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OldBo
24.06.2020
Holzhackschnitzel werden mit Hilfe eines Hackers aus Rest- und Schwachholz produziert, das sich nicht für die Nutzholzproduktion eignet. Eine möglichst gleichmäßige Größe der Hackschnitzel und ein geringer Wassergehalt sind Voraussetzungen für den Einsatz in den Heizanlagen.
Güte der Hackschnitzel
 Güte der Hackschnitzel
Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
Hackschnitzel werden mit Hilfe eines Hackers aus Rest- und Schwachholz (mit Feinästen, aber meist ohne Nadeln) hergestellt. Dieses Rest- und Schwachholz eignet sich in vielen Fällen nicht für die Nutzholzproduktion und auch nicht für Brennholz in Kaminöfen oder Grundöfen. Eine möglichst gleichmäßige Größe der Hackschnitzel und ein geringer Wassergehalt sind Voraussetzungen für den Einsatz in den Heizanlagen. Das verwendeten Heizkessel sollten der Größe, Wassergehalt und Feinanteil der Hackschnitzel angepasst werden können. Für eine emissionsarme Verbrennung ist es wichtig, nur "gutes" Holz, so z. B. kein Abraumholz oder verschmutztes und morsches bzw. faules oder sehr nasses Holz verwendet werden. Auch der Rindenanteil sollte nicht zu hoch sein, da sich durch Rinde der Ascheanfall erhöht. Naturbelassenes Holz ohne Rinde weist in der Regel nur einen geringen Aschegehalt von etwa 0,5 bis 1 % auf.

Trocknung von Hackholz
  •  Grundsätzlich nur trockenes, lagerfähiges Hackgut (< 30 %) verwenden
  •  Hackholz nach des Schlagens mindestens einen Sommer lang an einem luftigen, sonnigen Platz lagern
  •  In sonnigen Lagen kann das Material mit den Nadeln liegen bleiben
  •  In niederschlagsreichen Sommermonaten empfiehlt sich eine Abdeckung des Hackholzes

Hackholz
, das über einen Sommer zwischengelagert wird, hat zum Zeitpunkt des Hackens im Spätsommer einen Wassergehalt von 25 bis 30 %.
Herstellung von Hackschnitzel
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Häcksler/Schredder
 Häcksler/Schredder
Quelle: Posch GmbH
Scheibenhacker
 Scheibenhacker
Quelle: Althaus AG Ersigen
Trommelhacker
 Trommelhacker
Quelle: Althaus AG Ersigen
Die Herstellung von Hackschnitzel (grobes oder feines Schüttgut) kann durch schnelllaufende Hacker und Schredder (Häcksler) oder langsamlaufende Zerspaner (Trommelreißer) erfolgen. Bei den Hackern (Scheiben-, Trommel- oder Schneckenhacker) werden die Baum- oder Astteile parallel zum Schneidaggregat zugeführt.

Bei einem Schredder (Häcksler) und Zerspaner können die Holzreste in Wirrlage zugeführt werden. Bei dem Zerkleinern des Hackholzes wird es stark zersplittert und bekommt eine raue Oberfläche, dadurch wird es im Frischzustand biologisch schnell abgebaut und wird deswegen für die Brennholzbereitung nicht eingesetzt. Sie werden bevorzugt zur Aufbereitung von Mulchmaterial oder Kompostsubstraten verwendet.

Alle drei Hackerverfahren werden in stationärer, aber auch in mobiler (versetzbarer) Ausführung für die Erzeugung von Waldhackschnitzeln angeboten. Bei der Einsatzplanung ist ein bestimmter Mindestplatzbedarf für das Arbeiten im Wald oder am Betriebshof zu berücksichtigen, die in den technischen Unterlagen der Hersteller angegeben sind.

Die Hackertechnik beeinflusst die Hackschnitzelgröße und -form, die für die Verwertungs, Transport- und Lagereigenschaften wichtig sind. Deswegen werden folgende Eigenschaften gefordert: 
  •  Gleichmäßige Kantenlängen zur Verbesserung der Fließ- und Fördereigenschaften
  •  Vermeidung von Überlängen durch vollständige Erfassung auch der feinen Zweige und Stiele (zur Vermeidung von Brückenbildung im Lager)
  •  Saubere Schnittstellen und geringe Faser- oder Rindenbeschädigung zur Verringerung der spezifischen Oberfläche des Hackguts (bessere Lagerfähigkeit)
  •  Vermeidung von Fremdstoffaufnahme
Der Scheibenhacker zerkleinert das Holz mit mehreren Messern, die radial auf einer Schwungscheibe angeordnet sind. Mobile haben zwischen zwei und vier Messer. Das Holz wird über eine oder mehrere gegensinnig rotierende, profilierte Einzugswalzen auf diese Scheibe zugeführt, dabei ist die Zuführrichtung in einem Winkel von ca. 45° zur Scheibenebene, um den Kraftaufwand beim Schnitt zu senken. Durch Messerschlitze in der Schwungscheibe gelangen die abgetrennten Schnitzel auf die Rückseite der Scheibe und werden dort über Wurfschaufeln (Windflügel) in den Auswurfkanal geschleudert.
Die Schnittlänge der Schnitzel wird hauptsächlich durch die Höhe des Überstandes der Messerklingen über dem Scheibenrad bestimmt. Zur Erhöhung der Schnittlänge und zur Anpassung an eine begrenzte Antriebsleistung können einzelne Messer vollständig zurückgesetzt
werden.
Bei der Herstellung von Grobhackgut bis 150 mm Schnittlänge wird eine Distanzplatte zwischen Scheibe und Messerhalterung angebracht. Durch Variation der Einzugsgeschwindigkeit lässt sich hierbei die tatsächliche Schnittlänge einstellen.

Bei einem Trommelhacker sind 2 bis 8 durchgehende oder 3 bis 20 versetzt angeordnete Einzelmesser auf einer rotierenden, geschlossenen oder innen hohlen Trommel befestigt. Die Holzzufuhr erfolgt rechtwinklig zur Trommelachse, wobei der Schnitt in einer Position stattfindet, in der ein Winkel von ca. 25 bis 35° zum Gegenmesser vorliegt.
Wie bei den Scheibenhackern kann die Hackgutlänge durch Vor- oder Zurücksetzen der Messer verändert werden. Meistens werden Trommelhacker jedoch mit einer Nachzerkleinerungseinrichtung in Form eines auswechselbaren Prallsiebes sowie einer zusätzlichen Gegenschneide ausgerüstet. Bei solchen Bauformen wird der Hackgutaustrag durch ein Gebläse unterstützt.
Die Trommelhacker werden in den höchsten Leistungsklassen angeboten; dies betrifft sowohl den maximalen Holzdurchmesser, der bei mobilen Geräten bis zu 450 mm betragen kann, als auch die technische Durchsatzleistung, die bei maximal 100 m3/h liegen kann.

Bei Schneckenhacker rotiert eine konisch verlaufende, meistens waagrecht liegende Schnecke in einem langgestreckten, ebenfalls konisch verlaufenden Trichter. Der Grat der Schneckenwindungen besteht aus einer aufgeschweißten Hartmetallkante, die zu einem glatten Messer angeschliffen wurde. Durch Rotation wird das Holz vom spitzen Ende des Schneckenkegels erfasst und eingezogen,
wobei es unter ständigem Kraftschluss geschnitten wird. Der Austrag erfolgt wie bei den Scheibenhackern über Wurfschaufeln, die am hinteren Ende an der Schneckenwelle aufgeschweißt sind. Die Hackgutlänge lässt sich beim Schneckenhacker kaum beeinflussen, sondern entspricht der Steigung der Schneckenwindungen.
Auch ist die Beschickung auf Grund des relativ engen Einzugstrichters bei sperrigem Material schwieriger als bei den anderen Hackertypen.
Lagerung von Hackschnitzel
Hackschnitzellagerung
 Hackschnitzellagerung
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Trocknung durch Luftkollektor
 Trocknung durch Luftkollektor
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Satz- oder Kastentrockner
 Satz- oder Kastentrockner
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Bei der Lagerung des Schüttgutbrennstoffes "Hackschnitzel" (biogenes Material) gibt es einige Risiken.
  •  Verlustrisiko > Substanzverlust durch biologische Prozesse
  •  Brandrisiko > Selbstentzündung
  •  Gesundheitsrisiko > Pilzwachstum und Pilzsporenbildung
  •  Umweltrisiko > Geruchsbelästigung
  •  Qualitätsrisiko > Wiederbefeuchtung bzw. Umverteilung des Wassergehaltes
Diese Risiken treten hauptsächlich bei feuchten Holzhackschnitzeln oder Rinde auf Grund biologischer Vorgänge auf. Deswegen sollte nur trockenes Holz zu Hackschnitzel verbarbeitet werden.

Waldhackschnitzel sollten möglichst schnell auf < 30 % Wassergehalt heruntergetrocknet werden. Kleinere Hackschnitzel-Heizungsanlagen arbeiten nur mit trockenem Hackgut (10 - 30 % Wassergehalt). Die natürliche Trocknung erfolgt durch Konvektion. Dabei steigt warme Luft aus dem Hackschnitzelhaufen auf Grund der dieTemperaturdifferenz zwischen der Schüttungs- und der Umgebungstemperatur auf und transportiert die Feuchtigkeit ab. Deswegen muss das Schüttgut gut belüftet werden. Damit die Trocknung beschleunigt wird, kann die Abwärme von Kraftwerken (Biogasanlagen, BHKW) genutzt oder Solarsysteme (Solar-Luftkollektoren), die auf dem Gewächshausprinzip basieren, verwendet werden.

Die Lagerung kann in Außenlager und in Lagerräumen (Kellerraum, Anbau, unterirdischer Raum), Lagerschuppen, Heizzentralen und in Silos durchgeführt werden. Einige Pelletlagerbehälter und Pelletentnahmesysteme eignen sich auch für die Lagerung und Entnahme von Holzhackschnitzel.

Empfehlungen für die Hackschnitzellagerung

Trockenes Holz hacken: Eine Vortrocknung des zu hackenden Holzes auf einem geeigneten Lagerplatz kann den Wassergehalt innerhalb einiger Monate auf 30% senken. Ein idealer Lagerplatz zum Vortrocknen sollte gut durchlüftet werden und besonnt sein, waldnah liegen, trockenen Untergrund aufweisen sowie ganzjährig anfahrbar sein

Hohe Hackschnitzelqualität: Grobes, scharfkantiges Hackgut mit Kantenlängen von etwa 5 cm, das wenig Grünanteile und Feinmaterial enthält, bietet geschüttet genügend Zwischenräume, in denen die Luft gut zirkulieren kann und die Feuchtigkeit abgeführt wird. Es trocknet deutlich schneller als zerbreites, feines Material mit hohen Nadelanteilen

Außenlager
sollten auf trockenen Untergrund angelegt werden und sonnig und gut durchlüftet liegen. Die Haufen sind in Form von Spitzkegeln auszubilden, um die Durchfeuchtung bei Regen möglichst gering zu halten. Bewährt hat sich die Abdeckung mit Vlies, das den Regen abfließen lässt, aber eine Verdunstung des Wassers aus dem Lagerhaufen zulässt

Überdachte Innenlager sollten hoch und gut belüftet sein, um eine Kondensation über dem Hackschnitzelhaufen zu verhindern. Gut geeignet sind beispielsweise kostengünstige Lagerhallen in Rundholzbauweise. Luftdurchlässige Seitenwände und unter Umständen ein Boden aus Rundholzbohlen gewährleisten den Abzug der warmen, feuchten Luft und stellen die Zufuhr kalter Außenluft sicher. Bewährt hat sich auch eine Lagerung in Draht- oder Holzgitterkästen. Die Hackschnitzel sollten zur Vergrößerung der Trocknungsfläche auch hier dammförmig aufgeschüttet werden. Bei einer Lagerung im Bunker ist ein Abluftsystem vorzusehen. Die Abluft kann direkt in den Brennraum geleitet werden, wodurch schädliche Schimmelsporen verbrannt werden

Kurze Lagerdauer: Die Hackschnitzel sollten nur kurze Zeit gelagert werden (Anhaltswert drei Monate). Durch eine entsprechende räumliche Ordnung ist die Verwendung in der Reihenfolge der Einlagerung zu gewährleisten (Prinzip: first in - first out)

Kontakt mit Schimmelsporen vermeiden
: Hackschnitzellager sind möglichst entfernt von Arbeits- und Wohnplätzen unter Beachtung der Hauptwindrichtung anzulegen. Kleider, Nahrungs- oder Genussmittel sollten nicht in Räumen aufbewahrt werden, in denen Hackschnitzel lagern.
Quelle: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
Entnahme- und Beschickungssysteme
Silo- und Raumaustragssysteme für quadratische und runde Lagerquerschnitte bei kleineren und mittleren Hackschnitzellagern
 Silo- und Raumaustragssysteme für quadratische und runde Lagerquerschnitte bei kleineren und mittleren Hackschnitzellagern
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Bauart und Verwendung von Schneckenfördersystemen
 Bauart und Verwendung von Schneckenfördersystemen
Quelle: TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern
Die Lagerbeschickung und -entnahme von Hackschnitzeln erfolgt in Großanlagen durch entsprechende Ladefahrzeuge (Schlepper, Gabelstapler, Radlader, Teleskoplader).  Bei einer Hackschnitzelbereitung am Lagerraum erfolgt ein direkter Eintrag über den Wurfförderer des Hackers. Für den automatischen Betrieb der Feuerungsanlage werden spezielle Austragssysteme für die Brennstoffentnahme aus dem Silo oder Lagerraum eingesetzt.

Blattfederrührwerke sind bei kleineren Feuerungsanlagen mit Hochbehältern sind vorgefertigte Silo-Unterbau-Austragseinrichtungen weit verbreitet. Um Förderunterbrechungen durch Brückenbildung zu vermeiden, wird dabei ein möglichst großer Entnahmequerschnitt angestrebt. Das wird häufig durch Blattfederrührwerke erreicht, bei denen sich ein Blattfederpaar im Falle einer Hohlraumbildung am Siloboden entspannt und während der Rührarbeit radial ausbreitet. Dadurch werden auch weiter außen liegende Brennstoffschichten gelockert und ausgetragen, bis die hohl liegende Schüttung von oben nachrutscht. Unterhalb der Rotationsebene der Blattfedern arbeitet eine Entnahmeschnecke, die sich in einem nach oben offenen Bodenschacht befindet. Je nach Wartungsansprüchen verläuft die Austragsebene entweder waagerecht oder als schiefe Ebene.

Drehschnecken bewerkstelligen neben der Lockerungsarbeit auch den radialen Transport beispielsweise der feuchten oder trockenen Hackschnitzel zum zentralen Entnahmepunkt.
Konusschnecken arbeiten dagegen in geneigter Stellung und erfüllen eher eine Rührwerksfunktion für den selbsttätig nachrutschenden meist trockenen Hackschnitzelbrennstoff. Der Wirkdurchmesser dieser auch als Pendelschnecke bezeichneten Rühreinrichtung kann bei 2 bis 5 m liegen.
Bei rechteckigen Siloquerschnitten besteht bei diesen Austragssystemen jedoch der Nachteil, dass der Lagerraum nie vollständig automatisch entleert werden kann.
Dreh- oder Austragsschnecken sind am äußeren Grat der Schneckenwendel meist mit Mitnehmern bestückt, die das Lockern und Ablösen des Brennstoffs aus dem Materialverbund im Lager unterstützen. Für besonders hohe Förderleistungen werden auch Schneckenpaare verwendet, die den Brennstoff von zwei Seiten her zum Drehpunkt hin fördern.

Schubböden decken den gesamten (rechteckigen) Lagerbodenbereich ab. Sie besitzen eine oder mehrere Schubstangen mit Mitnehmern, die horizontal vor- und zurückbewegt werden. Die Schubstangen werden mit Hydraulikzylindern angetrieben, die außerhalb des Lagerraums arbeiten. Durch die keilförmige Form der Mitnehmer wird der Brennstoff in Richtung einer stirnseitig oder mittig verlaufenden Querrinne geschoben, in der sich z. B. ein Schnecken- oder Kettenförderer befindet, der den Brennstoff dann zur Feuerung transportiert. Schubböden zeichnen sich u. a. durch hohe Betriebssicherheit und Unabhängigkeit von Form und Größe des  Brennstoffs aus, sie werden deshalb auch häufig in größeren Feuerungsanlagen verwendet. In Kleinanlagen kommt das Schubbodenprinzip lediglich als vorgefertigter Silo-Unterbau für kleinere Hochlager zum Einsatz, es kann aber auch in Wechselcontainern verwendet werden.

Bei der Förderung von Biomasse wird zwischen pneumatischen Systemen (Förderung im Luftstrom) und mechanischen Systemen unterschieden. In der Praxis der Kleinfeuerungen ist die mechanische Förderung mit Schnecken am meisten verbreitet, sowohl zur Entnahme als auch zur Anlagenbeschickung. Der Förder-durchsatz ist dabei unter anderem von der Neigung der Förderstrecke abhängig; sie bestimmt die Füllhöhe zwischen den Schneckenwindungen. Feinere Materialien (Pellets, Körner) neigen bei Gefällestrecken zudem zum Zurückrieseln (Schlupf), was ebenfalls die Förderleistung mindern kann.
Für größere Anlagenleistungen oder bei problematischeren Materialien (z. B. gröberes Hackgut) kommen auch andere Systeme wie z. B. Kratzkettenförderer, Schwingförderer (Vibrorinnen) oder Förderbänder zum Einsatz.
Quellen
TFZ - Technologie- und Förderzentrum Bayern / Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
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schorni1 schrieb: Wer PASSEND dimensioniert braucht NICHTS befürchten. @ogli Wenn Du schon 4 Jahre drin bist, dann muss ja mindestens ein mal die Feuerstättenschau erfolgt sein, bei der der komplette Schornstein zu...
carmensita schrieb: Irgendetwas ist doch immer defekt. Fragt sich, was passiert, wenn RV und DM beide - rein zufällig - intakt sind: > Schon der alte Oberinnungskesselflickermeister Kurt T. wusste, dass selten alles...
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