Die Rolle natürlicher Harze und des Lignins in Pellets

Lignin, Harze, Extraktstoffe

Drei Begriffe, die oft verwechselt werden:

• Lignin – ein natürliches Polymer in den Zellwänden des Holzes, das sowohl in Nadel- als auch in Laubholz vorkommt. Es versteift das Holz und – wichtig für Pellets – erweicht bei erhöhter Temperatur.
• Harze – Stoffe, die vor allem von Nadelbäumen (u. a. Kiefer und Fichte) gebildet und in Harzkanälen gespeichert werden.
• Extraktstoffe (Verbindungen, die sich mit einem Lösungsmittel aus dem Holz herauslösen lassen: Harze, Fettsäuren, Terpene, Gerbstoffe und andere.)Verbindungen, die sich mit einem Lösungsmittel aus dem Holz herauslösen lassen: Harze, Fettsäuren, Terpene, Gerbstoffe und andere. – eine weiter gefasste Gruppe, zu der Harze gehören, aber z. B. auch die in Eiche vorkommenden Gerbstoffe.

Was ein Pellet zusammenhält

Beim Pelletieren wird Holzmehl durch die Bohrungen der Matrize gepresst. Reibung und Druck erhöhen die Temperatur, das Lignin erweicht und verbindet die Partikel, und nach dem Abkühlen härtet das Pellet aus. Deshalb sind das Konditionieren (Dampf oder Wasser vor dem Pressen) und das Kühlen nach dem Pressen so wichtig – mehr im Beitrag Wie Pellets hergestellt werden.

Daraus folgt eine wichtige Erkenntnis: Über die Festigkeit des Pellets entscheidet vor allem die Prozessführung – Zerkleinerung, Wassergehalt des Rohstoffs vor dem Pressen, Temperatur und Verdichtungsgrad in der Matrize –, nicht die Holzart an sich. Nadel- und Laubholz erfordern unterschiedliche Einstellungen, aber aus beiden lassen sich feste oder brüchige Pellets herstellen.

Einfluss auf den Heizwert

Nadelholz hat wasserfrei einen etwas höheren Heizwert als Laubholz. In den VTT-Daten für Stammholz: Waldkiefer 19,31 MJ/kg, Gemeine Fichte 19,05 MJ/kg, Moorbirke ca. 18,6–18,7 MJ/kg; die Autoren führen diesen Unterschied auf den höheren Gehalt an Lignin und Harzen im Nadelholz zurück^[44]. In dieselbe Richtung weisen die von der FAO zitierten typischen Werte (bezogen auf die wasser- und aschefreie Substanz: Nadelholz 19,2, Laubholz 19,0 MJ/kg)^[45].

Ein Unterschied von einigen Prozent zwischen den Holzarten (wasserfrei) ist real, wird aber leicht vom Wassergehalt „aufgezehrt“: Jeder Prozentpunkt Wasser senkt den Heizwert im Anlieferungszustand. Deshalb vergleichen wir Pellets anhand des Ergebnisses im Anlieferungszustand aus dem Prüfbericht, nicht anhand der Holzart.

Zusatzstoffe statt Lignin?

Bindet der Rohstoff schlechter, kann der Hersteller einen Zusatzstoff verwenden. ENplus lässt Zusatzstoffe land- oder forstwirtschaftlichen Ursprungs zu – z. B. Stärke, Mais- oder Kartoffelmehl, Pflanzenöl, Lignin aus dem Sulfatverfahren – bis insgesamt 2,0 Massen-%, davon in der Produktion höchstens 1,8 % und nach der Produktion zugesetzte Stoffe (z. B. Beschichtungsöle) höchstens 0,2 %^[1].

Mythen über Harz