TGA-Newsletter: 15-2013 | 31.07.2013 (31.KW)

ANLAGENTECHNIK

Holzpellets emittieren Kohlenmonoxid

(c) FNR / D. Hagenguth
(c) FNR / D. Hagenguth
Das Verhalten von Holzpellets rund um den Pressvorgang und bei der Lagerung des Energieträgers stand im Mittelpunkt einer Forschungsarbeit der Georg-August-Universität Göttingen. Untersucht wurden insbesondere die Ursachen für gasförmige Emissionen aus Holzpellets, aus denen sich praktische Hinweise für Pelletproduzenten und Heizungsbetreiber ableiten lassen. An dem mehrjährigen Forschungsprojekt „Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets“, das vom Bundeslandwirtschaftsministerium über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR) gefördert wurde, waren neben dem Deutschen Energieholz- und Pellet-Verband (DEPV) auch mehrere Industriepartner beteiligt.

Technik war schneller als Kenntnisse über „Pellet-Chemie“


Heizen mit Holzpellets ist eine relativ junge Option, Wärme aus nachwachsenden Rohstoffen bereitzustellen. Erst seit etwa zehn Jahren werden in Deutschland Holzpresslinge in größerem Umfang hergestellt und in Heizkesseln und Kaminöfen eingesetzt. Bislang wenig bekannt sind die chemischen Vorgänge beim Pressvorgang und ihre Auswirkungen auf das Emissionsverhalten der Pellets bei der Lagerung. Daher hat der DEPV 2009 das Forschungsprojekt angestoßen. Im Januar 2009 hatte das TOX (Schweizerisches Toxikologisches Informationszentrum) davor gewarnt, dass Kohlenmonoxid nicht nur bei defekten Heizungsanlagen (etwa durch Rückbrand), sondern auch durch die Pellets selbst entstehen können, ein Jahr später endete die Kontrolle eines Füllstandsanzeigers in einem Pelletbunker für den 43-jährigen Planer der Holzpellet-Heizungsanlage tödlich (Bericht im TGAnewsletter). Und ein weiterer Vorfall im Mai 2012 zeigt, dass die Gefahr auch für kleine Pelletlager in Einfamilienhäusern real werden kann (MZ: Alarmmelder rettet Familie). Die Forscher untersuchten unter anderem den Einfluss der einzelnen Produktionsschritte, der verwendeten Holzarten und die Zugabe von Additiven auf die gasförmigen Emissionen von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs).

Pressvorgang erhöht Emissionsvermögen


Die Ergebnisse des Verbundprojektes belegen, dass die Herstellung und Lagerung von Holzpellets mit Emissionen an Kohlenmonoxid und Kohlendioxid einhergeht. Holzpellets vermögen diese Gase in einem größeren Umfang zu emittieren als die verwendeten Holzspäne. Diese Zunahme wird hauptsächlich durch die beim Pressvorgang auftretenden Temperatur- und Druckverhältnisse hervorgerufen. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Extraktstoffe des Holzes und deren chemische Beschaffenheit für die Emissionen eine entscheidende Rolle spielen“, erläutert Projektleiter Prof. Dr.-Ing. habil. Edmone Roffael von der Georg-August-Universität Göttingen. Wie viel Kohlenmonoxid und Kohlendioxid entsteht, ist je nach Holzart unterschiedlich. „Extraktstoffreiche Hölzer wie Kiefer emittieren weitaus größere Mengen als extraktstoffarme Hölzer wie Fichte“, so Prof. Roffael.

Produzenten können Ausgasungen vermindern


Für den DEPV standen praxisorientierte Aussagen, die aus diesen Erkenntnissen für die Lagerung sowohl beim Produzenten als auch beim Heizungsbetreiber resultieren, im Vordergrund des Forschungsprojektes. Im Pelletwerk ist die ausreichend lange Lagerung des Rohstoffs in Form von Hackschnitzeln oder Rundholz eine einfache, geeignete Maßnahme zur Minderung der Emissionen. Alternativ oder ergänzend können die fertigen Holzpellets auch nach ihrer Herstellung abgelagert werden. Ebenso mindert die Kühlung der Pellets unmittelbar nach dem Pressvorgang Ausgasungen. Die Pellets sollten zudem vor der Auslieferung annähernd Umgebungstemperatur aufweisen. Der Einsatz von natürlichen Zusatzstoffen (Additiven) – wie beispielsweise in Holzrinden vorkommende Tannine – kann gasförmige Emissionen aus Pellets ebenfalls verringern.

Sicherheitshinweise für Pelletlager


Die Erkenntnisse des gemeinsamen Forschungsvorhabens werden auf vielfältige Weise genutzt. „Der DEPV sieht sich durch die Ergebnisse der Forschungsarbeit in seinen Bemühungen unterstützt, vor allem beim Heizungsbetreiber für einen sachgerechten, sicheren Umgang mit dem Pelletlager zu werben“, sagte der stellvertretende DEPV-Vorsitzende Martin Behr. Der Verband setzt hierzu seit geraumer Zeit auf Kommunikation – mit Schulungsmaßnahmen von Heizungsbauern und Sicherheitshinweisen für den Heizungsbetreiber. „Lagerstätten aller Energieträger sind Räumlichkeiten, die höchstens zu zweckgebundener Arbeit betreten werden sollten“ betont Behr. Hierzu hat der DEPV zusammen mit dem TÜV Rheinland Sicherheitshinweise erarbeitet, die einen gefahrlosen Umgang mit dem Pelletlager gewährleisten.

Erkenntnisse werden vielfältig genutzt


Die wissenschaftliche Fortführung des Forschungsprojektes wird durch ein EU-gefördertes Forschungsvorhaben namens „SafePellets“ gewährleistet. Die produktions- und handelsrelevanten Minderungsmaßnahmen aus dem Projekt „Umweltgerechte Herstellung von Holzpellets“ werden im internationalen Zertifizierungsprogamm ENplus für Holzpellets berücksichtigt. Maßnahmen zum Verbraucherschutz finden sich in der noch zu veröffentlichenden VDI-Richtlinie 3464 „Lagerung von Holzpellets“ sowie in der in Kürze erscheinenden überarbeiteten Neuauflage der DEPV-Broschüre „Empfehlungen zur Lagerung von Holzpellets“ die aktuelle Version der Broschüre enthält auch die erwähnten Sicherheitshinweise des TÜV Rheinland. ■

Links zu den Abschlussberichten

Abschlussbericht zum Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets, Teilprojekt des DEPV
Abschlussbericht zum Verbundvorhaben: Umweltgerechte Herstellung und Lagerung von Holzpellets, Teilprojekt der Uni Göttingen
Jochen Vorländer

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