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Verhaltene Nachfrage nach Biobrennstoffen durch geringe Energiepreise und hohe Umweltanforderungen - Neue Filtersysteme in der Entwicklung

Die Nachfrage nach Feuerungen für Biobrennstoffe wie Holz ist im Jahr 2016 eingebrochen. Ein wesentlicher Grund dafür sind die verhältnismäßig geringen Preise für fossile Energien wie Heizöl und Gas. Aber auch die erhöhten Umweltanforderungen haben sich auf die Nachfrage ausgewirkt.

Um die verschärften Anforderungen der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) für Biomassefeuerungen in Deutschland ohne sekundäre Maßnahmen wie Filtersysteme einhalten zu können, ist hochwertiger Brennstoff erforderlich. Je schlechter die Brennstoffqualität ist, desto eher werden Filter benötigt. Schwachholz, Holz aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) oder der Landschaftspflege verfügt über hohen Rinden- und Feinanteil, sodass auch die optimierte Feuerungsqualität eines Kessels häufig nicht ausreicht, um die geforderten Staubgrenzwerte einzuhalten.

 

Aktueller Sachstand zur Luftbelastung durch Biobrennstoffe

Wie der Bundesverband der Schornsteinfeger berichtet, halten etwa 10% der in Deutschland installierten Holzfeuerungen mit mechanischer Brennstoffzufuhr die neuen Grenzwerte der 1.BImSchV nicht ein. Der allgemeine Anstieg der Staubfrachten wird aber nicht durch Holzkessel, sondern vorwiegend durch Einzelfeuerungen wie Öfen und Kamine verursacht, die von der verschärften Verordnung kaum betroffen sind.  Um die geforderten Werte einhalten zu können muss neben einer modernen, gut gewarteten Feuerung großer Wert auf hochwertige Brennstoffqualität gelegt werden.
Mit Projekten wie HackZert, qualiS und OptiChip, die von der Fachagentur für Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert wurden, ist man bemüht, die Qualität von Holzhackschnitzeln zu verbessern und somit auch bessere Verbrennungsqualitäten zu erreichen.

 

Ein Standard für alle

Im deutschen Brennstoffhandel gibt es bisher keine Vergleichbarkeit der Sortimente und somit auch keinen einheitlichen Standard der Deklaration. Häufig werden auch noch alte Normen angewandt. So zielte HackZert darauf ab, eine Sicherstellung konstanter Brennstoffqualitäten bis hin zur fairen Abrechnung zu erreichen. Im Rahmen eines Zertifizierungsprogramms werden Anforderungen an den Brennstoff, das Unternehmen, bis hin zur Lieferung gestellt. Damit verbunden sind externe Überwachung und Unterstützung, sowie Schulungen von Qualitätsmanagern in den Unternehmen. Weitere Infos gibt es unter www.enplus-hackschnitzel.de

 

Sieben + Trocknen = Hochwertiger Brennstoff

Durch die Verschärfung der 1. BImSchV hat die Nachfrage nach hochwertigen Brennstoffen deutlich zugenommen. In Praxistests wurde nachgewiesen, dass gesiebte und getrocknete Hackschnitzel deutlich bessere Verbrennungsqualitäten und weniger Schadstoffe wie Staub, CO und NOx aufwiesen. Dabei spielt das Ausgangsmaterial eine entscheidende Rolle, denn aus Kompost kann die beste Aufbereitung keinen hochwertigen Brennstoff produzieren. Je nach technischer Ausstattung können fürs Sieben und Trocknen Kosten von 5,60 € pro Schüttraummeter entstehen.  Die geforderten Emissionswerte auch ohne Filter einzuhalten war das Ziel des Projektes OptiChip. Dies soll durch Brennstoffauswahl und Optimierung der Feuerungsführung erreicht werden. Es wurde festgestellt, dass die geforderten Staubwerte mit guten Sortimenten eingehalten werden können. Bei schlechter Qualität, insbesondere hohem Wassergehalt, wird es jedoch problematisch.

Insgesamt treten die größten Probleme im Teillastbereich des Kessels auf. Daher sind Pufferspeicher auch bei automatischen Feuerungen wichtig, um gute Verbrennungsqualitäten zu erreichen. In einem weiteren Projekt wird versucht, die Abgasqualität durch bessere Regelsysteme und mehr Sensorik mithilfe weiterer Parameter als Temperatur und Sauerstoff zu verbessern.

 

Filter helfen mit

Reichen die Verbrennungsqualitäten nicht aus, müssen sekundäre Maßnahmen wie Filter eingesetzt werden. Es hat sich gezeigt, dass Wäscher und Zyklone eher nicht geeignet sind, sondern die Entwicklungen in Richtung elektrostatische Filter oder filternde Abscheider geht, da der problematische Feinstaub kleiner als 1 Mikrometer ist. Dabei geht es darum, wartungsarme, robuste Geräte zu entwickeln, die möglichst effizient arbeiten und gut zu reinigen sind. Die ersten elektrostatischen Filter wie auch Trockenabscheider sind bereits auf dem Markt. Preise für E- Filter liegen im Leistungsbereich bis 70 KW bei 1500 bis 2000 € (Schräder), bei größeren Anlagen bis 300 kW bei 3000 bis 7000 € (Schräder, Carola).
An der RWTH Aachen wurde ein Tiefenfilter für Einzelfeuerungen entwickelt, der bisher auf den Schornsteinkopf aufgesetzt wird. Durch die mangelhafte Verbrennung von Einzelfeuerungen wie Kamine und Öfen führen Ruß und Teer jedoch zu Versiegelungen der Filter. So wurden zwar hohe Abscheidegrade erreicht, allerdings sind die Standzeiten durch die genannten Inhaltsstoffe bisher fraglich. Stufenfilter sind hier vielleicht die Lösung. Ziel ist es, die Filter für deutlich unter 1000 € auf den Markt zu bringen.
Bezüglich Reinigung von Filtern, sowie dem Verbleib der aufgefangenen Asche, besteht Handlungsbedarf, da noch viele Fragen offen sind. Die Asche kleinerer Anlagen wird bisher über den Hausmüll entsorgt.


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Berater Energietechnik
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Stand: 11.12.2017