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Forstwissenschaftliche Tagung 2014
Ressourcenorientierte Hackschnitzelbereitstellung (II)
Physikalische Hackschnitzelqualität
Tharandt, den 18.09.2014
Dr. Daniel Kuptz, Dr. Hans Hartmann
Technologie- und Förderzentrum
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 1
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Hackschnitzelqualität
Welche Qualität benötigt meine Anlage?
Premiumhackschnitzel
nach DIN EN ISO 17225-4
Kuptz
P 14 B Ku 009
„Biomasse“
aus Grüngutsammelstelle
Technologie - und För derzent rum
Folie 2
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Brennstoffqualität nach DIN EN ISO 17225-4 (seit 2014)
Spezifikation von Qualitätshackschnitzeln (DIN EN ISO 17225-4)
Anforderungen an:
- Herkunft des Materials
-  Partikelgröße
-  Wassergehalt
-  Aschegehalt
-  Schüttdichte
-  Elementgehalte
Qualitätsklasse A1 bis B2
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 3
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Projekt: „Optimale Bereitstellungsverfahren für Hackschnitzel“
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 4
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Rohmaterialien für Hackschnitzelproduktion
Waldrestholz /
Vollbäume
23 x
Zusatz:
Kuptz
P 14 B Ku 009
Energierundholz
13 x
Kurzumtrieb
Verkehrswegebegleitgehölz
8x
1 x Hackschnitzel aus der Stromtrassenpflege
15 x Siedlungsholz (+ 11 x ungehackt)
Technologie - und För derzent rum
Folie 5
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
7x
Wassergehalt
Nadelholz
80
hartes Laubholz
weiches Laubholz
Mischungen
Ma.-%
60
Wassergehalt
50
***
40
30
20
56 56
55 55
53 5350 50
47 47
5151
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4242 4242
49
49
56
56
51
51
44
44 45 43
43
49
49
32
32
10
frisch geschlagenes Holz
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0
Messwerte ohne Fehlerbalken sind Einzelmessungen
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 6
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Aschegehalt – Heizwert
hartes Laubholz
19,1 18,9 19,2 19,6 18,7 18,7
Extremwerte
Aschegehalt
weiches Laubholz
18,5 17,9 18,9 18,2 18,1 18,4
Mischungen
18,4 18,4 18,4
17,3 18,3 18,2 17,8
13,5
12,9
6
6
5,6
5
4
3,5
A2
A1 1
2,3
2,0
1,1
3,4
2,5
2,3
1,4
1,5
0,4 1,0
0,6
1,2
3
2,2
1,6
2
1
Heizwert
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1,3 0,4
5
4
4,1
B 3
2
24
MJ/kg
16
12
8
Messwerte ohne Fehlerbalken sind Einzelmessungen
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 7
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Heizwert
Aschegehalt
24
Ma.-%
16
12
8
Nadelholz
Produktion von HS mit Aschegehalt > 10 Ma.-%
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 8
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Produktnorm Holzhackschnitzel DIN EN ISO 17225-4
geforderte Partikelgrößenklassen
(Länge in mm)
b
Max. Partikellängeb (mm)
≤ 15 %
≤ 2 cm²
≤ 10 %
≤ 4 cm²
≤ 10 %
≤ 6 cm²
Länge und Querschnittsfläche sind nur für die Teilchen zu bestimmen, die sich in der Grobfraktion befinden. Maximal 2
Teilchen in 10 Liter Probenvolumen dürfen die maximale Länge überschreiten, wenn die Querschnittfläche < 0,5 cm² beträgt.
Hartmann
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 9
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Partikelklasse nach DIN EN ISO 17225-4
%
80
ab
max. L.
ab
WRh + Vb
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KUP
a
P45S
b
P45S
60
Fein.
50
30
20
10
P45S
ab
P16
P 14 B Ku 009
b
P45S
P31S
ISO
ISO
17225-1 17225-4
Kuptz
a
ab
b
P31S
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0
a
P31
+
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40
350
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250
200
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100
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35
Ma.-%
25
20
15
10
5
0
R
h
Massenanteil
70
P45
alle Proben
Technologie - und För derzent rum
Folie 10
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Max. Länge
Fein. +
max. L.
Feinanteil
100
Bildanalyse
Hinterreiter
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 11
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Partikelform (Bildanalyse)
Berechnung Kornformfaktor:
U
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​.&%'$/ 0'#)1(23 (.)/.&%'$/ %3ä5ℎ2$/3215ℎ2# !#217 (.´) Beispiele
Kornformfaktor:
1.0
Kuptz
P 14 B Ku 009
1.13
1.29
1.5
1.99
Technologie - und För derzent rum
Folie 12
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
5,0
4,5
4,0
3,5
3,0
2,5
2,0
1,5
0,0
alle Proben
Waldrestholz + Vollbäume
Energierundholz
KUP
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ab
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+
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b
Vb
Kornformfaktor
Partikelform (Bildanalyse)
Beispiele
Kornformfaktor:
1.0
Kuptz
P 14 B Ku 009
1.13
1.29
1.5
1.99
Technologie - und För derzent rum
Folie 13
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Fazit: Physikalische Hackschnitzelqualität
Qualitätshackschnitzel können direkt im Wald produziert werden.
Trocknung ist für Klasse A1 und A2 nötig.
Waldrestholz, KUP und Siedlungsholz ist für die Klasse A1 und A2 weniger
geeignet.
- hoher Aschegehalt / Feinanteile / Überlängen
Energierundholz ist sogar für Klasse A1 geeignet, falls:
- Verwendung scharfer Messer
- sauberes Arbeiten im Wald (gesamte Prozesskette)
- Erfahrung des Hackerfahrers (z.B. kein Leerlaufen der Trommel)
Welche weitere Aufbereitung ist sinnvoll?
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 14
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Veröffentlichung voraussichtlich Ende 2014
www.tfz.bayern.de
Widmann, Sporrer
P 14 B Ku 009
Folie 15
Technologie - und För derzent rum
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!
Technologie- und Förderzentrum (TFZ)
Schulgasse 18, 94314 Straubing
[email protected]
Kuptz
P 14 B Ku 009
Technologie - und För derzent rum
Folie 16
im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe