Chlor, Schwefel und Stickstoff in Pellets

Warum diese Elemente wichtig sind

Chlor (Cl), Schwefel (S) und Stickstoff (N) haben kaum Einfluss auf die Energiemenge im Brennstoff. Sehr wohl aber darauf, was im Kessel und im Schornstein geschieht: auf die Korrosion metallischer Bauteile und auf den Schadstoffausstoß in die Luft. Europäische Untersuchungen von Holzbrennstoffen behandeln sie als korrosionsrelevante Parameter^[46].

Der Stickstoffgehalt wird nach ISO 16948 bestimmt, Schwefel und Chlor nach ISO 16994, deren aktuelle Ausgabe von 2026 die zurückgezogene Fassung von 2016 ersetzt hat^[22],[23]. Die Ergebnisse werden in Massenprozent, wasserfrei, angegeben^[1]. Nützliche Umrechnung: 0,01 % entsprechen 100 mg/kg.

Chlor, Schwefel und Korrosion

Bei der Verbrennung geht Chlor vor allem als Chlorwasserstoff und flüchtige Chloride, insbesondere Kaliumchlorid, ins Abgas über. Diese Verbindungen lagern sich an den kühleren Flächen des Wärmetauschers ab und beschleunigen die Korrosion (Schädigung von Metall durch chemische Reaktionen mit Gasen und Ablagerungen – im Kessel vor allem an den Wärmetauscherflächen und in der Abgasleitung.)Schädigung von Metall durch chemische Reaktionen mit Gasen und Ablagerungen – im Kessel vor allem an den Wärmetauscherflächen und in der Abgasleitung. des Stahls. Schwefel bildet Schwefeloxide, die zusammen mit Wasserdampf in kühleren Teilen der Anlage, etwa in der Abgasleitung, saures Kondensat bilden können.

Die Folgen treten allmählich ein: Eine einzelne Lieferung schlechteren Brennstoffs zerstört keinen Kessel, doch Brennstoff mit erhöhtem Chlorgehalt, Saison für Saison verfeuert, verkürzt die Lebensdauer des Wärmetauschers und verstärkt die Ablagerungen. Das ist einer der Gründe, warum Kesselhersteller Anforderungen an den Brennstoff festlegen.

Stickstoff, Schwefel und Emissionen

In kleinen Biomassekesseln ist die Verbrennungstemperatur zu niedrig, um den Luftstickstoff in größerem Umfang zu oxidieren. Hauptquelle für NO_x (Stickoxide (NO und NO₂) – Luftschadstoffe, die bei der Verbrennung entstehen; in Biomassekesseln stammen sie vor allem aus dem im Brennstoff gebundenen Stickstoff.)Stickoxide (NO und NO₂) – Luftschadstoffe, die bei der Verbrennung entstehen; in Biomassekesseln stammen sie vor allem aus dem im Brennstoff gebundenen Stickstoff. ist deshalb der im Brennstoff selbst enthaltene Stickstoff. Je mehr Stickstoff die Pellets enthalten, desto höher sind in der Regel die Stickoxidemissionen. Schwefel aus dem Brennstoff gelangt vor allem als Schwefeldioxid (SO₂) ins Abgas und wird teilweise in der Asche gebunden.

Sauberes Holz enthält sehr wenig Schwefel, daher sind die SO₂-Emissionen guter Pellets gering. Aus demselben Grund sind die Schwefelgrenzwerte für alle ENplus-Klassen gleich niedrig^[1].

Grenzwerte

In Milligramm umgerechnet: Der Grenzwert in Klasse A1 liegt für Chlor bei 200 mg/kg, für Schwefel bei 400 mg/kg und für Stickstoff bei 3000 mg/kg. Der einzige Unterschied zwischen ENplus und dem ISO-Normentwurf betrifft Schwefel in Klasse B: ENplus bleibt bei 0,04 %, der ISO-Entwurf lässt 0,05 % zu^[1],[12]Daten noch zu verifizieren: Die Werte der ISO 17225-2 stammen aus dem FDIS-Entwurf und sind in der veröffentlichten Norm noch zu bestätigen.. ENplus legt außerdem Grenzwerte für Schwermetalle fest – wir stellen sie auf der Seite Qualitätsparameter zusammen.

Wie viel davon sauberes Holz enthält

Messdaten zeigen, dass sauberes Holz Gehalte deutlich unter den Grenzwerten aufweist.

In der Untersuchung von Schmidl und Kollegen mit Scheitholz- und Pelletproben aus 14 europäischen Ländern lagen nur zwei Proben – eine Scheitholz- und eine Pelletprobe – über 0,01 % Chlor, keine überschritt 0,02 %. Die Autoren wiesen darauf hin, dass die Literaturwerte deutlich über ihren Messungen lagen – bei Chlor etwa um das Zehnfache –, unter anderem weil als Ergebnisse die Bestimmungsgrenzen der Verfahren angegeben worden waren^[46]. Holz enthält laut VTT meist weniger als 0,05 % Schwefel – in dieser Zusammenstellung 0,0090–0,0116 % im Stammholz –, Baumrinde dagegen etwa 0,034 %, also deutlich mehr als das Stammholz selbst^[44]. Unter den in dieser Zusammenstellung erfassten Baumarten wies die Grauerle den höchsten Stickstoffgehalt auf (0,19 %)^[44].

Woher erhöhte Werte kommen

Da sauberes Holz nur wenig von diesen Elementen enthält, muss ein Ergebnis nahe am oder über dem Grenzwert erklärt werden. Die häufigsten Ursachen sind:

• chemisch behandeltes Holz – Holzwerkstoffplatten mit Klebstoffen (Harnstoff-Formaldehyd-Leime enthalten Stickstoff), lackiertes, gestrichenes, imprägniertes oder kunststoffbeschichtetes Holz (Chlorquelle);
• hoher Anteil an Rinde, Blättern und Nadeln – Baumteile, die reicher an mineralischen Bestandteilen, Stickstoff und Schwefel sind als Stammholz;
• Verunreinigungen aus der Umgebung – z. B. Rohstoff, der an einem Ort gelagert wurde, an dem er mit Streusalz, Düngemitteln oder Abfällen in Berührung kam.

ENplus verbietet Abbruchholz und chemisch behandeltes Holz in allen Klassen^[1]. Die Norm ISO 17225-2 ist hier großzügiger: In Klasse B lässt sie chemisch behandelte Nebenprodukte der Holzindustrie und chemisch unbehandeltes Gebrauchtholz zu, sofern der Gehalt an Schwermetallen und halogenorganischen Verbindungen die für naturbelassenes Holz typischen Werte nicht übersteigt^[11].