Forschungs- und Innovationsprojekt qualiS
Brennstoff-Qualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion als Beitrag zur Emissionsminderung und Nachhaltigkeit
Im Verbundprojekt qualiS werden Verfahrenskennzahlen zur Produktion und Qualitätssicherung von qualitativ hochwertigen Holzhackschnitzeln gewonnen. Ziel ist es, einen emissionsarmen und störungsfreien Betrieb von Kleinfeuerungsanlagen (< 100 kW) durch eine definierte, gleichbleibende und homogene Hackschnitzelqualität zu gewährleisten. Daneben erfolgt die bundesweite Analyse des Absatzpotenzials dieser Brennstoffe.
Ziel
Im Verbundprojekt "qualiS" werden folgende übergreifende Ziele definiert:
- Die HHS-Branche wird fachlich befähigt, das Potenzial des Brennstoffs Hackschnitzel zur Emissionsminderung und Wertschöpfung zu realisieren.
- Es liegt eine fachliche Grundlage auf Basis eines breiten Konsenses für zukünftige Nachweissysteme vor, wie z. B. eine Zertifizierung.
Die Teilaufgaben am TFZ gliedern sich dabei in die Schwerpunkte "Brennstoffproduktion" und "Feuerungsversuche"
Methode
Ziel des Arbeitsschwerpunktes "Brennstoffproduktion" ist die Analyse bestehender Bereitstellungsketten zur Produktion qualitativ hochwertiger Holzhackschnitzel aus Waldrestholz, Vollbäumen und Energierundholz für Kleinfeuerungsanlagen < 200 kW Leistung. Der Hauptschwerpunkt soll in der Analyse der brennstoffqualitätsbezogenen Verbesserungen sekundärer Maßnahmen, d. h. in der Aufbereitung des Brennstoffes nach dem Verfahrensschritt "Hacken" liegen (Trocknung, Siebung, Mischung, etc.). Neben der Erfassung praxisüblicher Aufbereitungsverfahren für Waldhackschnitzel werden gezielt Fallstudien zu erfolgsversprechenden Aufbereitungstechniken durchgeführt. Neben einer Beurteilung der erreichbaren Brennstoffqualität wird die Hackschnitzelaufbereitung betriebswirtschaftlich bewertet.
Der Arbeitsschwerpunkt "Feuerungsversuche" hat zum Ziel, Möglichkeiten der Emissionsminderung und der Wirkungsgradoptimierung von Kesselanlagen durch den Einsatz von Qualitätshackschnitzel aufzuzeigen. Hierzu werden der Einfluss der chemischen Zusammensetzung, z. B. über Baumart und Sortiment, sowie der Einfluss der physikalisch-mechanischen Eigenschaften auf die Feinstaubbildung untersucht. Die zur Verfügung gestellten optimierten Hackschnitzelsortimente werden dabei einer Komplettanalyse unterzogen, um alle relevanten Parameter zu erfassen und anschließend in zwei unterschiedlichen Holzhackschnitzelkessel verbrannt (Kessel 1: TFZ, Kessel 2: DBFZ). Anhand der entsprechenden Ergebnisse der Emissionsmessungen sollen die anwendungsspezifischen Möglichkeiten zur Emissionsminderung mittels Qualitätshackschnitzel und die damit verbundenen Anforderungen an den Brennstoff abgeleitet werden.
Ergebnisse
- Thudium et al., 2016 - Brennstoffqualifizierung und Qualitätsmanagement in der Hackschnitzelproduktion - Abschlussbericht
- Geisen et al., 2017 - Handbuch zum Qualitätsmanagement von Holzhackschnitzeln (FNR-Broschüre) 10,5 MB
- Kuptz et al., 2019 - Evaluation of combined screening and drying steps for the improvement of the fuel quality of forest residue wood chips—results from six case studies - Biomass Conversion and Biorefinery
- Zeng et al., 2019 - Impact of adhering soil and other extraneous impurities on the combustion and emission behavior of forest residue wood chips in an automatically stoked small-scale boiler - Biomass Conversion and Biorefinery
- Kuptz et al., 2018 - Meeting fuel specifications of ENplus wood chips by screening and drying of forest residues - FORMEC Madrid 464 KB
- Kuptz, 2017 - Aufbereitung von Holzhackschnitzeln - Schule & Beratung 268 KB
Projektinformation
Projektleitung: BBE – Bundesverband für Bioenergie e.V.
Projektleitung TFZ: Dr. Daniel Kuptz
Projektbearbeitung TFZ: Robert Mack (Verbrennung), Elisabeth Rist (Verbrennung), Claudia Schön (Verbrennung), Benedikt Haas (Verbrennung), Albert Maierhofer (Brennstoffproduktion)
Laufzeit: 01.06.2015–30.11.2016
Finanzierung: Förderschwerpunkt "Nachwachsende Rohstoffe" des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), Vergabe über die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V.
Projektpartner: BBE – Bundesverband für Bioenergie e.V., LWF – Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft, HAWK – Hochschule für angewandte Wissenschaft und Kunst Göttingen, DBFZ – Deutsches Biomasseforschungszentrum GmbH
Förderkennzeichen: 22035714