In Österreich werden jährlich rund 20 Millionen Festmeter Holz in Form von Brennholz, Waldhackgut oder Pellets zur Energiegewinnung verwertet. Aufgrund der europäischen Klimaziele zur Verringerung der CO2-Emissionen wird eine erhebliche Steigerung des Bedarfes an fester Biomasse erwartet. Besonders im Bereich der geringwertigeren Sortimente und im Nicht-Derbholz-Bereich könnten noch große Potenziale erschlossen werden.

Klare, marktkonforme Brennstoffspezifikationen würden es Rohstoff­einkäufern und Anlagenbetreibern ermöglichen, die Kosten der Energieerzeugung durch optimierte Auswahl des Brennstoffes zu senken und auf die meist teurere energetische Nutzung stofflich verwertbarer Rohstoffe (zum Beispiel Faserholz) zu verzichten.

Ziele des Projektes CHIP CLASS

  • Schaffung der technischen Grund­lagen für die Erarbeitung einer auf dem europäischen Normenwerk basierenden österreichischen Norm zur eindeutigen Klassifi­zierung von Waldhackgut.
  • Gruppierung der von öster­reichischen Feuerungsanlagenbetreibern geforderten Waldhackgut-Qualitäten.
  • Definition und Abgrenzung von Unterkategorien für den Brennstoff Waldhackgut nach Abnehmeransprüchen, unter Verwendung der ÖNORM EN 14961-1.
  • Definition von Verfahrens- und Rohmaterialanforderungen, die zur Herstellung der definierten Kategorien von Waldhackgut er­forderlich sind.

Die Umsetzung des Projektes erfolgt im Rahmen eines FFG-Branchenprojektes in Kooperation der Holzforschung Austria (HFA) mit dem Bundesforschungszentrum für Wald (BFW). Die Grundlagen und Auswertungen wurden von Wilfried Pichler und Monika Steiner (beide HFA) erhoben und durchgeführt.

Durchgeführte Projektschritte

  • Erhebung der Anforderungen der Heizwerksbetreiber und großer Versorger an den Energieträger Waldhackgut sowie Erfahrungen mit der starken Variabilität des Brennstoffes.
  • Sammlung von Waldhackgutproben und Analyse ihrer Eigenschaften nach ÖNORM M 7133 sowie ÖNORM EN 14961-1.
  • Schaffung eines Entwurfes für eine österreichische Norm für Waldhackgut für Feuerungsanlagen >500 kW mit Unterscheidung verschiedener, auf die Branche abgestimmer Waldhackgut-Sortimente (derzeit im zuständigen Normungsgremium)
  • Durchführung von ersten Hackversuchen zur Ableitung von Produktionsrichtlinien für die verschiedenen Waldhackgut-Sortimente.

Zunächst wurden Betreiber von Heizwerken, KWKs sowie Hackgut­händler nach ihren Erfahrungen befragt (Abbildung 1).

Bemerkenswert war, dass zu der Frage, welchen Einfluss die Baumteile auf die Hackgutqualität hätten, 89 % der Befragten der Meinung waren, dass Reisig negativen Einfluss auf die Qualität habe bzw. dass es sogar gänzlich ungeeignet sei.

Hoher Wasser- und Asche­gehalt sowie Korngrößen­verteilung sind problematisch

Darüber hinaus wurden längere Lagerdauer als drei Monate bei Astholz, aber interessanterweise auch bei Derbholz sehr kritisch gesehen (Abbildung 2).

Großer Einfluss auf den Aschegehalt wird der Manipulation des Ausgangsmaterials wie auch des Hackgutes beigemessen, da Aschegehalte jenseits von 3 % generell Verunreinigungen zugeschrieben werden.

Hoher Wassergehalt (>45%) bzw. Aschegehalt (=Verunreinigungen, > 3%) sowie Unregelmäßigkeiten in der Korngrößenverteilung (Überkorngröße sowie zu hoher Feinkornanteil) wurden von den Befragten als wesentlichste Verursacher von Problemen im Betriebsablauf der An­lagen gesehen.

In einem zweiten Schritt wurden 79 Hackgutproben geworben und deren Entstehungsgeschichte dokumentiert. Die gezogenen Hackgutproben konnten folgenden Rohstoffgruppen lt. ÖNORM EN 14961-1 zugeordnet werden (siehe Tabelle).

Tabelle: Zuordnung der Hackgutproben laut ÖNORM EN 14961-1
RohstoffProzentanteil
Waldrestholz Laubholz28
Waldrestholz Nadelholz19
Stammholz Laubholz18
Stammholz Nadelholz13
Vollbäume Laubholz10
Flur-, Park-, Straßenbegleitgehölz6
Vollbäume Nadelholz3
Wurzelholz3

Von besonderem Interesse war bei der Auswertung die Übereinstimmung der Korngrößenverteilung mit den in den erwähnten Normen definierten Anteilen für unterschiedliche Größenklassen (Abbildung 3).

Dabei zeigte sich, dass nur 5 % der ge­zogenen Proben einer Größenklasse nach ÖNORM M 7133 zugeordnet werden konnten. 95 % der Hackgutproben konnten auf Grund der Überkorngrößen oder den Feinkornanteilen nicht zugeordnet werden.

Einen großen Anteil an der fehlenden Übereinstimmung bildete das Überkorn. Wenn dieses bei der Zuordnung der Proben ohne Berücksichtigung blieb, war eine deutlich bessere Übereinstimmung mit den Normgrößenklassen gegeben. 47 % der Proben konnten den Größen­klassen G30 und G50 nach ÖNORM M 7133 zugeordnet werden.

Normvorschlag derzeit in Diskussion

Aufbauend auf Ergebnissen der Umfrage, der Auswertung der Hackgutproben sowie weiteren Erfahrungsberichten wurde ein Normvorschlag zur Klassifizierung von Waldhackgut für energetische Verwertung in Anlagen mit einer Brennstoffwärme­leistung > 500 kW erarbeitet, der zurzeit im zuständigen Normungsausschuss diskutiert wird.

Wesentliche Eckpunkte des Ent­wurfes sind die Zuordnung der Herkunft (Ausgangsmaterial) in vier Kategorien, Wassergehaltsklassen in wenigen Stufen mit M 35 als lager­fähig und M 45 als Grenze zu den problembehafteten feuchteren Klassen M 55 und M 55+ und drei Korngrößenklassen, wobei die Länge des Grobanteils und der tolerierte Feinkornanteil < 3,15 mm in Anlehnung an Fußnote b in der ÖNORM EN 14961-1, Tabelle Hackgut, gestaltet wurden.

Bei Auswertung nach diesem Entwurf waren 69 der 79 Proben zu­ordenbar. Sieben schieden wegen zu hohen Feingutanteils aus, drei wegen zu großem Überkorn (Ab­bildung 4).

Zusammenfassung

Die in der Befragung der Ver­braucher aufgezeigten Probleme mit der Korngrößenverteilung, dem Wassergehalt und – speziell bei Waldrestholz auch mit dem Aschegehalt – fand in der Analyse der Hackgutproben eine Bestätigung. Nur wenige Proben entsprachen den geltenden Normen. Unter Berücksichtigung der Untersuchungsergebnisse so­wie der Wünsche der Hackgutverbraucher wurde versucht, eine vereinfachte Klassifizierung von Waldhackgut für Anlagen > 500 kW mit realistischen Grenzwerten für Überkorngrößen, Feinkornanteil, Aschegehalt und Wassergehalt zu entwickeln.

Im Rahmen von Hackversuchen wird nunmehr untersucht, ob und unter welchen Bedingungen die Einhaltung der vorgesehenen Grenzwerte möglich ist. Dabei finden Lagerung und Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, Hack­maschinentype und Messerabnützung als entscheidende Variable für die Hackgutqualität besondere Beachtung.