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Handbuch - · PDF filenachwachsende-rohstoffe.de HANDBUCH BIOENERGIE-KLEINANLAGEN Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen Herausgeber Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)

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    Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen

    Herausgeber

    Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR) Hofplatz 1 • 18276 Gülzow Tel. : 0 38 43 /69 30 - 0 Fax: 0 38 43 /69 30 - 1 02 [email protected] • www.fnr.de

    und Dr. Hans Hartmann

    Gefördert durch das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz

    ISBN 3-00-011041-0

  • Autoren: Dr. agr. Hans Hartmann Dipl.-Ing.(FH) Klaus Reisinger Dipl. Ing. agr. Klaus Thuneke Dipl. Forstwirt Dipl. Ing. (BA) Alexander Höldrich Dipl. Phys. Paul Roßmann

  • Erarbeitet im Auftrag der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. durch das Technologie- und Förderzentrum (TFZ) im Kompetenzzentrum für 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 Höldrich Dipl. Phys. Paul Roßmann

    weitere Mitarbeit:

    Dipl.-Ing.(FH) Peter Emberger Heike Eismann und Helga Nielsen (Grafiken)

    Herausgeber:

    Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. Hofplatz 1 18276 Gülzow Tel.: (0 38 43) 69 30-0 Fax: (0 38 43) 69 30-102 E-Mail: [email protected] Internet: www.fnr.de

    und Dr. agr. Hans Hartmann

    Redaktion:

    Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. Abt. Öffentlichkeitsarbeit

    Gestaltung und Produktion:

    tangram documents, Bentwisch Internet: www.tangram.de

    Druckerei:

    Stadtdruckerei Weidner, Carl-Hopp-Str. 15, 18069 Rostock

    2. vollständig überarbeitete Auflage, März 2007 Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Werkes darf ohne schriftliche Einwilligung des Herausgebers in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt, verbreitet oder archiviert werden.

    ISBN 3-00-011041-0

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    Inhaltsverzeichnis

    Vorwort......................................................................................................... 9

    1 Ziele des Handbuchs.................................................................................. 10 HANS HARTMANN

    1.1 Ausgangslage................................................................................................................................................. 10 1.2 Ziele ................................................................................................................................................................. 10 1.3 Abgrenzung ................................................................................................................................................... 11

    2 Biogene Brennstoffe im Energiesystem ..................................................... 13 HANS HARTMANN

    2.1 Globale Vorteile der Biomasse .................................................................................................................... 13 2.2 Definitionen.................................................................................................................................................... 14 2.3 Potenziale und Nutzung .............................................................................................................................. 14 2.4 Technische Nutzungspfade für Biomasse ................................................................................................. 17

    3 Bereitstellung von Festbrennstoffen.......................................................... 18 HANS HARTMANN, ALEXANDER HÖLDRICH

    3.1 Rohstoffangebot und -herkunft................................................................................................................... 18 3.1.1 Durchforstungs- und Waldrestholz .............................................................................................. 18 3.1.2 Be- und Verarbeitungsrückstände................................................................................................. 19 3.1.3 Reststoffe der Landschaftspflege................................................................................................... 20 3.1.4 Festbrennstoffe aus der Landwirtschaft ....................................................................................... 20 3.1.5 Altholz ............................................................................................................................................... 21

    3.2 Bereitstellungsketten (Übersicht)................................................................................................................ 21 3.3 Ernte und Aufbereitung ............................................................................................................................... 23

    3.3.1 Brennholzwerbung im Wald.......................................................................................................... 23 3.3.1.1 Die Axt ................................................................................................................................ 23 3.3.1.2 Die Motorsäge .................................................................................................................... 24 3.3.1.3 Die weitere Ausrüstung.................................................................................................... 25 3.3.1.4 Arbeitsablauf und Arbeitssicherheit............................................................................... 25

    3.3.2 Scheitholzaufbereitung ................................................................................................................... 27 3.3.2.1 Sägen ................................................................................................................................... 27 3.3.2.2 Spalten................................................................................................................................. 28

  • Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen

    4

    3.3.2.3 Kombinierte Säge-Spaltmaschinen ................................................................................. 30 3.3.2.4 Stapel- und Umschlagshilfen ........................................................................................... 30

    3.3.3 Techniken der Hackschnitzelerzeugung ...................................................................................... 31 3.3.3.1 Hacker ................................................................................................................................. 31 3.3.3.2 Schredder und Zerspaner................................................................................................. 34

    3.3.4 Brikett- und Pelletherstellung ........................................................................................................ 35 3.3.4.1 Brikettierung....................................................................................................................... 35 3.3.4.2 Pelletierung......................................................................................................................... 36

    3.4 Lagerung......................................................................................................................................................... 37 3.4.1 Lagerungsrisiken.............................................................................................................................. 37 3.4.2 Lagerungstechniken ........................................................................................................................ 39

    3.4.2.1 Scheitholz ............................................................................................................................ 39 3.4.2.2 Hackschnitzel ..................................................................................................................... 42 3.4.2.3 Pellets................................................................................................................................... 43

    3.4.3 Entnahme- und Beschickungssysteme.......................................................................................... 47 3.5 Trocknung ...................................................................................................................................................... 49

    3.5.1 Grundlegendes zur Trocknung...................................................................................................... 49 3.5.2 Trocknungsverfahren ...................................................................................................................... 51

    3.5.2.1 Natürliche Trocknung....................................................................................................... 51 3.5.2.2 Trocknung durch Belüftung............................................................................................. 52

    3.5.3 Trocknungseinrichtungen............................................................................................................... 53

    4 Brennstoffeigenschaften und Mengenplanung..........................................56 HANS HARTMANN, KLAUS REISINGER

    4.1 Elementarzusammensetzung ...................................................................................................................... 56 4.1.1 Hauptelemente ................................................................................................................................. 56 4.1.2 Emissionsrelevante Elemente......................................................................................................... 56 4.1.3 Spurenelemente (Schwermetalle) ........................................