Rohstoffqualität und Pelletqualität

Warum der Rohstoff entscheidet

Holz verbrennt fast vollständig. Was übrig bleibt, ist Asche (Unbrennbarer, mineralischer Rückstand nach der Verbrennung eines Brennstoffs. In der Analyse wird er durch Veraschen der Probe bei einer festgelegten Temperatur bestimmt (ISO 18122).)Unbrennbarer, mineralischer Rückstand nach der Verbrennung eines Brennstoffs. In der Analyse wird er durch Veraschen der Probe bei einer festgelegten Temperatur bestimmt (ISO 18122). – mineralische Verbindungen, die der Baum aus dem Boden aufgenommen hat, und alles, was unterwegs am Rohstoff haften geblieben ist. Der Aschegehalt wird nach ISO 18122 bestimmt^[16], und Pellets der Klasse ENplus A1 dürfen höchstens 0,70 % (wasserfrei) enthalten^[1].

Sauberes Stammholz enthält wenig Asche – nach Daten des finnischen VTT hat entrindetes Stammholz meist 0,3–0,7 %, entrindetes Kiefernsägemehl nur 0,08 %^[44]. Das Problem beginnt, wenn in den Rohstoff gelangt, was dort nicht hingehört. Genau deshalb verbietet ENplus morschen, verunreinigten und stark rindenhaltigen Rohstoff^[1].

Rinde

Rinde ist der typische „Aschelieferant“ in Pellets. Sie enthält ein Mehrfaches, teils mehr als das Zehnfache an mineralischen Stoffen im Vergleich zu Holz: Nach typischen Werten der FAO hat Nadelholzrinde rund 4 % Asche (Bereich 2–6 %), Laubholzrinde rund 5 % (2–10 %), das Holz selbst dagegen rund 0,3 % (0,2–0,5 %)^[45]. Messungen des VTT an der Rinde einzelner Baumarten ergaben: Kiefer 1,70 %, Birke 1,60 %, Fichte 2,34–2,80 %; der Mittelwert für die Rinde der vier Arten – einschließlich Espe, die hier nicht aufgeführt ist – liegt bei 2,97 %^[44].

Was bedeutet das in der Praxis? Die folgende Tabelle ist eine einfache Rechnung mit den VTT-Mittelwerten: Stammholz 0,46 % Asche, Rinde 2,97 %^[44]. Sie zeigt, wie schnell der Aschegehalt der Mischung steigt, wenn der Rindenanteil wächst.

Die Schlussfolgerung lautet nicht „Rinde ist schlecht“. Rinde hat einen ordentlichen Heizwert – die FAO gibt typischerweise rund 20 MJ/kg bezogen auf die wasser- und aschefreie Substanz an^[45]. Das Problem ist, dass jede Beimischung die Pellets in Richtung höherer Asche, häufigerer Kesselreinigung und niedrigerer Klasse verschiebt.

Sand, Erde und Steine

Mineralische Verunreinigungen gelangen beim Rücken, bei der Lagerung des Holzes auf dem Boden, beim Transport und bei der Lagerung von Sägespänen auf unbefestigten Plätzen in den Rohstoff. Sand und Erde verbrennen überhaupt nicht – sie bleiben vollständig in der Asche. Schon eine geringe Beimischung zeigt sich deshalb im Ergebnis der Aschebestimmung.

Das zweite Problem ist weniger offensichtlich. Silizium (Element, das in Sand und Boden hauptsächlich als Siliziumdioxid (Quarz) vorkommt. Es wird bei den Hauptelementen von Biobrennstoffen bestimmt (ISO 16967).)Element, das in Sand und Boden hauptsächlich als Siliziumdioxid (Quarz) vorkommt. Es wird bei den Hauptelementen von Biobrennstoffen bestimmt (ISO 16967). aus Sand kann zusammen mit Kalium und anderen Bestandteilen der Holzasche Verbindungen bilden, die bei den im Brenner herrschenden Temperaturen erweichen – einer der Mechanismen, über die Schlacke (Harte, glasartige Brocken aus geschmolzener und verklebter Asche, die sich im Brenner ablagern und die Luftzufuhr behindern.)Harte, glasartige Brocken aus geschmolzener und verklebter Asche, die sich im Brenner ablagern und die Luftzufuhr behindern. entstehtDaten noch zu verifizieren: Chemischer Mechanismus (Kaliumsilikate) auf Basis allgemeinen Fachwissens beschrieben; im Quellenverzeichnis der Website gibt es dafür keine eigene Quelle.. Silizium gehört zu den Hauptelementen, die in Biobrennstoffen nach ISO 16967 bestimmt werden^[25], und das Verhalten der Asche bei hohen Temperaturen beschreibt die Prüfung nach ISO 21404^[24].

Eine Untersuchung von Pellets vom polnischen Markt ergab unter den Mängeln sowohl erhöhte Asche und eine zu niedrige Ascheschmelztemperatur als auch unerwünschte Beimengungen: Rinde, anorganisches Material und Mineralölprodukte^[47]. Das zeigt gut, dass Mängel des Rohstoffs später in den Analyseergebnissen des Brennstoffs sichtbar werden.

Äste, Nadeln und Laub

Äste und Wipfel haben im Verhältnis zum Holz viel Rinde, und Nadeln und Blätter sind der „mineralreichste“ Teil des Baums. In den VTT-Daten enthielten Äste mit Rinde im Mittel 1,52 % Asche, Blätter 4,97 %^[44]; für Waldrestholz von Nadelbäumen nennt die FAO einen typischen Wert von 2 % (1–4 %)^[45].

Deshalb sind Waldrestholz und ganze Bäume ohne Wurzeln bei ENplus erst ab Klasse A2 zugelassen, in Klasse A1 dagegen ausschließlich Stammholz und unbehandelte Reststoffe der Holzindustrie^[1]. Eine ausführliche Übersicht finden Sie im Beitrag zum Rohstoff für die Pelletherstellung.

Zustand und Frische des Holzes

ENplus schließt morschen Rohstoff aus^[1]. Biologischer Abbau verändert Struktur und Zusammensetzung des Holzes, deshalb sollte solches Material nicht in die Produktion gelangen. Für Käufer ist wichtig: Schlecht gelagerter Rohstoff – lange auf offenen Plätzen gelagerte Sägespäne oder Hackschnitzel – ist sowohl dem Abbau als auch der Verunreinigung mit Erde stärker ausgesetzt.

Eine eigene Frage ist Holz aus Sanitärhieben, z. B. nach Borkenkäfer-Massenvermehrungen. Die Herkunft aus einem solchen Hieb allein entscheidet nicht über die Qualität: Ist das Holz gesund, sauber und entrindet, kann es ein guter Rohstoff sein. Stand es lange im Wald, hat es sich zu zersetzen begonnen oder wird es mit Rinde verarbeitet, steigt das Risiko. Mehr zur Lage in den Fichtenwäldern Mitteleuropas lesen Sie im Beitrag über Fichtenpellets.

Homogenität der Charge

Für Kesselbetreiber ist es genauso wichtig wie gute Parameter, dass diese reproduzierbar sind. Ein auf eine Brennstoffcharge eingestellter Brenner arbeitet schlechter mit einer Charge anderer Dichte, eines anderen Wassergehalts oder Aschegehalts. Ein gleichbleibender Rohstoff – z. B. Sägespäne aus einem Sägewerk, das ähnliches Holz verarbeitet – ergibt einen stabileren Brennstoff als ein Rohstoff, der sich von Woche zu Woche ändert.