Biogene Festbrennstoffe

Alternativen für die Heiztechnik

Neben Pellets, Scheithölzern und Hackschnitzel aus der Forstwirtschaft stehen weitere biogene Brennstoffe für den Einsatz in Heizanlagen an. Gerade in ländlichen Regionen bieten Reststoffe aus der Landwirtschaft und Kurzumtriebsplantagen die Möglichkeit, fossile Brennstoffe zu ersetzen. In den dafür eingesetzten Heizkesseln spielt die Verbrennungstechnologie eine wichtige Rolle.

Pflanzenheizungen eignen sich als Biomasse-Heizun­gen für größere Ein- und Mehr­fa­mi­lien­häuser sowie für land­wirt­schaftliche Betriebe und zum Aufbau eines Nahwärme­netzwerkes. Zum Einsatz kommen Pflanzenbrennstoffe, wie Energiekorn, Strohpellets und Maisspindeln oder auch Mis­cant­hus und Elefantengras. Diese sind zukunftsweisende und schnell nachwachsende Biomasse-Brennstoffe, die sich durch eine hervorragende Ener­giebilanz auszeichnen.

Zwei Arten von Brennstoffen bieten sich für den Einsatz an, die nicht aus der klassischen Waldbewirtschaftung stammen:

Energiehölzer und -pflanzen aus...
Pflanzenheizungen eignen sich als Biomasse-Heizun­gen für größere Ein- und Mehr­fa­mi­lien­häuser sowie für land­wirt­schaftliche Betriebe und zum Aufbau eines Nahwärme­netzwerkes. Zum Einsatz kommen Pflanzenbrennstoffe, wie Energiekorn, Strohpellets und Maisspindeln oder auch Mis­cant­hus und Elefantengras. Diese sind zukunftsweisende und schnell nachwachsende Biomasse-Brennstoffe, die sich durch eine hervorragende Ener­giebilanz auszeichnen.

Zwei Arten von Brennstoffen bieten sich für den Einsatz an, die nicht aus der klassischen Waldbewirtschaftung stammen:

Energiehölzer und -pflanzen aus Kurzumtriebsplantagen und
Reststoffe aus der Landwirtschaft wie z. B. Maisspindeln.

Brennstoffe aus Kurzumtriebsplantagen

Seit einigen Jahren beschäftigt sich die Wissenschaft mit der Frage, welchen Beitrag ein ver­stärkter Anbau von schnell­wachsenden Hölzern auf Acker­­flächen liefern kann. Die bis­herigen Ergebnisse beschei­ni­gen Kurzumtriebshölzern wie Pappeln, Weiden und Co. das Potential, in kürzester Zeit hohe Erträge zu erbringen. Bei dieser neuen Form der Energieholzproduktion macht man sich sowohl das rasche Jugendwachstum von Laubbaumarten wie Pappeln, Weiden, Birken, Erlen, Kastanien und Robinien zunutze, als auch ihre Fähigkeit, nach der Ernte wieder aus dem Stock auszutreiben. Das Prinzip dafür lautet: einmal pflanzen, mehrfach ernten. Die Flächen werden je nach Standort und Baumart alle zwei bis sieben Jahre geerntet. Die hohe Stockausschlagsfähigkeit der Bäume garantiert bis zu 20 Jahre lang anhaltend gute Erträge. Man rechnet je nach Baumart mit 5 bis 15 t/ha.

Landwirte profitieren bei Kurzumtriebsplantagen durch die eigene Energieerzeugung, sowie guten Erträgen bei vergleichsweise geringem Arbeitsaufwand. Dazu sind hohe Deckungsbeiträge möglich und es können Grenzertragsböden und Stilllegungsflächen produktiv bewirtschaftet werden.

Für die Verfeuerung von Holz aus Kurzumtriebsplantagen eignen sich Anlagen mit industrieller Treppenrosttechnologie von Herstellern wie Guntamatic. Der Spezialist für Biobrennstoffe bietet mit der Baureihe „Powerchip“ Lösungen von 20 bis 100 kW sowie an, bei denen Glutbettgröße und Kesselleistung ideal an den Wärmebedarf des Hauses angepasst werden. Die Brennstoffe werden auf dem sich kontinuierlich bewegenden Treppenrost zunächst getrocknet, dann verbrannt und anschließend von der Asche getrennt. Zudem wird für einen perfekten Ascheausbrand gesorgt.

Reststoffe aus der Landwirtschaft

Ein typischer Reststoff aus der Landwirtschaft stellen Maisspindeln dar. Beim Anbau von Saatmais und Körnermais für den menschlichen Verzehr finden Maisspindeln nach der Ernte bislang keine Verwendung. Dabei haben sie einen ähnlich hohen Brennwert wie Holz. Inzwischen gibt es sogar Maissorten, deren Feuchtigkeitsgehalt geringer als der von Holz ist, was die Verwendung von Maisspindeln in Heizanlagen erleichtert. Am Effektivsten ist es, die Spindeln getrocknet oder sogar zu Pellets gepresst zu verwenden. So werden Lagerkosten verringert und die Effizienz gesteigert. Je 1 ha Maisernte fallen gut 1,5 t Maisspindeln an – der Heizwert beträgt bei 20 % Wassergehalt ca. 4,3 kWh/kg. Die Kosten für die Ernte werden, entsprechende Erntefahrzeuge vorausgesetzt, auf 40 bis 80 €/tTrockenmasse einschließlich Transport angenommen [1]. Da es sich um einen Reststoff handelt, fallen keine weiteren Kosten für den Brennstoff an. Für die Verfeuerung eignen sich Kessel wie der „Powercorn“ von Guntamatic, der in Baugrößen von 30 bis 75 kW Heizleistung.

Fazit

Auch wenn Heizkessel für Biobrennstoffe keine Produkte für den Massenmarkt sind, sollte ihre Marktbedeutung nicht unterschätzt werden. Auf diese Brennstoffe abgestimmte Heizanlagen bieten die Möglichkeit, fossile Brennstoffe zu ersetzen. Hier bietet sich vorrangig der ländliche Raum mit Nähe zu landwirtschaftlichen Betrieben an. Durch die regionale Produktion zeichnen  sich Biobrennstoffe durch eine günstige CO2-Bilanz aus.

Literatur:

[1] Ernte- und Logistikkosten von Maisspindeln, Informationsveranstaltung „Energetische Nutzung von Maisspindeln“ vom 25. Oktober 2011, Franz Handler, Emil Blumauer, Lukas Sulzbacher, Bundeslehr- und Forschungsanstalt für Landwirtschaft, Landtechnik und Lebensmittel- und Biotechnologie Francisco Josphinum, Schloss Weinzierl, Österreich

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