfälle(1): 0,54 Mio. t; Holzabfälle(1): 0,74 Mio. t;
Sägespäne(1): 0,17 Mio. t. Sägespäne(1): 0,39 Mio. t.
Brennholz /
Stückholz
4,3 Mio. m3 Einschlag(5)
ca. 8,859 Mio. t(4)
unbek., v.a. über
Baumarktketten(i)
unbek. eher gering(i)
Pellets
1,4 - 1,8 Mio. Tonnen (t)
(2)
; ca. 38 Pelletswerke
in Dt.
1,5 Mio. t(b) davon 0,9
Mio. t(2) aus inl. Prod. + 0,6
Mio. t aus Import
0,6 Mio. t(2)
0,3 Mio. t(b)
Altholz
8 (7,5 - 8,5 Mio. Tonnen)(3) 6-7 M io. Tonnen(3)
0 - 1,5 Mio. Tonnen(rech.)
1-2 Mio. Tonnen(3)
Altpapier
15,55 M io. Tonnen(1)
117.582 t(7)
248.421 t(7)
15,24 M io. Tonnen(1)
(1) ZMP-Marktbericht 2007; (2) (a) Quelle Poyry, Zahlen 2008, (b) Angaben www.fnr.de; (3) Marutzky, 2001, Görisch 2003; (4) Merten
et al., 2004; (5) BMVEL; Holzmarktbericht 2002, dürfte heute deutlich höher sein; (i) Information Erfahrungsberichte Betriebe Holz von
hier; (b) berechnet. (6) Wikipedia, 2010, (7) Statist. BA, 2010.
zus. Rohstoffverwendung durch zus. Ausbau
Vewendung von Rohstoffen im Jahr 2002
4,40
17,20
SW
v.
e
H
ac
ks
c
ar
3,74
än
te
hn
n
.v
v.
S
.S
W
W
le
ge
pf
hw
Sc
v.
de
in
es
R
dal
h.
SW
z
ol
th
ol
Pelletierer
-h
Hausbrand
W
Heizwerke
d.
sonst. stoffl
Verwertung
In
Holzwerkstoffe
5,99
2,20
z
0
Holzzellstoff
10,00
7,60
0,00
Sp
5,00
3,00
sc
1,70
6,40
2
3,50
10,00
d-
4
12,30
ol
z
13,20
nd
16,80
?
15,00
R
2,50
6
?
20,00
th
10
25,00
Al
1,20
12
La
Menge in [Mio. fm]
14
8
Potentialreserve
Aufkommen 2002
30,00
16
Menge in [Mio. fm]
35,00
al
18
W
20
2
Hackschnitzellager einer
Biomasseheizanlage
Stoffströme bei Holzbrennstoffen
Klimafreundliches Holz der kurzen Wege
Holz der kurzen Wege im Stoffstrom von Wald bis zum Produkt und Holz
aus nachhaltiger Waldwirtschaft, das ist Klimaschutz und nachhaltige Beschaffung. Auch beim Energieholz ist das jedoch nicht mehr unbedingt
selbstverständlich.
HACKSCHNITZEL
In Biomasseheizanlagen und Biomasseheizkraftwerken wurden im Jahr
2004 ca. 2 Mio Tonnen Hackschnitzel aus dem Wald verbraucht (1), 75%
davon in mittleren und kleinen Anlagen unter 1 MW Leistung. Je größer die Anlagen desto geringer war aus Kostengründen der Anteil an
Waldholz. Kleinere Anlagen < 1 MW (< 138.000 ) decken ihren Bedarf
zu 50% aus Waldrestholz. Die größeren Anlagen >1 MW (352 Anlagen)
setzen aus Kostengründen vor allem auch Altholz, Industrierestholz, Sägenebenprodukte, Rinde und Grünschnitt and anderes ein und nur noch
zu geringen Anteilen Waldrestholz(1).
Etwa 1,6% der Inlandsverfügbarkeit an Waldrohholz (70,5 Mio. fm)
wurde 2006 energetisch in Anlagen <1 MW und 1,6 % in Anlagen >1
MW genutzt, etwa 20,2 % wurden in privaten Haushalten (vor allem als
Brennholz, genutzt(1).
Die Preise für Hackschnitzel aus Sägenebenprodukten, Sägemehl, Nadelindustrieholz und Waldhackschnitzel, sind im Vergleich zu 2004 um
100-200% gestiegen(2). Ursachen sehen viele Betriebe der Holzwirtschaft
in einerseits im enorm gestiegenen und steigenden Brennholzverbrauch
in privaten Haushalten, und andererseits in den gestiegenen Exporten im
Industrie und Sägerestholzbereich (z. B. nach Österreich).
(1) berechnet Bruckner & Strohmeier mit Zahlen von Manthau, 2004; Preisentwicklungen EUWID.
3
Pellets gibt es lose
oder im Sack verpackt
Stoffströme bei Holzbrennstoffen
PELLETS
Pellets werden im privaten Bereich im gewerblichen Bereich und zunehmend im Industriellen Bereich (Industriepellets) genutzt.
Die Importe von Pellets nach Deutschland steigen und sind mindestens
doppelt so hoch die wie Exporte. Importe von Pellets z. B. aus Polen,
Rumänien, Österreich, Kanada, Holland, Belgien, Dänemark kommen auf
den deutschen Markt. Russland baut große Pelletskapazitäten auf, großteils für den Export. Beispielsweise allein von den Polnischen Pelletsproduktionskapazitäten gelangt ein Großteil auf den deutschen Markt. Vor
allem der Handel mit den kostengünstigen Industriepellets ist EU-weit
zu sehen. Pelletsexporte aus Deutschland in die EU finden in Länder
statt in denen der Ölpreis in den letzten Jahren teils noch höher war/ist
als in Deutschland (z. B. Italien).
Die deutschen Herstellungskosten sind heute teilweise so hoch wie die
Billigimporte als Verkaufspreise inklusive Handelsaufschlag auf den deutschen Markt kommen. Dies gilt v. a. im qualitativ weniger anspruchsvollen Industriepelletsbereich (z. B. höhere Ascheanteil).
Deutsche Pelletsproduzenten ohne werkseigene Rohstoffe haben es
heute schwer, denn die deutschen Rohstoffpreise für Sägerestholz sind
in den letzten Jahren deutlich gestiegen. Folge war, dass einige kleinere
Werke bereits wieder geschlossen haben. Einige deutsche Pelletsanbieter die früher noch selbst hergestellt haben, handeln heute mit Pellets
aus Importen. Kleinere Hersteller müssen andere Marktchancen als den
Preis nutzen, z. B. enge Kundenbindung und Betreuung, verschiedene
Serviceangebote usw. Das heißt aber auch für Kunden: Pellets bei einem deutschen Händler zu kaufen heißt noch nicht unbedingt, dass diese aus deutscher Produktion kommen und Holzenergie der kurzen Wege
darstellt.
Die beste Garantie, auf in Deutschland auch hergestellte Pellets, hat
man, wenn man bei einem Holzbearbeitenden Betrieb kauft, der seine
eigenen Reststoffe nutzt. Dies ist auch noch die ökonomischste und konkurrenzfähigste Variante in Deutschland.
4
Brennholz Meterstücke
zum Trocknen gel agert
Stoffströme bei Holzbrennstoffen
BRENNHOLZ
Bereits 2006 wurden ca. 20% der Inlandsverfügbarkeit an Waldrohholz in
privaten Haushalten, vor allem als Brennholz, genutzt(1).
Die ländliche Bevölkerung bezieht ihr Brennholz in der Regel vom Waldbesitzer nebenan, oft sogar aus dem eigenen Wald. Die städtische Bevölkerung dagegen bezieht in der Regel vom Handel, über Baumärkte,
Ofenhersteller oder andere. Ein großer Teil des von diesen letzt genannten Lieferanten verkauften Brennholzes stammt nicht aus Deutschland.
Importe aus Holland, Polen, Tschechien, Rumänien sind üblich. Mit Herstellern, die sehr große Mengen verarbeiten und dann auf dem Markt
anbieten, können kleinere Hersteller und Waldbesitzer nicht bei den Herstellungskosten konkurrieren, was zumindest die Gewinnspanne deutlich geringer macht.
(1) berechnet Bruckner & Strohmeier mit Zahlen von Manthau, 2004; Preisentwicklungen EUWID.
BRENNHOLZANBIETER
... in der eigenen Region findet man über die regionalen Waldbesitzerorganisationen.
HOlZ VON HIER SERVICE
Interessenten können sich, wenn sie Mitglied in einem Waldbesitzerverband oder einer Waldbesitzerorganisation sind auf einer Adressenplattform für Waldbesitzer die Brennholz liefern eintragen lassen. Fragen
sie nach unter www.holz-von-hier.de.
5
Rohstoffpotentiale für
Bioenergie in Deutschland
Heimische Bioenergie hat ...
GUTE POTENTIALE
Bio-Energieträger
für Biomasse und
Biogas
Etwa 60% der erneuerbaren Energien in Deutschland werden von Biomasse abgedeckt(1). Prognosen gehen davon aus, dass der Biomasseanteil am Endenergieverbrauch von heute 6% bis 2030 auf 13% ansteigen
könnte, dann sei das Potential für Biomasse erschlossen, das über inländische Rohstoffe gedeckt werden kann(1).
wirtschaftliches
Energiepotenzial
(PJ/a)
Waldrestholz
80-180
Schwachholz
110-130
Industrierestholz
Biomasseimporte über weite Transporte verschlechtern die Klimabilanz
teilweise deutlich, deshalb sollten aus Klimaschutzgründen vorrangig die
heimischen Potentiale zuerst erschlossen werden.
Um eine Vorstellung über die heimischen Bioenergiepotentiale zu bekommen wurden zahlreiche Studien durchgeführt. Die Werte dieser Studien für die wirtschaftlich (!) verfügbaren Mengenpotentiale und damit
Energiepotentiale, variieren stark (siehe nebenstehende Tabelle)(3). Die
wirtschaftlichen Potentiale sind etwas ganz anderes als die theoretisch
errechenbaren (z. B. aus dem Zuwachs bei Waldflächen), da sie die Marktgegebenheiten mit berücksichtigen müssen.
55-58
(aus Säge-, Holzwerkstoff, Bau/Holz/Möbel-,
Papier/Zellstoff-Ind.)
Altholz
80 -112
Landschaftspflegematerial
Landw. Abfälle/
Reststoffe, z. B.
10-22
Große Schwankungsbreiten der wirtschaftlichen Potentiale finden sich
vor allem bei Waldrestholz, Landwirtschaftlichen Abfällen/Reststoffen
und Energiepflanzen. Hinzu kommt noch, dass Nutzungskonkurrenzen
verschiedener Art (vgl. stoffliche Nutzung Waldholz), Außenhandelstrends (z. B. Exporte Altholz) und Umweltbestimmungen der EU (z. B.
Cross Compliances) die Potenziale einschränken können. Potentiale von
Siedlungsabfällen, die auf der demographischen Einwohnerentwicklung
basieren, sind dagegen vergleichsweise leicht prognostizierbar.
130-315
(Stroh, Ernterückst., tier.
Abfälle)
Industrielle + Gewerbliche Abfälle
6-12
Siedlungsabfälle
12-13
Energiepflanzen
102 - 422
Portentiale: Stromerzuegung aus erneuerbaren Energien in Deutschland
500
Menge in [TWh/a]
400
300
200
EU-Stromverbund: andere Quellen
EU-Stromverbund: solartehrm. KW
Erdwärme
Biomasse:biogener Abfall
Biomasse: feste Biomasse
Biomasse: Biogas, Klärgas, u.a.
Fotovoltaik
Windenergie Offshore
Windenergie Onshore
Wasserkraft
100
0
2000
2007
2010
2015
2020
Jahr
2025
2030
2040
2050
Die Situation der wirtschaftlich erschließbaren Potentiale ist
in den einzelnen Regionen Deutschlands sehr unterschiedlich. Potentialerhebungen und Erfahrungen der Akteure in
den Regionen haben deshalb eine hohe Bedeutung für eine
gestaltete regionale Bioenergieentwicklung. Pauschal erhobene theoretische/technische Potentiale können die Situation der Verfügbarkeit von Rohstoffen verfälschen. Am besten
wäre die Potentialerhebung der wirtschaftlichen Potentiale auf Landkreisebene oder Kommunaler Ebene (inklusive
Trends). Dies wäre eine sinnvolle Option vor allem für Kommunen mit eigenem Wald, großen Abwärmequellen, großen
Wärmenutzern, Holzbearbeitender Industrie, großen Brachflächen, usw..
(1) Auftragsstudie des BMU, 2008. (2) Abbildung Bruckner & Strohmeier mit Daten aus bmwi, 2009/2010, BMU,
2008; (3) Tabelle Bruckner & Strohmeier mit Daten aus (a) Auftragsstudie d. BMBF, 2007 (Potentialstudien zu
Erneuerbaren Energien gibt es sehr viele, die alle zu etwas anderen Zahlen kommen, deshalb wurden hier Studien ausgewählt die von Bundesministerien in Auftrag geben wurden) und (b) WGBU-Berichte 2003 (Energiewende zur Nachhaltigkeit) und Jahresbericht 2009 (WGBU = Wissenschaftlicher Beirat Globale Umweltfragen
der Bundesregierung).
6
Durchforsteter
Altbestand
Waldrestholz für Biomasseanlagen:
Biomassenutzung in Wäldern weltweit
Biomassenutzung in TEMPERATEN WÄLDERN
Intakter borealer Primärwald in
Kanada - Great-Bear-Forest
Die temperaten Wälder liegen vorwiegend in Europa, Ostasien und dem
östlichen Nordamerika. In der EU ist z. B. über ein Drittel der Gesamtfläche mit Wald bedeckt, davon 12% unter Schutz und etwa 30% der europäischen Wälder befinden sich in Privatbesitz (EU-Kommission 2005).
Die meisten europäischen Wälder sind „nachhaltig“ bewirtschaftet,
d.h. es wird nicht mehr Holz entnommen als nachwächst. Die Nachhaltige Waldbewirtschaftung umfasst daneben aber auch sozioökonomische Aspekten oder Aspekte wie die Waldgesundheit, die Produktionskapazität, die Biodiversität, den Wasserhaushalt, die Bodenqualität,
sowie die Kohlenstoffbilanz.
Biomassenutzung in BOREALEN WÄLDERN
Holzeinschlag im Great-BearForest (Bilder AKU)
Boreale Wälder erstrecken sich über Eurasien und Nordamerika, und
etwa ein Drittel der weltweiten Waldfläche liegt in der borealen Zone
(Fischlin et al., 2007). Boreale Wälder speichern 26% der terrestrischen
Kohlenstoffvorräte, gleich viel wie die gemäßigten und tropischen Wälder
zusammen (UNEP, 2002). Zertifizierte nachhaltige Waldbewirtschaftung
findet sich hier nur zu wenigen Prozent. Raubbau an borealen Primärwäldern vernichtet sehr wichtige Kohlenstoffsenken.
Biomassenutzung in TROPISCHEN WÄLDERN
Intakter tropischer Primärwald
In tropischen Wäldern wird zu einem hohem Maße Biomasse genutzt.
Ein großer Teil für den lokalen Wärmebedarf zum Kochen. ein weiterer
großer Teil geht jedoch immer noch durch Abholzung für Zuckerrohr oder
Ölplantagen und Nutzung von Holz für den Import verloren. Hier liegen
weltweit einige der größten Einsparpotenziale durch effiziente Nutzung
der Biomasse oder Substitution durch z.B. Solarenergie.
Raubbau an einem
Tropischen Primärwald
7
Heimischer Wald
im Herbst.
Holz aus Waldfeldbau
WALDFELDBAU (AGROFORSTWIRTSCHAFT)
Agroforst-Systeme sind eine Kombination von Landwirtschaft und Forstwirtschaft auf denselben Flächen (z. B. Baumreihenkulturen, Ertragshecken usw.). Traditionell sind Landwirtschaft und Forstwirtschaft auf
Flächen ja getrennt. Agroforstsysteme sind bisher vor allem in den Subtropen- und Tropen verwirklicht und zwar auf eher kleinbäuerlichen Flächen.
Obwohl bisher kaum praktiziert, zeigen neuere Untersuchungen, dass
Agroforstsysteme auch in Europa und Deutschland etabliert werden
könnten. So könnten auf mehr als 50% der europäischen Ackerfläche die
europäischen Baumarten Pappel, Steineiche, Pinie, Nussbaum, Kirsche
in Mischung mit den üblichen Ackerkulturen gut und profitabel angebaut
werden. Studien zeigen, dass auf 40% der Europäischen landw. Flächen
so die Nitratauswaschung und Bodenerosion deutlich vermieden und die
Biodiversität in der Kulturlandschaft deutlich gesteigert werden könnte
(Reisner et al., 2007).
Ein Heckenreiche Landschaft wie sie gerade in kleinbäuerlichen Gegenden Deutschlands oft noch erhalten ist, erfüllt einen ähnlichen Zweck und
sollte dringend erhalten werden.
Tabelle: Pro und Contra Agroforstsysteme.
xxx
Wirtschaftlichkeit
Diversifizierung.
Nachteile
Vorteile
Selbstversorgung, Unabhängigkeit von großen Märkten
und Agrarindustrie.
Langfristige Planung, erst
nach gewisser Zeit rentabel.
Kleine Erntemengen erschweren Marktzugang.
Bodenqualität
Ganzjährige Bodenbedeckung schützt vor Erosion.
Mischkultur beugt einseitiger Nährstoffzehrung vor.
CO2-Bilanz
Ökosystemleistungen
Durch Bodenbedeckung
weniger C-Emissionen als
bei Monokulturen.
Größere Krankheits- und
Schädlingsresistenz dank
Mischkultur.
Dichtes und tiefes Wurzelwerk der Bäume legt C im
Boden fest.
Vielfältigerer Lebensraum
als Monokultur.
Schaffung von geeignetem
Mikroklima für bestimmte
Ackerkulturen (z. B. Schatten, Windschutz, Wasserspeicher).
Ja nach Wurzelleigenschaften direkte Konkurrenz der
Bäume mit der Unterfrucht
um Nährstoffe und Wasser.
8
Jungwuchs
Holz aus Kurzumtriebsplantagen
KURZUMTRIEBSPLANTAGEN (KUP)
Für Kurzumtriebsplantagen werden schnellwüchsige Arten wie Pappel
und Weide in den gemäßigten Breiten oder Eukalyptus und Pinus in den
subtropischen und tropischen Breiten angebaut. Hier eignen sich auch
stillgelegte Flächen wie Altlastböden und andere.
In Deutschland werden Beihilfen für die Anlage von Kurzumtriebsplantagen gezahlt, diese unterliegen der landwirtschaftlichen und nicht
forstlichen Gesetzgebung, das heisst es liegen keine Einschränkungen
bezüglich Rodung vor. Die EU-Kommission fordert allerdings, dass der
Umbruch von Grasland für die Biomasseproduktion für Energiezwecke
auch für Kurzumtriebsplantagen vermieden werden soll (EU-Kommissionen, 2005, SRU, 2007).
Kurzumtriebsplantagen, die auf Ackerflächen entstehen sind ein gute
Option für die Kohlenstoffspeicherung im Boden (WGBU, 2009). Mehrjährige Kulturen leisten einen wirksamen Bodenschutz gegen den Verlust von organisch gebundenem Kohlenstoff. Insgesamt gesehen ist die
Umnutzung von Ackerflächen für mehrjährige Kulturen (auch KUP) positiv
für den Klimaschutz zu bewerten. Das Pflanzen von KUP in Agrarflächen
kann helfen, vielfältige landschaftliche Strukturen zu schaffen, gerade in
Regionen mit sehr großen landwirtschaftlichen Agrarflächeneinheiten
wie z. B. Nord- und Ostdeutschland. Gündüngung oder Mulch zwischen
den Baumreihen dient nicht nur als Nährstofflieferant und ersetzt Mineraldünger, sondern bietet auch Nischen für Kleinlebenwesen.
Tabelle: Pro und Contra Kurzumtriebsplantagen.
xxx
Wirtschaftlichkeit
Hohe Biomasseproduktion
auf kleiner Fläche
Bodenqualität
Erosionsschutz durch ganzjährige Vegetationsdecke.
Relativ schnelle Amortisation Lockerung des Oberbodens
durch dichtes Wurzelwerk.
des eingesetzten Kapitals
Vorteile
Einfache Planung und Kalkulation
Rohstoffversorgung für z. B.
Biomasseanlage.
Gleichm. Rohstoffanfall.
Nachteile
Düngung/Bewässerung
erforderlich, je nach Standort
und Baumart.
Zusätzlicher Maschinenpark
erforderlich (wenn nicht bei
landw. Maschinenring).
Ungestörte Entwicklung der
Bodenfauna. Keine Bodenverdichtung durch geringes
Befahren.
CO2-Bilanz
Ökosystemleistungen
Klimaneutraler Rohstoff
(außer Düngungsverluste u.
Emissionen bei Ernte).
Verbesserung des Lokalklimas (Windschutz, Dämpfung
von Temperaturextremen).
Kohlenstoffspeicherung im
Boden. Aber abhängig von
der Zeitdauer.
Lebensraum für Tiere.
Teils ästet. Landschaftsbild.
Luft- und Wasserfilterung
O2-Produktion.
Je nach Baumart: Entgiftung
schwermetallbel. Böden
Je kürzer die Umtriebszeit,
desto stärker fallen Bodenbelastung, Nährstoffbedarf,
Pestizideinsatz usw. ökologisch negativ ins Gewicht.
Hochwasserschutz durch
verbesserte Speicherung.
THG-Emissionen sind abhängig von der Gesamtökobilanz (Bewirtschaftungssart,
Rotationsdauer usw.)
eher im Ausland: Landnutzungskonkurrenz zu Nahrungsmittelanbau, Belastung
Gebietswasserhaushalt,
Bedrohung wertvoller kleinflächiger Agrarökosystemen
durch großflächige Plantagen
9
Holzpolter am Forstweg zur
Abholung gelagert
Energieholz aus Wäldern in Deutschland
WALDFLÄCHEN & BESITZVERHÄLTNISSE
Deutschland hat etwa 10,8 Mio. Hektar [ha] Wald, davon 44% Privatwald,
34% Staatsforst und 22% Kommunal- und Kirchenwald (u.a.). und weit
über 2 Mio. Waldbesitzer, davon 60-70% mit Flächen unter 5 Hektar.
Diese Kleinstflächen werden großteils für den eigenen Brennstoffbedarf
genutzt. Im Privatwald sind vor allem die Privatwaldorganisationen als
Ansprechpartner für die Lieferung von gebündeltem Energieholz zentral
wichtig. Im Bundesschnitt sind etwa 55% der Waldflächen so organisiert, je nach Bundesland zwischen 20% und 90%.Im Staatswald und
auch in den Kommunalwäldern ist die jeweilige für den Markt verfügbare
Energieholzmenge durch die zentralen Ansprechpartner vergleichsweise
gut abschätzbar. Im Privatwald sind auf einigen Flächen die verfügbaren
und bündelbaren Energieholzmengen zwar kalkulierbar, aber deren Mobilisierung kann nicht immer voraus gesetzt werden.
Bundesland
Waldfläche
gesamt
Privatwald
[in 1.000 ha]
Bayern
2.526
Baden-Würt.-berg
Kleinstwald
< 5 ha
mittlerer u.
Groß-PW
davon
Staatsforst
Kommunen/
Kirchen/u.a.
[in 1.000 ha]
[% d. Waldfl.]
[in 1.000 ha]
[% d. PW.]
[in 1.000 ha]
[% d. PW.]
[in 1.000 ha] [%
d. Waldfl.]
[in 1.000 ha] [%
d. Waldfl.]
1.379 (54%)
331 (24%)
1.048 (76%)
811 (32%)
336 (13%)
davon
1.353
501 (37%)
165 (34%)
331 (66%)
325 (24%)
528 (39%)
Brandenburg
993
440 (41%)
141 (32%)
299 (68%)
329 (38%)
63/242 (23%)
Hessen
869
212 (25%)
40 (18%)
184 (82%)
358 (40%)
306 (35%)
Mecklenb-Vorp.
532
200 (35%)
61(35%)
114 (65%)
Niedersachsen
1.068
525 (49%)
95 (18%)
431 (82%)
NRW
873
600 (69%)
102 (17%)
498 (83%)
150 (17%)
123 (14%)
Rheinland-Pfalz
813
206 (25%)
n. bek.
n. bek.
227 (28%)
380 (47%)
Saarland
90
24 (27%)
17 (70%)
8 (30%)
45 (50%)
22 (24%)
Sachsen
502
235 (47%)
118 (50%)
118 (50%)
234 (20%)
33 (7%)
Sachsen-Anhalt
424
216 (51%)
37 ( 17%)
179 (83%)
184 (43%)
24 (6%)
215/300 (43%) 31/313 (35%)
389 (36%)
155 (15%)
Schleswig-Holstein
155
80 (52%)
k.A.
k.A.
52 (34%)
23 (15%)
Thüringen
522
199 (38%)
n. bek.
n. bek.
220 (42%)
103 (20%)
gesamt D.
10.8 Mio.
4,8 Mio.
(44%)
> 1,1 Mio
(34%)
> 3,2Mio.
(66%)
3,6 Mio.
(34%)
2,4 Mio.
(22%)
Waldflächen: Daten aus: (a) www.waldbesitzerverbände.de; (b) aus Interviews mit Verbänden; (c) Auswertungen Daten LSV Bayren; (d) Umfrage unter WBV in Bayern; (e) berechnet.
10
Buchenkeimlinge
im heimischen Wald
UMRECHNUNGEN
ZUWACHS IN DEUTSCHEN WÄLDERN
•
Zuwachs nach BWI:
Schnitt 12 fm/ha*a
(Fichte 17, Kiefer 9, Buche 12, Eiche 9, andere).
•
Typische Einschlagsrate
mittel alle Besitzarten
50-60% vom Zuwachs
(von 40% - 80/90%).
20% des Einschlags
sind ca. Energieholz
über alle Besitzarten
(mehr im Privatwald).
In Deutschland wird derzeit insgesamt immer noch weniger Holz
genutzt, als zuwächst. Das bedeutet, dass der Holzvorrat steigt.
Das bedeutet auch, dass in vielen Regionen noch nutzbare Energieholzpotenziale im Wald liegen.
•
1 fm = 2,43 m3 Hackgut
(über alle Baumarten).
Bei einem durchschnittlichen Zuwachs in deutschen Wäldern von
12 fm/ha (BWI)(2) und einem durchschnittlichen Einschlag von 60%(3)
vom Zuwachs und davon 20% als Energieholz (etwa 12% vom Zuwachs), ergibt sich ein gutes theoretisches Energieholzpotenzial
für die Kommunen. Um dieses jedoch genauer bestimmen zu können muss man aber z. B. auch die Baumartenzusammensetzung
und anderes berücksichtigen.
Zuwachs Nadelholz nach Besitzarten
Thüringen
Schleswig-Holstein + Hamburg
Privatwald: Zuwachs Nadelholz gesamt
Sachsen-Anhalt
Staatswald: Zuwachs Nadelholz gesamt
Sachsen
Kommunalwald u.a.: Zuwachs Nadelholz
gesamt
Saarland
Rheinland-Pfalz
Nordrhein-Westfahlen
Niedersachsen
Mecklenburg-Vorpommern
Hessen
Brandenburg + Berlin
Bayern
Baden-Württemberg
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
Zuwachs in Mio. fm
Zuwachs Laubholz nach Besitzarten
Thüringen
Privatwald: Zuwachs Laubholz gesamt
Schleswig-Holstein + Hamburg
Staatswald: Zuwachs Laubholz gesamt
Sachsen-Anhalt
Kommunalwald u.a.: Zuwachs Laubholz gesamt
Sachsen
Saarland
Rheinland-Pfalz
Nordrhein-Westfahlen
Niedersachsen
Mecklenburg-Vorpommern
Hessen
Brandenburg + Berlin
Bayern
Baden-Württemberg
0,00
1,00
2,00
3,00
4,00
5,00
6,00
7,00
8,00
9,00
Zuwachs in Mio. fm
11
Kommunalwald
nachhaltiger Schatz
Die Vorteile von eigenem Kommunalwald
werden oft unterschätzt
KOMMUNEN MIT WALD
Etwa 8.000 bis 9.000 Kommunen mit eigenen Wald(1) gibt es in Deutschland. Diese haben gute, selbst kontrollierbare Potentiale für Bioenergienutzung. Etwa 39% dieser Kommunen besitzen Waldflächen einer Größe von <10-50 ha, 32% Flächen 50-200 ha, 16% Flächen von 200-500
ha, 7% Flächen 500-1.000 ha, und 6% >1.000 ha.
Glück für die Kommune
die eigenen Wald hat ! ...
Bei einem durschnittlichen Zuwachs in deutschen Wäldern von 12 fm/ha
(BWI) und einem durchschnittlichen Einschlag von 60% vom Zuwachs
und davon 20% als Energieholz, ergibt sich folgendes durchschnittliche
derzeitige und praktisch nutzbare Energieholzpotenzial je Bundesland
als grobe Orientierung. Das Energieholzpotenzial einer einzelnen Kommune ist von vielen Faktoren abhängig, wie der Baumartenzusammensetzung, dem Standort, der derzeitigen Nutzung auch durch Selbstwerber etc.
Bundesland
.. nicht nur für die Versorgung
mit Holzenergie sondern auch
für kommunale Holzbauten mit
Holz aus dem eigenen Wald
oder den Verkauf als Bauholz
Kommunen
Wald
theor. Energieholzpotenzial
pro Jahr
[Anzahl]
[ha]
[Mio. fm]
[Mio. m3]
Hackschn.
Bayern
2.154
293.501
0,42
1,02
Rheinland-Pfalz
1.811
377.630
0,54
1,31
Niedersachsen
1.326
161.183
0,23
0,56
Baden-Würt.-berg
1.247
531.143
0,77
1,87
Thüringen
434
74.730
0,11
0,27
Nordrhein-Westf.
421
165.700
0,24
0,58
Hessen
417
305.499
0,44
1,07
Sachsen
151
54.212
0,08
0,19
Schleswig-Holstein
84
23.042
0,03
0,07
Sachsen-Anhalt
60
20.454
0,03
0,07
Saarland
48
28.099
0,04
0,10
Brandenburg
k.A.
k.A.
k.A.
k.A.
Meckenburg-Vorp.
k.A.
72.394
0,10
0,24
>> 8.459
2.2 Mio.
3,16
7,68
gesamt
(1) Bruckner & Strohmeier, 2004; (2) Tabelle berechnet mit Daten aus (1) und BWI, diese Werte sind nur als grobe
theoretische Potentiale einzustufen und müssten regional mit den Gegebenheiten vor Ort verifiziert werden.
12
Kommunalwald: Klammer zu
kommunaler Bioenergie
Kommunalwald - unterschätzter Schatz
KOMMUNEN MIT EIGENEM WALD - besonders geeignet
Von den befragten Bürgermeistern in Bayern, die sich für das Thema Bioenergienutzung interessierten, haben 90% selbst Körperschaftswald,
überwiegend Flächengrößen zwischen 100 und 2.200 Hektar, aber auch
Kleinstflächen <20 Hektar.
Von den befragten Kommunen mit größeren eigenen Waldflächen zwischen 100 und 2.200 Hektar hatten etwa 24% bereits eine eigene Biomasseheizanlage, 16% ein eigenes BHKW.
Durchforstung, Schwachholz
Sturmwürfe, und anderes ...
Etwa 50% der Kommunen mit größeren Waldflächen hatten noch keine
eigene Biomassheizanlage planten aber eine. Meist werden nach eigenen Angaben der Kommunen Biomasseheizanlagen geplant. Es waren
aber auch BHKW und Biogasanlagen in Überlegung.
Etwa 76% der Befragten sahen keine Probleme mit der Rohstoffversorgung, alles Kommunen mit eigenem Wald. Etwa 24% der Kommune
sahen Probleme, dies waren Kommunen ohne eigenen Wald oder mit
nur kleinen Flächen. Wenn Probleme gesehen wurden dann bei der Versorgung mit qualitativ geeigenten Hackschnitzeln.
... das ist Energieversorgung
und gleichzeitig Pflege
des Kommunalwaldes
13
Energieholzpolter in
einem Mischwald
Wie viel Waldfläche braucht man etwa
pro MWh Wärmebedarf?
WALDFLÄCHEN PRO MWh Wärmebedarf
Parameter
Einheit
Fichte
Kiefer
Buche
Eiche
Mischwald
Hauptbaumarten
[fm/ha*a]
17
9
13
9
12
davon Energieholz
[fm/ha*a]
2,04
1,08
1,56
1,08
1,44
entsp. Hackgut
[m /ha*a]
5,1
2,7
3,9
2,7
3,6
Heizwert bei w=50%
[kWh/m3]
450
620
800
825
673,75
2.295
1.674
3.120
2.228
2.426
550
730
900
950
782,5
[kWh/ha*a]
2.805
1.971
3.510
2.565
2.817
[ha/
MWh
Wärmebedarf]
0,44
0,60
0,32
0,45
0,41
0,36
0,51
0,28
0,39
0,35
Zuwachsrate
(a)
(b)
3
[kWh/ha*a]
Heizwert bei w=30%
Benötigte Waldfläche bei
Vollversorgung mit HS;
HS w=50%
Benötigte Waldfläche bei
Vollversorgung mit HS;
HS w=30%
[kWh/m ]
3
Diese Werte sind nur als grobe theoretische Potentiale einzustufen und müssten regional mit den Gegebenheiten vor Ort verifiziert
werden. (a) 12%: bei 20% des Einschlages in Höhe von 60% des Zuwachses; (b) fm = 2,43 m3).
Das bedeutet, dass eine Kommune mit 100 ha Wald auch bei den derzeitigen Einschlagsmengen bereits einen Wärmebedarf von 167 bis 351
MWh rein aus Waldhackschnitzeln decken könnte, ja nach Baumarten
und Hackschnitzelfeuchte.
Das entspricht bereits einem Bürogebäude mit etwa 60 bis 130 Angestellten(1) oder einem Neubaugebiet mit ca. 10 - 21 Wohneinheiten(2).
ungepflegter Jungbestand
zu durchforstender Bestand
Abgesehen davon, dass es in der Regel noch weitere Rohstoffquellen in
der Kommune gibt (z.B. Landschaftspflegegut, Sägerestholz oder Altholz)
und zudem ein Materialmix auch aus wirtschaftlichen Gründen sinnvoll
wäre, verdeutlicht dies, dass viele Biomasseprojekte mit unbegrenzter
Rohstoffsicherheit betrieben werden könnten.
Dabei sind noch nicht einmal unregelmäßige Spitzenanfälle von Restoder Schwachholz wie z.B. aus Sturmschäden oder Kalamitäten eingerechnet. Die Mengen lägen bei Ausnutzung des Zuwachses nochmals
um 70% höher. Durchforstungen und Pflegemaßnahmen in Beständen
fällen immer wieder an.
(1) Fraunhofer Institut, Leitfaden Nahwärme; (2) Holzenergiefibel, Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg
14
Heizen mit Holz
ist i m Trend
Den Wintereinkauf richtig planen ...
JAHRESVERBRAUCH öffentlicher GEBÄUDE
Pro kW besteht nach Erfahrung der Praxis ein mittlerer Bedarf an Hackschnitzeln von ca. 2,5 m3/kW (<300 KW) bis 4,1 m3/kW (>300 kW).
Gebäudetyp
Wärmebedarf
ca. [kW /BE]
Bezugseinheit
(BE)
Rohstoffmenge in ca.
[srm Hackgut/
BE*Jahr]
7
Planbett
18 - 29
Hallenbäder
1,8
m Wasserfläche
4,5 - 7
Krankenhäuser
2
Schulen
0,79
Schüler
2-3
Hochschulen
1,8
Student
4,5 - 7
Verwaltungs-/
Bürogebäude
2,7
Angestellter
7 - 11
Gartenbaubetriebe
0,28
m2 Treibhausfläche
1 - 1,5
Hotels
3,5
Bett
9 - 14
Kaufhäuser
0,26
m Verkaufsfläche
1 - 1,5
8
1 Haushalte
20 - 33
700
100 Haushalte
1.800 - 3.000
Privathaushalt
Fernwärme (Neubaugebiet)
2
JAHRESVERBRAUCH einzelner HÄUSER
heizen mit regionalem Holz
kostengünstig und gemütlich
JAHRESVERBRAUCH
PRIVATHAUS HEIZUNG
Durchschnittlicher Jahresbedarf
diverser Brennstoffe für Haustypen. Vergleich benötigter Mengen an Öl, Gas, Holz für: (1) Altbau I: („Gebäudealtbestand“); (2)
Altbau II: WSchV1982; (3) „Normhaus“; (4) Neubau I: WSchV 1995;
(5) Neubau II: Niedrigenergiehaus. Unter „Moderne Heizung“
wird ein Wirkungsgrad von 90%
und eine idealen Sauerstoffzufuhr von 100% verstanden.
Die Daten zu Energiehausstandards,
Jahresenergieverbrauch und benötigter
Öl- und Gasmenge aus Uth 2004.
Bei einem durchschnittlichen Isolierzustand eines deutschen Wohnhauses („Normhaus“), benötigt man für 130 m² zu beheizende Durchschnittswohnfläche ca. 22.000 KWh/Jahr, errechnet aus der Wohnfläche
mal dem Energieverbrauch, der abhängig ist von Faktoren wie Verlauf
des Winters, Wärmebedürfnis bzw. Sparsamkeit.
Energieverbrauch
im Schnitt
[kWh/m2/
Jahr]
Heizölverbrauch
[liter/Jahr]
ca.
Verbrauch
ofenf.
Scheitholz
(Hart- oder
Weichholz)
bei w =
15% [Ster/
Jahr]
Holzbriketts [t]
Holzpellets
[t]
Hackschnitzel
(w = 30%)
[srm]
(Buche Fichte)
Altbau I
240
3.430
20 - 33
6
6
34 - 55
Altbau II
180
2.570
15 - 25
4,5
4,5
25 - 41
Normhaus
170
2.430
14 - 24
4,3
4,3
24 - 39
Neubau I
120
1.720
10 - 17
3
3
17 - 27
Neubau II
60
860
5-8
1,5
1,5
8 - 14
Häuser
Wohnfläche je 130
m2
15
Hackschnitzel
Verwendete Rohstoffartarten in Hackschnitzelfeuerungsanlagen in Deutschland
VERGLEICH BAYERN (Oberfranken) und NRW
Folgende Tabelle gibt einen Kurzüberblick über die Rohstoffsituation von
Biomassefeuerungsanlagen in Bayern/Oberfranken(1) und Nordrheinwestfahlen(2). (Daten aus Umfragen: Oberfranken 2010, NRW 2005)
Bayern/Oberfranken(1)
NRW(2)
Waldbesitzarten(3)
54% Privatwald
32% Staatswald
13% Kommunalwald
69% Privatwald
17% Staatswald
14% Kommunalwald
Rohstoffart
72%Waldhackgut
25% Sägerestholz
25 % Landsch.-pflege
10 % Altholz, Pellets u.a.
45 % Waldhackgut
35 % Sägerestholz
12 % Landsch.-pflege
8% Altholz
Rohstoffbezug
47% aus eigen. Wald
20% eig. Produktion
25% Zukauf Waldhack
8% Zukauf Restholz
77% Eigenproduktion
20% Händler
3% Weiterverkauf
Rohstoffbedarf
2,5 m3/kW
Anlagen < 300 KW
4,1 m3/kW
Anlagen >300 kW
k.A.
(in Ofr. Mehrfachnennung
möglich!!!)
(1) Bruckner & Strohmeier; (2) Langer, Riebeling, Tennagels, 2005; (3) Bruckner & Strohmeier, 2004, Bericht für den
Bayer.Waldbesitzerverband.
Überwiegend wird bei Biomasseanlagen in Oberfranken und NRW Waldhackgut als Brennmaterial genutzt. Sei es, weil eigener Wald vorhanden
ist (Obfr. 47%, NRW 49% der Anlagen) oder aber Waldbesitzer als Miteigner die Anlage betreiben (Obfr.) bzw. das Brennmaterial aus dem eigenen Betrieb kommt (Obfr. 20%, NRW 51% der Anlagen).
In geringerem Umfang wird auch Landschaftspflegematerial sowie Sägerestholz und in Einzelfällen auch Pellets oder Altholz verwendet. Altholz
kommt auch in Anlagen <1 MW zum Einsatz (Obfr. und NRW).
Mit der Größe der Anlage geht in NRW der Anteil an Waldholz und Landschaftspflegeholz zurück und der Restholzanteil steigt. In Oberfranken
dagegen nutzen etwa 47% der Anlagen ausschließlich Waldholz, darunter auch größere Anlagen, 45% nutzen Waldholz und Landschaftspflegematerial, 13% Sägerestholz, 4% Pellets und der Rest hat Mischnutzungen. Die Anlagen über >1 MW nutzen in Oberfranken auch zu einem
beachtlichen Anteil Landschaftspflegematerial, teilweise bis zu 50% und
auch Sägerestholz wird verwendet. Im Prinzip werden alle Baumarten
verwendet, so wie sie gerade anfallen (Umfrage NRW).
16
Häcksler in Betrieb
Herkunft der verwendeten Hackschnitzel:
bei bestehenden Anlagen sehr regional
70 - 80% EIGENE ROHSTOFFE
Die meisten Anlagenbetreiber produzieren ihren Brennstoff selbst (Obfr.
67%, NRW 80%). Oft sind Waldbesitzer Miteigner einer Anlage und eine
Gemeinschaft, die Hackschnitzel zur Verfügung stellt (Obfr.). Zugekauft
wird weniger (Obfr. 33%, NRW 20%), wobei der Zukauf in Oberfranken
bei Waldhackschnitzeln (25%) sogar noch deutlich höher ist als bei Restholz (8%).
Vorführung
„Hackschnitzel- herstellung„
Sägerestholz - Schwarten
Bei den Anlagenbetreibern die in NRW auf Hackschnitzelzukauf angewiesen sind, ist ein Großteil (60%) mit dem Netz der Anbieter noch nicht
ganz zufrieden. Bemängelt wurde hier vor allem die Netzdichte (38%!),
die Qualität (18%), die Preise (11%) und die Koordination 4%). Hinsichtlich Versorgungssicherheit wurden in Oberfranken bisher generell kein
Probleme gesehen. Jedoch wurde teilweise von zeitweisen Lieferengpässe berichtet. Das liegt auch hier daran, dass in der Mehrheit der Fälle
der Betreiber gleichzeitig der Produzent des Materials ist. Aber auch in
den Fällen, wo Material zugekauft wurde, gab es bisher kaum Probleme,
vor allem da man die Lieferanten seit vielen Jahren kennt.
Grundsätzlich liegen im örtlichen Umfeld vielfach noch ungenutzte Rohstoffpotenziale, sei es aus dem Wald, aus der Landschaftspflege oder
in Form anderer Materialien. Die regionale (Selbst-)Versorgung wäre
auch die nachhaltigste und sicherste Form der Energieversorgung. Aber
auch wenn in Einzelfällen örtlich die verfügbaren Rohstoffmengen einmal
knapp werden sollten, wird das Händlernetz immer dichter, so dass hier,
nicht zuletzt auch durch steigende Importe und internationalen Handel
mangelnde Versorgungssicherheit jetzt schon und in Zukunft erst recht
kein Problem mehr darstellen dürfte.
Die meisten Kleinwaldbesitzer nutzen das Holz für den
Eigenbedarf - hier Brennholz
17
Kurzumtriebsholz
Der Hackschnitzelbedarf:
ist von vielen Faktoren abhängig
ROHSTOFFBEDARF - ein wichtiges Kriterium für die Planung
Die existierenden Anlagen in Oberfranken die sich dazu geäußert haben
(n = 31) verbrauchen im Schnitt 3 m3 Rohstoff/kW. Dabei die kleineren
Anlagen < 500 kW Leistung im Schnitt etwa 2,5 m3 Rohstoff/kW und
den Anlagen >500 kW im Schnitt 5,3 m3/kW (höchster Wert 8 m3/kW
bei einem Thermalbad). Einen Vergleich mit Werten aus NRW zeigt die
folgende Tabelle. Die größeren Anlagen über 500 kW verbrauchen also
mehr Rohstoff pro kW.
Anlieferung in Privathaus
In der Regel rechnen Planer mit einem Rohstoffverbrauch zwischen 2 -3
m3/kW. Diese Daten, die in offiziellen Schriften zu finden sind, decken
sich für kleinere Anlagen sehr gut mit den Umfragen in Oberfranken und
auch NRW, bei größeren Anlagen zeigt die Praxis, dass hier ein etwas
höherer Bedarf entsteht.
Hauptfaktoren für unterschiedliche Rohstoffbedarfe pro kW-Nennleistung liegen in:
Hackschnitzellagerei ner
größeren Anlage
• (1) der Betriebsdauer also Vollbetriebsstunden, die bei normalen Heizungen in der Regel bei 2.500 Stunden im Jahr liegt (z. B. Daten von
Carmen e.V. Bayern) und bei zusätzlicher Warmwassernutzung bei
etwa 4.500 Betriebsstunden.
• (2) der Brennstofffeuchte. Je feuchter der Brennstoff desto mehr
Material ist notwendig. Dies betrifft insbesondere Landschaftspflegematerial und waldfrische Hackschnitzel.
• (3) der Brennstoffqualität: (a) unterschiedliche Holzarten haben unterschiedliche Heizwerte, (b) Splintholz hat weniger Heizwert als
Kernholz, (c) Zersetzung der Holzinhaltsstoffe bei unsachgemäßer
oder zu langer Lagerung, das vermindert nicht das Volumen aber den
Heizwert.
Pelletsproduktionsanlage
• (4) dem Anlagenwirkungsgrad (a) anlagentechnisch, (b) betriebsbedingt. Beispiel: Betrieb im Teillastbereich oder Betrieb zur Gluterhaltung, beides führt zum vermehrten Brennstoffverbrauch.
Hackschnitzelverbrauch in m3/kW
Obfr.
NRW
< 50
kW
50-100
kW
100-300
kW
300-500
kW
500-1000
kW
> 1.000
kW
2,37
3,01
2,85
2,97
2,39
3,32
2,56
3,81
>8
>5
5,3
3,5
18
Blick in die Brennkammer
eines Heizkessels
Die Hackschnitzelqualität: ist für die Effizienz und
damit die Wirtschaftlichkeit der Anlagen wichtig.
HACKSCHNITZELQUALITÄT
Hackschnitzel können eine große Bandbreite an Qualität aufweisen, die
großen Einfluss auf den Wirkungsgrad und den reibungslosen Betrieb einer Holzheizung haben. Hierfür sind verschiedene Aspekte ausschlaggebend, die in der Tabelle auf der folgenden Seite zusammengefasst sind.
Praktische Erfahrungen:
Die Qualität der Hackschnitzel ist nach Erfahrungen von Anlagenbetreibern in Oberfranken in der Regel gut. Wenn (selten) über Mängel bei der
Rohstoffqualität berichtet wurde, betraf dies Resthölzer und Althölzer,
aber verstärkt auch das Waldhackgut, unabhängig davon ob das Material zugekauft war oder selber produziert wurde. Die häufigsten Mängel beim Waldhackgut waren zu hohe Feuchte und nicht für die Anlagen
oder die Fördertechnik passende oder sehr uneinheitliche Schnitzelgrößen. In eher seltenen Fällen wird der Staubanteil bemängelt. In NRW
wurden als wichtige Qualitätseigenschaften die Holzfeuchte (77%) und
die gleichmäßige Schnitzelgröße (33,5%) genannt.
Normungen:
Die Qualität von Hackschnitzeln wird seit Mai 2005 durch die EU Vornorm CEN/TS 14961 geregelt oder durch die ältere ÖNORM M7133,
die den Wassergehalt, den Aschegehalt, die Korngrößenverteilung, die
Schüttraumdichte, den Stickstoff- und Chlorgehalt sowie den Heizwert
von HS behandelt.
Trotz Normung ist es nicht schädlich, wenn sich der Betreiber einer Anlage selber über die Qualität der gelieferten Hackschnitzel ein Bild macht.
Hierzu sollen die in der Tabelle auf der folgenden Seite wiedergegebenen
Kriterien helfen. Weiterführende oder vertiefende Informationen, z.B. zur
Bereitstellung von optimalem Hackgut finden sich unter: www.fnr.de,
www.carmen.de, www.tfz-bayern.de oder in den Merkblättern 10, 11, 12
der Bayerischen Landesanstalt für Wald- und Forstwirtschaft.
Bedeutung der Rohstoffqualität:
Bei steigenden Rohstoffpreisen, auch beim Hackgut, ist gerade hier
beim Rohstoff der Bedarf und der Preis von Beginn an immer wichtiger
für die dauerhafte Wirtschaftlichkeit der Anlagen. Deshalb wird die Einplanung eines guten Qualitätsmanagements beim Rohstoff, Lieferanten
die die Rohstoffqualität immer gleich gut halten und der Austausch mit
anderen Anlagenbetreiben immer wichtiger. Oder man schließt mit dem
Rohstofflieferanten keine einfachen Rohstoffabnahmeverträge ab, sondern einen Wärmeliefervertrag.
19
Hackschnitzel in
Wagenanlieferung
HACKSCHNITZELQUALITÄT
ACHTUNG !
Bei nassen Hackschnitzeln
kann keine optimale Kesseltemperatur erreicht werden. Folge: im Abgas kann
ein vorzeitiger Taupunkt
erreicht werden und das
kann zu frühzeitiger Korrosion der Anlage führen
Qualitätskriterien von Hackschnitzeln für optimale Energieausbeuten und
Störungsarmut bei den Anlagen und der Lagerlogistik.
Kriterien:
Bedeutung
möglichst ...
trocken
Wassergehalt im Holz (w) möglichst unter 20%. Die Wassergehalte sind nahezu linear mit den Heizwerten korreliert. Waldfrisches Holz (w = 50%) hat 30-40% weniger Heizwert als trockenes Holz (w = 10-20%).
schimmelfrei und
sauber
Schimmelbildung und Mikrobielle Prozesse bei falscher Lagerung z. B. auf der Erde kann vor allem durch den Ligninabbau im
Holz den Energiegehalt senken.
homogen
Qualität
HACKSCHNITZEL
d.h. gleichmäßige Kantenlängen, Vermeidung von Überlängen
und nicht zu viel Feinmaterial. Dies vermeidet Störungen in der
Austragung und der Verbrennung.
Kernholz
Vom Rohstofflieferant zum
Energielieferant werden.
möglichst viel Kernholz; Kernholz erzeugt optimale Glutwärme,
Feinmaterial und Äste verbrennen schnell und erzeugen dabei
wenig anhaltende Glutwärme.
rindenarm
Rinde hat zwar einen etwas höheren Heizwert als Holz, problematisch ist jedoch der hohe Ascheanfall bei der Verbrennung
von Rinde (vgl. Entsorgungskosten).
staubfrei
bei Hackgut aus Sägerestholz ist die Staubarmut wichtig, Holzstaub kann Probleme bei der Verbrennung verursachen bei Kesseln, die darauf nicht ausgelegt sind.
fremdstoffrei
selbstverständlich sollte das Material frei sein von Fremdmaterial wie Steinen u.a. Jede Störung im Kessel und der Förderlogistik kostet Geld.
schadstoffrei
(bei Hackgut aus Altholz) Altholz kann nur in entsprechenden
Anlagen verbrannt werden, die Genehmigung der Anlage regelt
auch, welche Altholzkategorie verbrannt werden darf. Am besten nur Altholz der Kategorie A-I verwenden.
gleich
bleibende
Qualität
möglichst wenig Störungen ergeben sich, wenn die Qualität des
Materials bei einem Lieferanten vergleichsweise gleich bleibt.
Dann kann sich der Abnehmer mit dem Betrieb der Anlage auf
diese Qualität einstellen. Bei Ersatzbrennstoffen und Zuschlagstoffen in der Industrie ist es heute gängig , Materialproben vor
Vertragsabschluss anzufordern, bis hin zu Zahlungsabschlägen
bei Qualitätsverlusten, Rücksendungen und ähnlichem.
Das kann bei Hackschnitzeln auch künftig vermieden werden,
denn die Lieferanten haben hier die Qualität in der eigenen
Hand, es gibt kaum Zwischenhandel.
Wärme statt Holzmenge
einkaufen.
8 Faustregeln für hochwertige Hackschnitzel:
(1) trocken,
(2) homogen,
(3) viel Kernholz,
(4) rindenarm,
(5) staubfrei,
(6) fremdstoffrei,
(7) schadstoffrei,
(8) gleich bleibende Qualität.
Seit Mai 2005 gilt die EU
Vornorm CEN/TS 14961 oder
ÖNORM M7133, die folgende Parameter regeln:
Wassergehalt, Aschegehalt,
Korngrößenverteilung,
Schüttraumdichte,
Stickstoff- und Chlorgehalt,
Heiz- und Brennwert.
20
Hackschnitzeltrocknung
in Containern
HACKSCHNITZEL-QUALITÄT
Steigende Qualität durch technische Neuerungen
Neue technische Entwicklungen, wie Hackschnitzeltrocknung in transportablen Containern über (jede Form von) Abwärme oder neue technische Möglichkeiten von qualitativ gleichbleibenden Großhackschnitzeln
für größere Anlagen mit Schubboden oder Minihackschnitzeln als Pelletsersatz, werden gerade diesen Rohstoff flexibel an Kundenwünsche
anpassbar und in der Qualität noch besser kontrollierbar machen.
hohe Rindenanteile
verschlechtern die
Hackschnitzel-Qualität
Durch die Möglichkeit zur Trocknung der Hackschnitzel in flexiblen Containern kann man zum einen potentiell jede günstige verfügbare Abwärmequelle nutzen, um den Energiegehalt im Material damit kostengünstig zu
steigern. Das wird den Trend vom Rohstofflieferanten zum Wärmelieferanten fördern, was auch für den Lieferanten enorme Vorteile hat. Über
ein gutes Qualitätsmanagement kann dann der Lieferant bisherige Nachteile von Hackschnitzeln z. B. uneinheitliche Feuchte im Material selbst
einstellen und steuern und zwar nach Kundenwunsch. Dadurch steigt für
den Kunden nicht nur der Energiegewinn, sondern gleichzeitig sinkt auch
das Störungsrisiko der Anlage enorm.
Eine gute HACKSCHNITZEL-QUALITÄT ist positiv für das Klima
Qualität beim Brennmaterial
senkt Emissionen
Letztlich ist eine effiziente Rohstoffverwertung durch qualitativ hochwertige Rohstoffe auch positiv für den Klimaschutz. Gutes Material bedeutet
weniger Transporte, weniger CO und Staubemissionen, weniger Holzverbrauch pro kW und damit mehr Umsetzungsmöglichkeiten neuer effizienter Biomasseheizanlagen und damit mehr Ersatz von Öl und Gas
durch Bioenergie bei gleicher verfügbarer Holz-Rohstoffmenge.
21
Pellets
Pellets-Märkte
PELLETSPRODUKTION & PELLETVERBRAUCH
Pelletsheizungen(2) in
Deutschland
Bundesland
Pelletsheizungen
[%]
BW
18,8 %
Bayern
42,9 %
Berlin
0,3 %
Brandenburg
0,6 %
Bremen
0,1 %
Hamburg
0,2 %
Hessen
8,4 %
MP
0,2 %
Niedersachsen
5,6 %
NRW
11,5 %
Rheinland-Pfalz
5,9 %
Saarland
1,4 %
Sachsen
1,5 %
Sachsen-Anhalt
0,5 %
Schleswig-Holstein
1,4 %
Thüringen
0,7 %
Pellets sind ein wichtiger Energieträger aus der Biomasse Holz. Der Verbrauch an Pellets hat in den letzten Jahren stetig zugenommen. Der
Pelletsmarkt wird zudem immer internationaler.
Anfang 2008 wurden weltweit etwa 8 bis 14 Millionen Tonnen Pellets
produziert(1), davon etwa 10% in Deutschland(2). Bereits im Jahr 2009
lagen die installierten Pelletsproduktionskapazitäten in D bei etwa 2,5
Mio Tonnen, die tatsächliche Produktion lag bei 1,6 Mio. Tonnen und der
Pelletsverbrauch in Deutschland bei ca. 1,1 Mio.Tonnen(2). Das bedeutet
etwa 30% wurden aus Deutschland exportiert. Vielfach gehen diese Pellets auf andere europäische Pelletsmärkte wie z. B. Italien oder Schweden, aber auch als Industriepellets in die Mitverbrennung von Kraftwerken beispielsweise nach Belgien, Holland oder Polen. Andererseits
nehmen Importe von Pellets nach Deutschland zu, Pellets aus Kanada,
Russland, Polen usw. drängen auf den deutschen Markt. Im Jahr 2009
waren in Deutschland etwa 125.000 Pelletsheizungen installiert(2), etwa
43% davon in Bayern.
Dt. PELLETSPRODUZENTEN
Wegen der wachsenden Bedeutung von Pellets auch für den kommunalen Einsatz wurden Pelletsproduzenten in Deutschland zum Markt und
zur aktuellen Situation aus ihrer Sicht befragt(3). Dies dient vor allem zur
Beantwortung von Fragen für z. B. kommunale Projekte die mit Pelletsheizungen geplant werden sollen oder Fragen die die Umrüstung von
Öl auf Pelletsheizungen privater Haushalte betreffen. Es haben 43 (von
52) Betrieben auf die Umfrage geantwortet. Die Adressen stammen von
www.carmen-bayern.de. Zum Zeitpunkt der Befragung hatten 8 Betriebe mit einer Produktionskapazität von zusammen 116.000 Tonnen die
Produktion eingestellt oder ihr Werk verkauft. Bei den verbleiben 35 Betrieben war bei 10 Betrieben unklar (keine Angaben) ob diese noch selbst
produzieren oder nur noch handeln.
Etwa 25 Betriebe produzieren noch in Deutschland und verkaufen ihre
Ware hier. Diese haben auch umfangreich Auskunft gegeben, deshalb
werden im folgenden diese in der Zusammenfassung gewertet. Die Adressen der dt. Pelletsproduzenten die noch selbst in Deutschland mit
heimischen Rohstoffen produzieren finden sich im „Infoblatt Adressen“.
(1) Wikipedia und ; (2) Daten DEPV, www.depv.de, Juni 2010; (3) Daten der Pelletsproduzenten von
CARMEN Bayern; (3) Bruckner & Strohmeier Juni/Juli 2010.
22
Pellets für
jeden Gebrauch
Deutsche Pelletsproduzenten(1)
DEUTSCHE PELLETS - Daten von 25 deutschen Herstellern.
Auf einen Blick:
Umfrage unter dt. Pellestherstellern
Dt. Betriebe
die selbst
herstellen
Jahresmengen
(Summe)
25
1,23 Mio.
Tonnen
RohstoffRegionalität
97%
Zertifikate
DIN-plus
100%
Pellets lose
100%
Pellets Sackware
ca. 50%
Hauptlieferumkreis
< 200 km
Wärmecontracting
4
Betriebe
Qualität PELLETS
Garantiert Naturbelassenes Holz
mit der DIN 51731 oder der neuen DIN-plus sowie der EN-plus.
Die Qualität ist bei Importen
ohne DIN unklar.
Grunddaten PELLETS
Etwa 25 Betriebe in Deutschland stellen nach eigenen Angaben noch
selbst Pellets mit heimischen Rohstoffen her. Insgesamt haben diese
eine Produktionskapazität von zusammen 1,23 Mio Tonnen Pellets pro
Jahr. Die Produktionskapazitäten pro Werk und Jahr liegen dabei zwischen 8.000 und 180.000 Tonnen.
Die Rohstoffe für diese 1,23 Mio Tonnen Pellets stammen zu etwa 7%
vom örtlichen Forstbetrieb, zu 30% vom eigenen Sägewerk, zu 60% von
Sägewerken im Umkreis von bis zu 100 km um den Betrieb und zu 3%
von Sägewerken im weiteren Umkreis bis zu 500 km.
Alle diese Hersteller haben zertifizierte Pellets nach der neuen Norm
DIN-plus (zusammen 1,1 Mio. Tonnen), vier Werke haben zudem die ENplus (zusammen 0,32 Mio. Tonnen) und ein Werk hat zudem die DIN
Pelletslogistik (0,12 Mio. Tonnen).
Die Lieferung von losen Pellets im Silowagen oder LKW bieten alle Betriebe an. Etwa die Hälfte bietet zudem auch Sackware an, meist 15 kg
Säcke bzw. Palettenweise (bis 0,75 bis 1 Tonne/Palette). Etwa 8 Betriebe
verkaufen nur im Direktvertrieb, 12 nur an den Handel und 5 beides. Die
Kunden im Direktvertrieb sind zur Hälfte Privatkunden, die andere Hälfte
paritätisch Kommunen und Industrie/Gewerbe. Geliefert wird die Ware
hälftig entweder selbst oder auch über einen Vertriebler bzw. eine Spedition. Der Lieferumkreis bewegt sich von „50 km“ bis „bundesweit“, im
Schnitt sind es etwa bis zu 200 km um den Betrieb.
Die Transportkosten pro Tonne hängen von der transportierten Menge
und der Entfernung ab. Sie und die Einblaspauschale sind meist mit den
Betrieben verhandelbar. Etwa 4 Betriebe bieten bereits heute allein oder
mit Partnern ein Wärmecontracting für Kunden an.
(1) Bruckner & Strohmeier Juni/Juli 2010.
Heizwert:
5 kWh/kg
= 3,25 kWh/L
Schüttdichte: 650 kg/m3
Wassergehalt: <10%
Asche:
<0,5%
23
Pellets aus Deutschland
Trends bei Pellets(1)
Trends:
Angaben dt. Pellesthersteller
Preisentwicklung
insgesamt
steigend
Mengenentwicklung
steigend
Nachfrage
steigend
Rohstoffpreise
etwas
steigend
Exporte
zunehmend
Importe
zunehmend
Probleme bei
Rohstoffverfügbarkeit/Rohstoffversorgung
teilweise
Konkurrenz durch
Importe aus
Qualitätsgesichtspunkten
nein
(da Importe
schlechtere
Qualität)
Konkurrenz durch
zunehmende
Importmengen
ja
Die + Umweltwirkungen
heimischer Pelletsproduktion
CO2Emissionen beim
Transport
[kg CO2/
t Pellets]
Wahrscheinlichkeit
für Holz
aus(3)
Raubbau
D.
10
-(2)
Kanada
190
hoch
Baltikum
50
mittel
Russland
155
hoch
Pellets
aus...
auf dem
dt. Markt
TRENDS - aus Sicht der Hersteller
Die Preisentwicklung bei den Pellets wird von etwa der Hälfte der Betriebe als „steigend“ gesehen. Die Preise liegen heute zwischen 120 - 225
Euro/Tonne und 2,70 bis 3,80 Euro/15 kg-Sack.
Auch die in Deutschland produzierten Pelletsmengen werden von etwa
der Hälfte der Betriebe als „steigend“eingeschätzt, einige gaben an,
selbst die Produktion ausbauen zu wollen.
Etwa 1/3-tel der Betriebe schätzte, dass auch die deutsche Nachfrage
steigen wird. Einige schätzen, dass vor allem kleinere und mittelständische holzbearbeitende Betriebe mit eigenen Rohstoffen und der guten
Verankerung in ihrem Raum zunehmend konkurrenzfähig sein werden.
Auf diese regionalen Kontakte und Vermarktungsschienen müsse man
sich konzentrieren, gerade als kleiner und mittelständischer Betrieb, gaben viele an und hier auch den guten Service halten und ausbauen aber
auch zunehmend noch neue Serviceleistungen anbieten. Dennoch wird
angenommen, dass künftig mehr exportiert wird, da die dt. Produktion
die dt. Nachfrage übersteigt.
Gleichzeitig nehmen jedoch auch Importe zu. Zunehmend steigen große Konzerne und Energieunternehmen, vielfach mit Importware in den
Markt ein. Die enormen Mengen an Billigware, die auf diesem Wege
nach Europa und Deutschland gelangen, werden als Problem für heimische Produkte empfunden. Weniger von der Qualität her, denn hier
sind die deutschen Pellets der Importware überlegen, gerade im privaten
Bereich, sondern rein mengenmäßig und im Bereich der Industrieware.
Deshalb wurde die Ausrichtung auf das „Reinheitsgebot“ (DIN) der deutschen Pellets positiv gesehen. Auch im Anlagenbereich sind ja ab 2010
strengere Abgaswerte vorgesehen, die DIN-Pellets gut erfüllen können.
Problematisch wird gerade von den Betrieben, die keine eigenen Rohstoffe haben, sondern diese einkaufen, die Rohstoffversorgung gesehen. Es wird angegeben, dass die Preise steigen werden, dass aber
vor allem problematisch ist, dass die Mengen begrenzt sind, und sehr
stark schwanken und dass die Konkurrenz mit Papier und Platte um den
Rohstoff zunehmen wird und die Rohstoffverfügbarkeit insgesamt problematischer wird. Gerade hier seien die Importe großer Mengen dann
auch problematisch. Ziel heimischer Hersteller müsse es auch sein, auf
die positiveren Umweltwirkungen heimischer Produkte im Vergleich zu
importierter Ware hinzuwirken.
(1) Bruckner & Strohmeier Juni/Juli 2010; (2) Holz aus nachhaltiger Waldwirtschaft; (3) nach WWF 2009.
24
Dt. Pellets - Dt. Rohstoff:
sauber und klimafreundlich
Pellets-Preise(1)
Klimafreundliche Pellets mit
Holz der kurzen Wege aus
deutscher Herstellung
Der Kunde muss sich heute
bei Pellets immer mehr fragen: ist es mir wichtig, woher meine Pellets kommen.
Klimafreundliche Pellets mit
Holz der kurzen Wege im
Stoffstrom und aus nachhaltiger Waldwirtschaft können
v. a. die deutschen Hersteller
ihren Kunden bieten.
Importpellets aus Kanada
oder Russland haben lange
Transportwege hinter sich,
was die Klimagesamtbilanz
verschlechtert. Ob das Holz
für diese Pellets aus nachhaltig bewirtschaften Wäldern
stammt, ist zudem oft unklar.
Die Importe entsprechen zudem oft nicht den strengen
deutschen und österreichischen Reinheitsnormen für
Pellets.
PELLETS-PREISE
Bei den Pellets hängt der Preis sehr stark vom sehr dynamischen Geschehen auf dem Pelletsmarkt ab. Der Markt ist weit schwieriger zu erschließen, verglichen z. B. mit Hackschnitzeln, da die Herstellung technisch weit aufwendiger und mit hohen Investitionskosten verbunden ist,
die Logistik im Fuhrpark und der Verpackung teilweise Spezialisierung
erfordert (z. B. Saugzug für lose Pellets, Sackabfüllanlagen usw.) und
zudem hier EU-Normen eingeführt wurden, die weitere Anforderungen
an deutsche und österreichische Anbieter zum Wohl der Kunden stellen.
So gab es bis vor einigen Jahren noch vergleichsweise wenige große
oder etablierte Pelletshersteller in Deutschland, die den Preis bestimmten. Als es dann im Jahr 2006/2007, ausgelöst durch Lieferstopp eines
größeren Herstellers in Süddeutschland zu einem starken Einbruch im
dt. Pelletsmarkt kam, stiegen die Pelletspreise stark an trotz fallender
Ölpreise. Insgesamt zeigt sich aber auch eine große Spanne an Pelletspreisen, die laut Herstellerangaben ab Werk von 120 €/to bis 225 €/t
inkl. MWst reicht. Für den Pelleteinkauf im Heizwerk gibt C.A.R.M.E.N.
eine Spanne von 160 - 280 €/to an, die somit auch alle Zusatzkosten wie
Transport und Einblaspauschale beinhalten.
Preistrends PELLETS heute und Prognosen
Heute steigt der Ölpreis wieder deutlich stärker als die Pelletspreise.
Die Marktsituation ist heute aber wieder im Umbruch. Einerseits sind
nach einen Anlagenbauboom der letzten Jahre, wesentlich mehr deutsche Hersteller auf dem Markt, so dass im Grunde in Deutschland eine
flächendeckende Präsenz erreicht ist. Durch den dichteren deutschen
Angebotsmarkt könnten die Preise sinken, jedoch sind aufgrund der
neu aufgebauten Kapazitäten Rohstoffverknappungen eingetreten, die
Rohstoffpreise in Dt. stiegen/steigen und damit auch die deutschen Produktionskosten. Gleichzeitig wurden/werden in den letzten Jahren die
ausländischen Pelletskapazitäten sehr stark ausgebaut (Polen, Tschechien, Russland, Kanada usw.) und alle diese neuen Anbieter drängen auf
den sehr gut erschlossenen und in Entwicklung befindlichen Abnehmermarkt in Dt. und machen natürlich mit den niedrigen Lohnkosten und
Rohstoffpreisen dieser Länder den deutschen Herstellern deutlich Konkurrenz. Teils ist es heute günstiger mit Pellets zu handeln als sie in Dt.
herzustellen. Viele der neu errichteten Pelletkapazitäten sind heute in
einem erneuten Marktbereinigungsprozess begriffen. Die dt. Pelletsherstellung rechnet sich oft nur noch, wenn der Hersteller auch selbst über
den Rohstoff verfügt (z. B. Sägewerke) und einen sehr guten Vertrieb
hat. Insgesamt werden sich die gegenläufigen Tendenzen wohl ausgleichen und lassen keine erheblichen Preisveränderungen erwarten.
25
Briketts immer beliebter !
Auf die Herkunft achten.
Briketts - immer beliebter
BRIKETTS
Ähnliche Tendenzen wie bei Pellets gelten wohl auch für die immer beliebteren Holzbriketts. Hier ist der Importanteil vermutlich noch deutlich
höher ist als beim Pellets oder Brennholz.
Laut Manthau wurden 2005 etwa 715.000 Tonnen Holzbriketts verbraucht. Briketts sind ein klassisches Energieholzprodukt in Baumärkten
und Einkaufscentern mit zentralem Einkauf geworden. Dort findet sich
vielfach importierte Billigware.
Nur zwei der befragten Pelletshersteller stellen auch noch Briketts her
mit insgesamt 30.000 Jahrestonnen, einige haben ihre Produktion an
Briketts eingestellt. Carmen Bayern nennt 38 Brikettsanbieter, wobei unklar ist, wie viele davon eigene Produktion haben.
Welcher Anteil der in Deutschland verkauften Briketts auch aus deutscher Produktion stammt, lässt sich also nicht sagen, vermutlich eher
deutlich weniger als beispielsweise Brennholz oder Pellets.
Ebenso wie Pellets werden Briketts vor allem aus Sägemehl und Sägespänen hergestellt , aber es wird auch Rinde verwertet (Rindenbriketts).
Die DIN 51731 bzw. DIN-plus gibt es auch für Holzbriketts. Aber nicht alle
Importbriketts halten die DIN ein.
Bei Carmen sind bei zertifizierten Qualitäts-Holzbriketts Preise von 250
Euro/Tonnen aufwärts angegeben. Billigimportbriketts werden jedoch im
Internet zu Sommerpreisen auf dem Markt auch ab 145 Euro/Tonne angeboten. Die Qualität ist hierbei fraglich.
Der Hauptabsatzmarkt für Holzbriketts läuft heute über Baumärkte, Lebensmittelketten und Einkaufscenter. Dies ist ein sehr saisonales Geschäft und läuft bei diesen Absatzstrukturen fast nur über zentralen Einkauf. Deshalb wird die größte Menge an Briketts auch über Großhändler
an diese Vertriebsschienen angeboten. Regionale Produkte haben es hier
schwer, da durch den Zwischenhandel und die niedrigen Einkaufspreise
die Gewinnspannen für heimische Produkte mit ihren vergleichsweise
hohen Produktionskosten (Arbeit, Rohstoff, Energie) sehr niedrig ist.
Regionale Holzbriketts kann man aber gut auch direkt vom Hersteller
oder von regionalen kleineren Händlern bekommen. Eine Liste mit deutschen Herstellern gibt es leider bisher nirgendwo zentral, da es sehr viele
kleinere Hersteller gibt. Wenn man beim Handel kauft ist es wichtig nach
der Herkunft zu fragen, wenn man heimische Produkte kaufen will.
(1) Bruckner & Strohmeier, 2010
26
Brennholz
Brennholz-Boom
BRENNHOLZMARKT
Brennholz ist das klassische Energieholzprodukt aus dem heimischen
Wald. Das bedeutet aber noch nicht automatisch, dass das Brennholz
das in deutschen Haushalten verbraucht wird, auch aus deutschen Wäldern stammt.
Kurzumtriebsholz
Die Frage „wie regional ist Brennholz?“ kann nur schwer beantwortet
werden, da hierfür nur ältere Daten verschiedener Quellen vorhanden
sind. Folgende Aussagen sind als nur als grobe Orientierung zu sehen.
BMVEL Holzmarktberichte aus dem Jahr 2003 unterscheiden z. B. beim
Holzeinschlag noch das Brennholz. Spätere Berichte grenzen nur noch
das Energieholz ab (Brennholz, Hackschnitzel u.a.).
Im Jahr 2003 wurden in Deutschland etwa 4,3 Mio. m3 Brennholz eingeschlagen(1), davon 7%Eiche, 31% Buche, 45% Fichte u.a., 17% Kiefer
u.a. Etwa 40% (ca. (1,8 Mio. m3) dieser eingeschlagenen Brennholzmenge gelangte in den Verkauf. Das bedeutet 60% wurden, in der Regel von
privaten Waldbesitzern, selbst genutzt.
Brennholz vor der
Aufarbeitung
Brennholz
immer noch sehr regional
Im etwa gleichen Zeitraum im Jahr 2002 wurden in deutschen Haushalten etwa 10,7 Mio. m3 Brennholz verbraucht(2). Im Jahr 2005 wurden
bereits 16 Mio. m3 Brennholz in etwa 17% der deutschen Haushalte verbraucht. Meist sind Einzelfeuerungsstätten wie Kamin und Zimmeröfen
(82%) unter 15 kW in Eigenheimen installiert. Holz wird hier i.d.R. als
ergänzende Wärmequelle genutzt.
Im Jahr 2002/2003 wurde ca. 60% mehr Brennholz in Deutschland verbraucht als in deutschen Wäldern eingeschlagen wurde. Obwohl vermutlich der Anteil des Eigeneinschlages gerade im Privatwald unterschätzt
ist. Dennoch, ob und dass der Bedarf alles aus deutschen Brennholzlägern gedeckt wurde ist unwahrscheinlich, zumal(3), 2002/2003 im Handel und in Märkten in Deutschland mindestens etwa 0,47 Mio. Tonnen
Brennholz gehandelt wurde (etwa 0,9 bis 1,3 Mio. m3).
Auch im Jahr 2010 ist der Marktanteil an Brennholz, das nicht aus deutschen Wäldern stammt, durchaus beachtlich. Brennholz aus Polen oder
Tschechien wird zunehmend von Kaminholzhändlern oder Privatpersonen bestellt, da die Preise oft günstiger sind als von den lokalen Holzhändlern oder von heimischen Waldbauern(2).
(1) BMVEL, Holzmarktberichte, I-Net verfügbar; (2) Manthau Studie 2005, Daten bei LWF aktuell 61/ 2007,
(3) Merten et al, 2004.
27
Brennholz
zum Trocknen gel agert
Gute Brennholz-Qualität spart Kosten
HOLZFEUCHTE & HEIZWERT
Bei waldfrischem Holz ist der Heizwert bei den meisten Baumarten 30-40% niedriger als bei lufttrockenem Holz. Ein Teil
der Energie geht verloren, um das im Holz gebundene Wasser zu verdampfen. Der Heizwert kann erhöht werden, wenn
das Holz abgelagert wird. Lagert man waldfrisch eingekauftes
Holz, schrumpft auch das Volumen der gekauften Holzmenge
(Schwindmaß). Diesen Schwund, der bis zu 20% betragen
kann, muss man beim Einkauf berücksichtigen. Eiche hat beispielsweise ein ähnliches Schwindmaß wie die Fichte aber als
Hartholz einen deutlich höheren Heizwert. Allerdings ist das
Flammenbild von Harthölzern auch ein anderes als bei Weichholz.
Abbildungen Bruckner & Strohmeier.
Qualität spart richtig Geld beim
BRENNHOLZ
•
so trocken wie möglich!(*)
•
Hartholz ist energiereicher als
Weichholz, ergibt aber ein anders
Flammenbild im Kamin.
•
auf die Einheiten achten: Abrechnung nach Ster, Schüttraummeter
oder Gewicht, das sind große Unterschiede.
•
das Holzschwindmass bei Lagerung berücksichtigen, für den richtigen Mengeneinkauf.
* heute gibt es sehr kostengünstige tragbare Handmeßgeräte
um die Holzfeuchte schnell und einfach nachzumessen.
28
Kaminfeuer:
warm und gemütlich
Beim Einkauf von Brennholz
die Mengeneinheiten beachten
BRENNHOLZ
Ein Festmeter (fm) ist ein Kubikmeter reine Holzmasse. Ein Ster ist aufgeschichtetes Holz mit Aufmaß 1 m3 und weist stets Luftlücken aus. Ein
Ster kann aus 1 Meter langen Rundstangen, aus 1 Meter langen gespalteten Stangen oder aus gesägten und gespalteten Kaminscheiten bestehen. Ein Schüttraummeter (srm) ist ein gedachter Würfel von 1 Meter
Kantenlänge, der mit Kaminscheiten aufgeschüttet wird. Die Luftlücken
sind hier noch größer und die effektive Holzmasse noch geringer.
Beim Holzkauf frei Haus wird die bestellte Menge meist in dieser Form
angeliefert, sprich vor dem Haus abgekippt. Wenn man die Menge an
gelieferten Schüttraummetern überprüfen möchten, müsste man die
Holzmenge aufschichten, nachmessen und umrechnen. Zu bedenken ist
aber beim Brennholzeinkauf auch, dass die Mengeneinheit der bestellten Ware nicht identisch sein muss mit der Art der Anlieferung, z. B.
kann ein Schüttraummeter aufgestapelt oder verpackt geliefert werden.
Andererseits kann ein bestellter Ster auf den Hof geschüttet werden.
Scheitholz wird in Festmeter, Ster oder Schüttraummeter angeboten.
QUALITÄT und HOLZART
Heizwerte bezeichnen die Energie, die man theoretisch gewinnt, wenn
man Holz mit der jeweiligen Feuchte verbrennt. Die Ausbeute hängt
auch von der Güte des Ofens sowie der Holzart und der Holzfeuchte ab.
Feuchtes Holz hat pro Volumeneinheit einen erheblich geringeren Heizwert. Kauft man also Holz beispielsweise waldfrisch ein und verbrennt
es, ist der Heizwert bei den meisten Baumarten um etwa 40 % niedriger
als bei lufttrockenem Holz, weil ein Teil der Energie dazu genutzt werden
muss, um zunächst das im Holz gebundene Wasser zu verdampfen siehe Tabelle. In der Tabelle ist aber auch berücksichtigt, dass Holz beim
Trocknen an Volumen verliert, also schrumpft. Dies wird bei den üblichen
in der Literatur angegebenen Werten nicht berücksichtigt. Berücksichtigt
man das jedoch nicht, überschätzt man den Heizwert einer bestimmten
Volumeneinheit.
Lagert man waldfrisch eingekauftes Holz, wird es zwar trockener und der
Heizwert steigt, aber gleichzeitig schrumpft es, so dass man am Ende
weniger Volumen hat. Dies ist beim Einkauf von Energieholz und beim
Preisvergleich zu beachten, denn Heizwertverlust bedeutet bares Geld.
So hat z.B. ein Ster waldfrisch (w=50%) gekaufte Hainbuche (bei einem
Schwindmaß von über 20%) nach Trocknung an der Luft (w= 15%) zwar
theoretisch x% mehr Heizwert, praktisch aber nur 0,8x%, da nach Trocknung nur noch 0,8 Ster übrig sind.
29
Ersatzbrennstoffe
Ersatzbrennstoffe in Deutschland
ANFALL & HEIZWERTE
Altholz aus
Scheunenabriss
Viele Abfallstoffe und Reststoffe werden nicht zu den Rohstoffen für
erneuerbare Energien gezählt und beim Einsatz nicht gefördert, haben
aber in der Nutzung sehr gute Potenziale.
Abfallstoffe / Ersatzbrennstoffe
Altholz
Anfall
Heizwert
nutzbar in
ca. 8 Mio. t (1) energetisch
ca. >20% - 50%
energetisch genutzt(1) bzw. nutzbar(2)
5.000 kWh/t
A-I in Anlagen nach
BImschV 1;
A-I + A-II in Anlagen
nach BImSchV 1 u. 4
A-I - A-IV in Anlagen
nach BImSchV 17.
Die ALTHOLZKLASSEN
Altreifen
9.000 kWh/t
A-I: naturbelassenes oder lediglich mechanisch bearbeitetes
Altholz (z. B. Paletten).
650.000 t/a, davon
310.000 to energetisch genutzt(3).
Anlagen nach
BImSchV 17
z. B.
Zementwerke
Altfette
k.A.
10.000 kWh/t
nutzbar in
Biogasanlagen
2,1 Mio. tTS - (2)
2.700 kWh/t
(bei 10% Wassergehalt)
200.000 m³
Potential 2020:
17,5 Mrd. kWh(4)
6.500 kWh/m³
k.A.
~ 1.500 kWh/t
k.A.
> 3.000 kWh/t
k.A.
A-II: verleimtes, gestrichenes,
beschichtetes oder anderweitig
behandeltes Altholz ohne halogenorganische Verbindungen
und ohne Holzschutzmittel.
A-III: Altholz mit halogenorganischen Verbindungen in der
Beschichtung und ohne Holzschutzmittel.
A-IV: mit Holzschutzmitteln belastetes Altholz oder in A-I bis AIII nicht zuzuordnendes Altholz.
Ausgenommen PCB-Altholz (=
Sondermüll = A-V).
Klärschlamm
Klärgas
Papierfangstoffe
Plastikabfälle /
Spuckstoffe
700.000 t/a(5)
nutzbar als Ersatzbrennstoffe in allen
Anlagen mit Filter
nach BImSchV 17
anderes wie z. B. Reste Lebens-/Futtermittelind. oder Reststoffe Pharma/Chemieind
(1) Marutzky, 2001; (2) Bruckner et al., 2004; (3) Entsorgung von Altreifen in Baden-Württemberg. Situationsbericht
03/2002. LfU Baden-Württemberg, Kreislaufwirtschaft 19; (4) Reststoffe für Bioenergie nutzen, Agentur für erneuerbare Energie 2010; (5) www.lanuv.nrw.de/abfall/bewertung/energetisch.htm.
30
Düsentrockner für Klärschlamm
Ersatzbrennstoffe - Beispiel für Kommunen
KLÄRSCHLAMM
Kommunale Kläranlage
Klärschlammpellets
Klärschlamm in der
Rekultivierung,
Tagebau bei Leipzig
Der Klärschlamm-Anfall in Deutschland liegt bei etwa 2,1 Mio. TonnenTS. Nur ein geringer Anteil (5%) wird bisher in Kohle-Kraftwerken
und der Zementindustrie mitverbrannt. Mehr als die Hälfte geht in
die Landwirtschaft/Kompostierung/Rekultivierung (ökologisch teilweise bedenklich), der Rest wird in der Müllverbrennung entsorgt,
d.h. teils mit einem Wassergehalt von 95% verbrannt (energetisch
und ökonomisch bedenklich). Die landwirtschaftliche Ausbringung ist
bisher pro Tonne die kostengünstigste Variante, jedoch wird in der
Regel Klärschlamm mit 5-45%TS ausgebracht, hier muss also mehr
Menge entsorgt werden als bei getrocknetem Klärschlamm. Mit einem Hygienisierungsgebot für die Landwirtschaft würden die Kosten
deutlich steigen und sich den Kosten für andere Entsorgungswege
nahezu angleichen(1). Aktuelle Kosten der Klärschlammentsorgung
der EU: ca. 2,2 Milliarden Euro pro Jahr.
Klärschlamm ist ein kontinuierlich anfallender, ständig kontrollierter,
mengen- und qualitätsmässig gut berechenbarer „Ersatzbrennstoff“.
Mechanisch entwässerter Klärschlamm hat Trockensubstanzgehalte
(TS) von ca. 25-45%, solar getrocknet 50-70% und vollgetrocknet
80-95%. Der Energiegehalt von Klärschlamm 80-95% TS entspricht
dem von Braunkohle(2). Klärschlamm mit 80-95% TS kann nicht nur
„mitverbrannt“ werden, sondern auch als Ersatzbrennstoff z. B. für
Öl in der Industrie mit entsprechenden Filteranlagen eingesetzt werden(3). Es fehlt an Genehmigungsverfahren, die Klärschlamm nicht als
Abfall, sondern als Ersatzbrennstoff für Öl, Gas, Kohle bewerten.
Klärschlamm ist ein klimafreundlicher Ersatzbrennstoff. Etwa 11.000
Tonnen gepresster Klärschlamm ersetzt ca. 4.200 t Steinkohleeinheiten. Das bedeutet Kosteneinsparungen von 240.000 Euro. Die vermiedenen CO2-Emissionen belaufen sich auf ca. 11.200 t CO2(4).
Klärschlamm hat eine sehr positive CO2-Bilanz und Nettoenergiebilanz(5). Die CO2-Emissionen in der Prozesskette (Bereitstellung+ Transport) sind bei Öl 15-fach, bei Gas 9-fach und bei Kohle 15-fach höher,
als die CO2-Freisetzung bei der Verbrennung selbst. Wird Klärschlamm
mit Abwärme oder Solar und nicht mit Öl oder Gas getrocknet, sind
die CO2-Emission in der Prozesskette niedrig. Die CO2-Emissionen
von getrocknetem Klärschlamm bei der Verbrennung sind etwa mit
denen von Braunkohle vergleichbar. Die Netto-Energiebilanz ist bei
Öl (-0,6 KWh/kg), Gas (-1 KWh/kg) und Kohle (-7,7 KWh/kg) negativ,
die von Klärschlamm 70-95% TS positiv (+1,9 KWh/kg)(5).
(1) Fachtagung Klärschlamm Bonn, 2006; (2) Bruckner & Strohmeier, Praxiserfahrungen; (3) Bruckner, Marquart und Strohmeier
mit der Firma Liapor, 2007-2008; (4) Günthert, 2006; (5) Berechnungen Bruckner, Marquart und Strohmeier für Klärwerke.
31
Überblick über wichtige
Bioenergiepflanzen
Vielfalt der nutzbaren Energiepflanzen
ÜBERBLICK
Die folgende Tabelle gibt einen allgemeien Überblick über die unterschiedlichen derzeit im Einsatz befindlichen und potenziell einsatzfähigen
Brennstoffe. Weitere Informationen zu den unterschiedlichen Energiepflanzen finden sich v. a. unter: http://www.energiepflanzen.info; http://
www.energiepflanzen.at/de und http://www.energie-pflanzen-technologie.org/index.php.
Material/Kultur
Pflanzenart
Hauptnutzung für
Bioenergie
D.
Welt
Einsatzbereich
Holz aus Wäldern
alle Baumarten
x
x
Festbrennstoff
Holz aus KUP (Kurzumtriebspflanzungen)
Pappel, Weide
x
x
Festbrennstoff
Eukalyptus, Pinus
x
Festbrennstoff
Holzartige Biomasse aus (z. B. Hecken) div.
Waldfeldbau /Agroforst
Straucharten
x
Festbrennstoff
Rutenhirse
x
Biogas
Jatropha
x
Bioethanol
Mehrjährige Kulturen
Getreidearten
durchw. Silphie
x
Biogas
Rumex (Ampfer)
x
Biogas
Mais
x
x
Biogas
Getreide /Triticale
x
x
Festbrennstoff
Raps
x
x
Bioethanol
Palmen
Ölpalme
x
Bioethanol
Gras
Zuckerrohr
x
Bioethanol
x
Festbrennstoff
Elefantengras /
Miscanthus
x
Stroh
x
Biogas; Festbrennstoff
(Strohpellets)
32
Deutscher Raps: wichtiger
Nahrungs- & Energieträger
Regionale Herkunft der Rohstoffe ist wichtig !
GETREIDEARTEN
Mais
Rapsanbau in Deutschland
Rapsanbau in Amerika
In Europa und Nordamerika wird Mais als meist Futtermittel und in Entwicklungs- und Schwellenländern als wichtiges Grundnahrungsmittel genutzt. Weltweit werden etwa 790 Mio. Tonnen Körnermais angebaut, mit
Schwerpunkt in den USA (32% der Weltproduktion) und China (19%).
Deutschland hat einen verschwindend geringen Anteil am Welt-Körnermaisanbau von 0,5%, ca. 3,4 Mio. Tonnen. Etwa 24% der weltweiten
Produktionsfläche für Mais sind bereits Gen-Maissorten. In den USA sind
bereits 80% der Maisanbauflächen Gen-Mais(1). Die ökologischen Folgen
von konventionellen Maismonokulturen sind bekannt: hohe Nitratanreicherungen in Grundwasser, verdichtete Böden, erhöhte Erosionsgefahr
bei fehlender Zwischen- oder Untersaat, usw. Jedoch gibt es hier gerade
bei uns in Deutschland (im Gegensatz zu anderen Regionen der Welt)
gute Ansätze die ökologischen Auswirkungen zu verbessern wie Mulchsaat, verbesserte Fruchtfolge, reduzierte Bodenbearbeitungsverfahren,
angepasstes Düngerregime, die von den Deutschen Landwirten auch
genutzt werden. Im Jahr 2006 wurden auf 1,7 Mio. Hektar Ackerfläche
Raps angebaut, großteils (75%) für den Biokraftstoffmarkt(2).
Raps
Die weltweite Rapsproduktion beträgt etwa 50 Mio. Tonnen(3). China, Kanada, Indien und Deutschland sind die vier größten Produzenten. Auf
etwa 20% der weltweiten Rapsanbauflächen stehen gentechnisch veränderte Sorten(1). Bereits 2006 wurden auf 12% der in Deutschland zur
Verfügung stehenden Ackerfläche Raps angebaut, 1/4 davon für den Biokraftstoffmarkt(4).
Getreide / Triticale
Bei Maisanbau
Erosionv ermindern
Auch Getreide wird durch die steigenden Rohölpreise als Energielieferant
für viele Hersteller interessant. Triticale ist eine Züchtung aus Weizen und
Roggen und wird zunehmend zur Produktion von Biomasse für Energiezwecke angebaut. Die weltgrößten Produzenten von Triticale(3) sind Polen
(4,2 Mio. t), Deutschland (2,2 Mio. t) und Frankreich (1,5 Mio. t).
(1) ISAA, 2008; (2) (www.energie-pflanzen-technologie.org, 2010); (3) (FAOSTAT, 2007); (4) DESTATIS, 2006; www.energie-pflanzentechnologie.org, 2010.
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Stroh ebenfalls ein wertvoller
Rohstoff - z. B. in Strohpellets
MISCANTHUS (CHINASCHILF)
Feld mit Miscanthus
Als Brennstoff kommen nicht nur Holzhackschnitzel oder Pellets in Frage
sondern auch andere Zellulosehaltige Pflanzen. Hier ist vor allem das
schnellwachsende Chinaschilf oder Miscanthus zu nennen. Die meisten
anderen Energiepflanzen werden überwiegend in der Biogasproduktion
eingesetzt. Chinaschilf kann auch auf Standporten angebaut werden wo
es klimatisch zu kühl ist um Kurzumtriebspflanzungen mit Gehölzen anzulegen. Jedoch ist gerade bei Chinaschilf die Gefahr der Auswilderung
dieser Pflanze mit Verdrängung einheimischer Arten sehr groß. Man hat
dies noch nicht im Griff.
Miscanthus kann auf guten Standorten hohe Erträge bringen und eignet
sich gehäckselt oder zu Briketts und Pellets gepresst gut als Brennmaterial. Der Heizwert liegt bei etwa 17,5 MJ/kg. Bei Hektarerträgen bis zu
15.000 kg entspricht das einer Energielieferung von 262.500 MJ/ha, das
entspricht knapp 73.000 kWh/ha.
Der Einsatz von Miscanthus als Brennstoff zieht allerdings gewisse
Konsequenzen nach sich. So ist in der Regel eine spezielle Feuerungstechnik zumindest bei gehäckseltem Material erforderlich. Hier ist die
Wirbelschichtfeuerung geeigneter als z.B. die Rostfeuerung.
Noch nicht alle Hersteller bieten entsprechende Kessel an, in denen Miscanthus verfeuert werden kann. Hier sind bisher zu nennen: Fa. Fröling;
Fa. Guntamatic; Fa. Hargassner; Fa. Lambion; Fa. Lindner & Sommerauer; Fa. Menke; Fa. Ökotherm; Fa. Döpik.
Derzeit ist zudem noch kein regulärer Markt für Miscanthus aufgebaut,
so dass die Nutzung eine Absprache und Zusammenarbeit mit Landwirten und Maschinenringen in der Region erfordert. Aber dass es funktioniert, zeigen Beispiele der Praxis, wie z. B. das Kloster Himmerod, das
im Jahr 2008 Deutschlands größte Miscanthusheizanlage in Betrieb genommen hat und auf 30 ha klostereigener Flächen Miscanthus anbaut.
Das zeigt, dass Einsatz in einer großen Leistungsspanne möglich ist.
STROH
Strohfeuerung bietet künftig gute Potenziale in Kommunen. Bei der Verfeuerung von Stroh muss jedoch die Anlagentechnik auf die speziellen
Gegebenheiten der Brennstoffe angepasst sein, daher sind Holzfeuerungen für die Verwendung von Getreide und Stroh ungeeignet. Inzwischen haben sich aber einige Kesselhersteller auch auf Strohfeuerungen
spezialisiert. Für Stroh existieren im Bereich 85 bis 400 kW Ganzballenvergaserkessel und ab 3 MW sogenannte Zigarrenbrenner.
Die Wärmevollkosten können dabei durchaus günstiger sein als bei Öl.
Ausführliche Informationen finden sich unter: http://www.fnr-server.de/
ftp/pdf/literatur/pdf_291heizen_mit_getreide_2007.pdf
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Neue Wege - müssen erst getestet werden
MEHRJÄHRIGE KULTUREN
Durchwachsende Silphie
Durchwachsene Silphie
Die Durchwachsene Silphie stammt aus der gemäßigten Klimazone Nordamerikas und Kanadas. Sie wird in Deutschland bislang ausschließlich zu
Forschungszwecken angebaut. Als potenzielle Energiepflanze ist sie wegen ihrer Anpassung an trockene Standorte und europäisches Klima interessant, sowie wegen ihrer hohen Biogasausbeute, die mit Energiemais
vergleichbar sind. Bereits ab dem zweiten Jahr produziert sie 13 bis 28
Tonnen Biomasse pro Hektar. Durch die Beschattung des Bodens durch
das Blattwerk werden ab dem 2. Anbaujahr keine Herbizide benötigt und
Bodenerosion wird weitgehend vermieden. Es wird bisher eine Pflanzung vorkultivierter Jungpflanzen empfohlen, aber im ersten Jahr ist eine
Unkrautbekämpfung notwendig. Da noch keine Pflanzenschutzmittel für
die Silphie zugelassen sind, müssen Unkräuter mit einer Maschinenhacke bekämpft werden. Hohe Kosten im ersten Anbaujahr stellen bisher
eine Barriere für den Anbau in der Praxis dar, auch wenn diese durch die
geringen Kosten in den Folgejahren und die lange Nutzungsdauer von
etwa 10 Jahren ökonomisch wenig ins Gewicht fallen.
Rutenhirse
Rutenhirse ist nicht nur ein hochwertiges Viehfutter sondern wird zunehmend auch in der Bioenergieproduktion eingesetzt. Seine positiven Auswirkungen auf die Erosionsminderung sind bekannt aber auch die Kohlenstoffbindung ist so hoch, dass es zu einer Kohlenstoffanreicherung im
Boden kommt. Jedoch ist auch bei Anbau von Rutenhirse in gemäßigten
Breiten die Gefahr hoch, dass die Pflanzenart auswildert und heimische
Arten verdrängt.
Rutenhirse
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Zuckerrohrtransport
Ökologisch nicht unbedenkliche Importe
ÖLPALME, ZUCKERROHR, JATROPHA
Ölpalme
Biotreibstoffe aus Palmöl
Hauptanbauländer sind Malaysia und Indonesien, diese streben an, 40%
der Produktion als Exporte für Treibstoff auszuführen. Beim Palmölanbau entstehen hier große ökologische Schäden. In Indonesien fallen dem
Palmölanbau auch heute noch Primärwälder zum Opfer, die auf Moorböden stehen. Die Produktion von 1 Tonne Palmöl erzeugt so 10–30 Tonnen
CO2, die durch Oxidation der organischen Böden bei der Trockenlegung
entstehen, Feuer nicht eingerechnet(1). Der Biodiversitätsverlust auf diesen Flächen ist enorm. Auch die traditionelle Aufbereitung zu Öl in diesen
Ländern verursacht hohe Klima belastende Emissionen. Die Abwässer
aus der Aufbereitung werden z. B. in große Teiche geleitet, wo Methanemissionen entstehen, auch ein Treibhausgas.
Zuckerrohr
Bodenerosion nach
Primärwaldabholzung
Kaum eine andere Ackerfrucht führte durch die Umwandlung der Primärvegetation in Ackerflächen zu ähnlich hohem Biodiversitätsverlust. Riesige Feuchtgebiete gingen weltweit bereits durch Entwässerung für den
Anbau verloren, nicht nur in den Entwicklungs- und Schwellenländern.
So fielen beispielsweise in Australien bereits 60-80% der Süßwasserfeuchtgebiete an den Küsten dem Zuckerohranbau zum Opfer(2). Durch
die schweren Erntemaschinen wird der Boden verdichtet. An Hängen
führt das zu Wassererosion und Versalzung der Böden. Oft werden zur
Ernte die Zuckerrohrfelder abgebrannt was zu mehr CO2-Emissionen führt
als durch die Bioenergiepflanzenproduktion gewonnen werden kann. Bei
der Weiterverarbeitung zu Ethanol fällt kaliumreiche saure Vinasse an,
die in der Praxis in vielen Anbauländern zum Teil in die Gewässer geleitet
wird und diese aquatischen Ökosysteme gefährdet(3).
Jatropha
Obwohl die Pflanzen als Hoffnungsträger in tropischen Ländern gilt und
eher geringe Bodenansprüche hat und wenig Schädlingsanfällig ist, hat
sie doch auch einige ackerbauliche Macken. Die Erträge der bisherigen
Formen sind quantitativ eher unkalkulierbar. Zwischenfruchtanbau ist
nach ersten Erfahrungen möglich, obwohl die Pflanzen einen giftigen
Milchsaft enthalten. Daher sind die Pflanze selbst und die Pressrückstände nicht als Futtermittel verwertbar. Der Jatrophaanbau für die Produktion von Bioethanol ist noch nicht rentabel, obwohl vielfach bereits praktiziert, wie z. B. in Indien.
(1) Hooijer et al., 2006); (2) WWF, 2005; (3) Rosebala et al., 2007.
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Mehr Infos finden Sie auf der
CD „Starthilfepaket Biomasseheizwerke“
Inhalte der CD
(A) Flyer „Gute Gründe für Biomasseheizanlagen“
(B) Checkliste für Initiatoren
(C) Modulare Infobroschüre aus folgenden Infoblättern: (1) Infoblatt 1: Bioenergie und Klimaschutz (18 Seiten); (2) Infoblatt
2: Rohstoffe (36 Seiten);(3) Infoblatt 3: Technik (35 Seiten); (4) Infoblatt 4: Wirtschaftlichkeit, Finanzierung, Förderung (34
Seiten); (5) Infoblatt 5: Adressen Bioenergie (9 Seiten); Umrechnungsfaktoren.
Umfragen
• In Oberfranken (in Bayern) wurden 2010 alle registrierten 97 Hackschnitzelfeuerungsanlagen Oberfrankens angeschrieben(1), von denen 46 geantwortet haben (Rücklaufquote 47%).
• Zudem wurden(1) auf der Kommunale im November 2009 im Forum „Gemeinden voller Energie“ 30 Bürgermeister zum
Thema Biomassefeuerungsanlagen befragt(1).
• Alle Pelletsanbieter in Deutschland wurden 2010 befragt (Liste Adressen CARMEN).
• Alle Contractinganbieter in Deutschland wurden 2010 befragt (Liste Adressen CARMEN).
• Alle deutschen und wichtige Österreichische Anlagenanbieter wurden 2010 befragt
(Liste Adressen CARMEN, insgesamt 67 Betriebe). Geantwortet haben 31 Betriebe.
Daten & Informationen
• Es wurden bestehende Materialien zu Hackschnitzelanlagen in Bayern sowie Unterlagen von Informationsveranstaltungen von CARMEN Bayern ausgewertet.
• Es wurden vertiefende Interviews mit ausgewählten erfahrenen Kämmerern, Schornsteinfegern, Hackschnitzelanbietern und Holzbearbeitern aus Oberfranken geführt.
• Die Bayerischen Umfrageergebnisse zu Hackschnitzelanlagen wurden mit Befragungen in Nordrheinwestfalen aus dem
Jahr 2005 verglichen, den bislang wohl umfangreichsten Daten zu Hackschnitzelheizungen die vom NRW Forst erhoben
wurden. Angeschrieben wurden damals 1.372 Anlagen von denen 725 geantwortet haben (Rücklaufquote 53%).
• Zudem wurden relevante Institutionen und Energieakteure aus ganz Deutschland zu speziellen Themen und bei wichtigen Fragen kontaktiert.
• Adressen finden sich im Infoblatt Adressen.
Anlagensteckbriefe
Aus den neuesten Umfragen in Oberfranken stehen Anlagenblätter zur Verfügung bei den Anlagen bei denen der Betreiber
das erlaubt.
Selbsthilfenetz - Biomassefeuerungsanlagen
Zudem stehen die meisten Anlagenbetreiber in Oberfranken in einem „Selbsthilfenetz Biomasseanlagen“, für eine Zusammenarbeit mit anderen Betreibern oder für Fragen zur Verfügung, die Adressenliste des Selbsthilfenetzes wird stetig erweitert.
Projektträger:
Förderer & Unterstützer
Verband deutscher Biomasseheizwerke
Frankfurter Ring 243
80807 München
gefördert von:
Bayerischer Gemeindetag
Dreschstr. 8
80805 München
(2) Oberfrankenstiftung
Eingebundene Projektpartner:
Initiative und Netzwerk HOLZ VON HIER
C.A.R.M.E.N e. V. in Bayern
Regierung von Oberfranken
Bayerischer Waldbesitzerverband
Verbände der Holzwirtschaft Bayern/Thüringen
Deutscher Landkreistag
Deutscher Städtetag
Bioenergieregion in Oberfranken
weitere
(1) FNR - Fachagentur nachwachsende
Rohstoffe
unterstützt durch:
HOLZ VON HIER
Friedrich v. Schiller Str. 3b
95444 Bayreuth
Erstellt durch:
Inhalte erstellt von
G. Bruckner, P. Strohmeier
in Zus. mit Ing. F. Mayerhofer
bei Fragen: Tel.: 0921 / 56066-42
v.i.s.d.p+©
Dr. Bruckner & Dr. Strohmeier GbR
Stand der CD: Ende 2010
Bilder: von Netzwerkbetrieben, Partnern
und Unterstützern von Holz von Hier,
Bruckner & Strohmeier, gekaufte Bilder
aus Photocase und Fotolia; Bildnachweise für verwendete Bilder unter www.
holz-von-hier.de. Zitate: für verwendete
Literatur finden sich die ausführlichen
Zitate aus Platzgründen unter www.holzvon-hier.de.

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