Pellet-Brennstoff

Pelletbrennstoffe sind Biokraftstoffe, die aus komprimierter organischer Substanz oder Biomasse hergestellt werden. Pellets können aus einer von fünf allgemeinen Kategorien von Biomasse hergestellt werden: Industrieabfälle und Nebenprodukte, Lebensmittelabfälle, landwirtschaftliche Rückstände, Energiepflanzen und jungfräuliches Bauholz. Holzpellets sind die gebräuchlichste Art von Pelletbrennstoffen und werden im Allgemeinen aus verdichtetem Sägemehl und verwandten Industrieabfällen aus dem Mahlen von Holz, der Herstellung von Holzprodukten und Möbeln und dem Bau hergestellt. Andere industrielle Abfallquellen umfassen leere Fruchtbündel, Palmkernschalen, Kokosnussschalen und Baumspitzen und Zweige, die während der Holzeinschlagsarbeiten verworfen werden. Sogenannte “schwarze Pellets” bestehen aus Biomasse, die ähnlich wie Steinkohle raffiniert und für den Einsatz in bestehenden Kohlekraftwerken entwickelt wurde. Pellets werden nach ihrem Heizwert, Feuchtigkeits- und Aschegehalt und ihren Abmessungen kategorisiert. Sie können als Brennstoffe für die Stromerzeugung, Heizung für Gewerbe oder Wohnungen und Kochen verwendet werden. Pellets sind extrem dicht und können mit einem geringen Feuchtigkeitsgehalt (unter 10%) hergestellt werden, so dass sie mit einer sehr hohen Verbrennungseffizienz verbrannt werden können.

Darüber hinaus ermöglichen ihre regelmäßige Geometrie und geringe Größe eine automatische Zuführung mit sehr feiner Kalibrierung. Sie können einem Brenner durch Schneckenförderung oder pneumatische Förderung zugeführt werden. Ihre hohe Dichte ermöglicht auch eine kompakte Lagerung und den Transport über große Entfernungen. Sie können bequem von einem Tankwagen zu einem Lagerbunker oder Silo beim Kunden geblasen werden.

Eine breite Palette von Pelletöfen, Zentralheizungsöfen und anderen Heizgeräten wurde seit Mitte der 1980er Jahre entwickelt und vermarktet. 1997 wurden in Österreich vollautomatische Holzpelletkessel mit ähnlichem Komfort wie Öl- und Gaskessel verfügbar. Mit dem Anstieg der Preise für fossile Brennstoffe seit 2005 hat die Nachfrage nach Pelletheizung in Europa und Nordamerika zugenommen, und eine beträchtliche Industrie zeichnet sich ab. Laut der Task 40 der Internationalen Energieagentur hat sich die Produktion von Holzpellets zwischen 2006 und 2010 auf über 14 Millionen Tonnen mehr als verdoppelt. In einem Bericht aus dem Jahr 2012 erwartet das Biomasse-Energieressourcenzentrum, dass sich die Produktion von Holzpellets in Nordamerika in den nächsten fünf Jahren erneut verdoppeln wird.

Produktion
Pellets werden hergestellt, indem das Holzmaterial, das zuerst durch eine Hammermühle hindurchgegangen ist, komprimiert wird, um eine gleichmäßige teigartige Masse bereitzustellen.Diese Masse wird einer Presse zugeführt, wo sie durch eine Düse mit Löchern der erforderlichen Größe (normalerweise 6 mm Durchmesser, manchmal 8 mm oder größer) gequetscht wird. Der hohe Druck der Presse bewirkt, dass die Temperatur des Holzes stark ansteigt, und das Lignin plastifiziert leicht und bildet einen natürlichen “Leim”, der das Pellet zusammenhält, wenn es abkühlt.

Pellets können aus Gras und anderen nicht-holzartigen Formen von Biomasse, die kein Lignin enthalten, hergestellt werden: Getrocknete Körner des Brenners (ein Nebenprodukt der Brauindustrie) können hinzugefügt werden, um die notwendige Haltbarkeit bereitzustellen. Eine Nachrichtenmeldung der Cornell University News aus dem Jahr 2005 legte nahe, dass die Produktion von Graspellets in Europa weiter fortgeschritten ist als in Nordamerika. Er wies auf die Vorteile von Gras als Ausgangsmaterial hin, einschließlich seiner kurzen Wachstumszeit (70 Tage) und seiner leichten Kultivierung und Verarbeitung. Die Geschichte zitiert Jerry Cherney, ein Landwirtschaftsprofessor an der Schule, der besagt, dass Gräser 96% der Holzwärme produzieren und dass “jede Mischung von Gräsern verwendet werden kann, die im Mittel- bis Spätsommer geschnitten werden und auf dem Feld auslaugen Mineralien, dann ballen und pelletiert. Das Trocknen des Heus ist für die Pelletierung nicht erforderlich, wodurch die Verarbeitungskosten geringer sind als bei der Holzpelletierung. ” Im Jahr 2012 kündigte das Landwirtschaftsministerium von Nova Scotia als Demonstrationsprojekt die Umwandlung eines ölbefeuerten Heizkessels zu Graspellets in einer Forschungseinrichtung an.

Reisschalen-Brennstoffpellets werden durch Verdichten von Reisschalen hergestellt, die als Nebenprodukt des Reisanbaus von den Feldern erhalten werden. Es hat auch ähnliche Eigenschaften wie Holzpellets und ist umweltfreundlicher, da das Rohmaterial ein Abfallprodukt ist.Der Energiegehalt beträgt etwa 4 bis 4,2 kcal / kg und der Feuchtigkeitsgehalt beträgt typischerweise weniger als 10%. Die Größe der Pellets wird im allgemeinen auf etwa 6 mm Durchmesser und 25 mm Länge in Form eines Zylinders gehalten; obwohl größere Zylinder- oder Brikettformen nicht ungewöhnlich sind. Es ist viel billiger als ähnliche Energiepellets und kann mit Hilfe von billigen Maschinen aus der Schale auf dem Hof ​​selbst verdichtet / hergestellt werden. Sie sind im Allgemeinen umweltfreundlicher als Holzpellets. In den Regionen der Welt, in denen Weizen die vorherrschende Nahrungsmittelpflanze ist, können Weizenhülsen auch verdichtet werden, um Energiepellets mit ähnlichen Eigenschaften wie Reishülsenpellets herzustellen.

Ein Bericht von CORRIM (Konsortium zur Erforschung von erneuerbaren Industrieprodukten) für das Lebenszyklus-Inventar der Holzpelletherstellung und -nutzung schätzt, dass die zum Trocknen, Pelletieren und Transportieren von Pellets erforderliche Energie weniger als 11% des Energiegehalts der Pellets beträgt vorgetrocknete industrielle Holzabfälle. Wenn die Pellets direkt aus Waldmaterial hergestellt werden, benötigt sie bis zu 18% der Energie, um das Holz zu trocknen, und zusätzlich 8% für Transport- und Herstellungsenergie. Eine 2009 veröffentlichte Umweltverträglichkeitsprüfung für exportierte Holzpellets durch die Abteilung für Chemie- und Mineralingenieurwesen der Universität Bologna, Italien, und das Clean Energy Research Center der Universität von British Columbia kam zu dem Schluss, dass die Energie für den Transport von kanadischen Holzpellets verbraucht wird von Vancouver nach Stockholm (15.500 km über den Panamakanal) beträgt etwa 14% des Gesamtenergiegehaltes der Holzpellets.

Pellet-Standards
Pellets, die den in Europa gebräuchlichen Normen (DIN 51731 oder Ö-Norm M-7135) entsprechen, haben einen Wassergehalt von weniger als 10%, haben eine einheitliche Dichte (mehr als 1 Tonne pro Kubikmeter, sinken also in Wasser) (Schüttdichte) etwa 0,6-0,7 Tonnen pro Kubikmeter), haben eine gute strukturelle Festigkeit und einen geringen Staub- und Aschegehalt. Da die Holzfasern durch die Hammermühle abgebaut werden, gibt es bei den fertigen Pellets praktisch keinen Unterschied zwischen den verschiedenen Holzarten. Pellets können aus fast jeder Holzsorte hergestellt werden, vorausgesetzt, die Pelletpresse ist mit einer guten Instrumentierung ausgestattet, die Unterschiede im Futtermaterial können in der Pressenregulierung ausgeglichen werden. In Europa befinden sich die Hauptproduktionsgebiete in Südskandinavien, Finnland, Mitteleuropa, Österreich und die baltischen Länder.

Pellets, die den europäischen Normen entsprechen und Recyclingholz oder Verunreinigungen von außen enthalten, gelten als Pellets der Klasse B. Recycelte Materialien wie Spanplatten, behandeltes oder gestrichenes Holz, melaminharzbeschichtete Platten und dergleichen sind besonders ungeeignet für die Verwendung in Pellets, da sie schädliche Emissionen und unkontrollierte Schwankungen der Brenneigenschaften der Pellets erzeugen können.

Die in den USA verwendeten Standards sind unterschiedlich, wurden vom Pellet Fuels Institute entwickelt und sind wie in Europa nicht obligatorisch. Dennoch erfüllen viele Hersteller die Bestimmungen, da die Garantie für in den USA hergestellte oder importierte Feuerstätten die Schäden durch Pellets, die nicht den Vorschriften entsprechen, nicht decken kann. Die Preise für US-Pellets stiegen während der Preisinflation für fossile Brennstoffe von 2007-2008, fielen später aber deutlich und sind im Allgemeinen niedriger als die meisten fossilen Brennstoffe, mit Ausnahme von Kohle.

Regulierungsbehörden in Europa und Nordamerika verschärfen derzeit die Emissionsnormen für alle Arten von Holzhitze, einschließlich Holzpellets und Pelletöfen. Diese Standards werden verpflichtend sein, mit unabhängig zertifizierten Tests, um die Einhaltung zu gewährleisten. In den Vereinigten Staaten haben die 2009 eingeleiteten neuen Regeln den Prozess der ordnungspolitischen Überprüfung durch die EPA abgeschlossen. Am 24. Juni 2014 wurden endgültige Regeln für eine Stellungnahme verabschiedet. Das American Lumber Standard Committee wird die unabhängige Zertifizierungsstelle für die neuen Standards für Pellets sein.

Holzpellets für gewerbliche Zwecke
Holzpellets werden in fünf Größenklassen (siehe Tabelle) und zwei Wassergehaltsklassen M10 und M15 mit maximal 10 und 15% Wassergehalt gehandelt. Für den Aschegehalt (A) sind auch mechanische Festigkeit (DU), Feinanteil (F) und Schüttdichte (BD) und für Schwefel (S), Stickstoff (N) und Chlorgehalt (Cl) Klassen definiert. Der Heizwert Q und ein eventueller Gehalt an Additiven müssen der Ascheerweichungstemperatur DT angegeben werden. Die Schüttdichte muss mindestens 600 kg / m³ betragen, für die anderen vorgenannten Eigenschaften sind keine Grenzwerte angegeben.

Größe Durchmesser Länge Wassergehalt Klasse Wassergehalt
D06 6 mm ± 1,0 mm 3,15 mm bis 40 mm, 1% bis 45 mm M10 Max. 10%
D08 8 mm ± 1,0 mm 3,15 mm bis 40 mm M15 Max. fünfzehn%
D10 10 mm ± 1,0 mm 3,15 mm bis 40 mm
D12 12 mm ± 1,0 mm 3,15 mm bis 50 mm
D25 25 mm ± 1,0 mm 10 mm bis 50 mm

Holzpellets für nicht industrielle Zwecke
Für den nicht-industriellen Gebrauch werden nur die Größen D06 und D08 in der Wassergehaltklasse M10 gehandelt. Die Schüttdichte muss mindestens 600 kg / m³ betragen, der Feinanteil darf 1%, der Zusatzstoffgehalt nicht mehr als 2% betragen. Es gibt drei Eigenschaftenklassen. Pellets der Klassen A1 und A2 werden aus frisch geerntetem Holz oder chemisch unbehandelten Holzresten, im Fall von A1 aus Material mit niedrigem Aschegehalt und Stickstoffgehalt, bei A2 mit etwas höherem Aschegehalt und Stickstoffgehalt (z. B. Massivholzpellets, Waldrestholz oder Stickstoff) hergestellt ) bellt). Pellets der Klasse B können auch aus Industrierestholz und chemisch unbehandeltem Altholz bestehen und einen höheren Aschegehalt und Stickstoffgehalt aufweisen. Zusätzlich sind jeweils ein Mindestheizwert und eine Mindeststärke angegeben. Der Festigkeitstest nach EN 15210 beinhaltet eine 10-minütige Behandlung in einer rotierenden Box mit Prallplatte. Vor und nach dieser Behandlung wird die Probe durch eine Lochplatte mit Löchern von 3,15 mm Durchmesser gesiebt, nur das zurückgehaltene Material des ersten Siebes wird getestet. Für das zweite Screening muss mindestens der angegebene Massenanteil beibehalten werden.

Eigentum Klasse A1 Klasse A2 Klasse b
Aschegehalt A0.7 Max. 0,7% A1.2 Max. 1,2% A2.0 Max. 2,0%
Stickstoffgehalt Nr. 3 Max. 0,3% N0.5 Max. 0,5% N1.0 Max. 1,0%
Stärke DU97.5 Minute 97,5% DU97.5 Minute 97,5% DU96.5 Minute 96,5%
Heizwert Q16.5 > 16,5 MJ / kg Q16.5 > 16,5 MJ / kg Q16.5 > 16,5 MJ / kg

Für Schwefel-, Chlor- und Schwermetallgehalte sind Grenzwerte festgelegt. Für das Ascheschmelzverhalten sollten die Temperatur zu Beginn der Schrumpfung (SST), Erweichungstemperatur (DT), Hemisphärentemperatur (HT) und Vorlauftemperatur (FT) angegeben werden.

Die Marken “ENplus” und “EN B”, Warenzeichen der European Biomass Association, werden über den European Pellet Council von nationalen Pelletverbänden an Unternehmen vergeben, die Pellets herstellen, handeln oder transportieren. Die Anforderungen an Pellets für die Dichtungen ENplus-A1, ENplus-A2 und EN-B entsprechen grundsätzlich den entsprechenden Qualitäten der Norm ISO 17225-2, jedoch sollte zusätzlich die Ascheerweichungstemperatur angegeben werden. Darüber hinaus wird die gesamte Kette zum Endkunden erfasst und entsprechende Lager- und Transportbedingungen vorgeschrieben. Ständige Rückstellmuster (außer Lieferung in Säcken zu 15 kg) müssen entnommen werden und die Rückverfolgbarkeit aller Lieferungen an den Hersteller muss gewährleistet sein. Darüber hinaus werden jährliche Überprüfungen von der Zertifizierungsstelle bei den Herstellern durchgeführt, der Handel wird alle drei Jahre überprüft.

Mit dem Qualitätszeichen “DINplus”, dem Zeichen der DIN CERTCO mbH, wird eine weitere am Markt etablierte Zertifizierung erreicht. Neben den Anforderungen der Norm DIN EN ISO 17225-2 bestehen zusätzliche Anforderungen an das Produkt. Die Geldbußen dürfen 0,5% und nicht wie im Standard von 1% überschreiten. Jährliche Überprüfungen der Produzenten werden durchgeführt.

Typische Eigenschaften von Holzpellets für kleine Feuerungsanlagen
Holzpellets haben folgende Eigenschaften:

Energiedichte von ca. 4,8 kWh / kg (17.000 kJ / kg), 2 t Pellets enthalten die Energie von ca. 1000 l Heizöl (Äquivalent)
Schüttdichte von ca. 650 kg / m³
Wassergehalt von weniger als 10%
Aschegehalt unter 0,5% für hochwertige Pellets
Weitere wichtige Merkmale und Qualitätsmerkmale sind der Durchmesser und die Länge der Pellets, der Gehalt bestimmter Elemente (Schwefel, Chlor), die Abriebfestigkeit, die verwendeten Rohstoffe und andere.

Herstellungsmethode
Das Rohmaterial (Sägemehl und Späne von Sägewerken) wird ohne Zusatz von Agglomerationsmittel unter hohem Druck zu Stäben von wenigen Millimetern Durchmesser verpresst.

Die für die Produktion benötigte Energie hängt vom Feuchtigkeitsgehalt des Rohmaterials ab. Es liegt zwischen 1,3% und 2,7% des Heizwertes.

Seit Ende 2009 werden in den Produktionsstätten, die kein Sägemehl mehr haben, Rundholz mit kleinen Durchmessern (Koniferen) mit hohen Endkosten (Zusatzkosten von etwa 10 Euro pro Tonne Pellets) und manchmal schwer zu entkorken verarbeitet nicht fehlen. Qualitätsprobleme zu stellen, die die graue Energie, die zu ihrer Herstellung verbraucht wird, nach oben verändern.

Am Rande produzieren einige Hersteller Brennstoffpellets, die für Holz substituierbar sind, aber mit anderen Rohstoffen hergestellt werden. Wir können anführen:

Die Rebe schießt.
Der Kaffeesatz, getrocknet, verdichtet, der Heizwert liegt leicht über dem Holz.

Gefahren
Holzpellets, insbesondere frisch hergestellte, sind chemisch aktiv und können die Atmosphäre des Sauerstoffs, die zur Aufrechterhaltung des Lebens benötigt wird, abbauen. Holzpellets können auch große Mengen des giftigen Kohlenmonoxids emittieren. Tödliche Unfälle haben in privaten Lagerräumen und an Bord von Schiffen stattgefunden. Im Umgang mit Holzpellets entsteht feiner Staub, der zu ernsthaften Staubexplosionen führen kann.

Pelletofen-Betrieb
Es gibt drei allgemeine Arten von Pellet-Heizgeräten, freistehende Pelletöfen, Pelletofen-Einsätze und Pelletkessel. Pelletöfen “sehen wie traditionelle Holzöfen aus, funktionieren aber eher wie ein moderner Ofen. [Brennstoff, Holz oder andere Biomasse – Pellets werden in einem Vorratsbehälter gelagert, der als Trichter bezeichnet wird. Der Trichter kann auf der Oberseite des Gerätes, der Seite von es oder entfernt.] Eine mechanische Schnecke [automatisch füttert] die Pellets in einen Brennkessel, wo sie bei einer so hohen Temperatur verbrannt werden, dass sie kein Entlüftungs-verstopfendes Kreosot und sehr wenig Asche oder Emissionen erzeugen … “Wärmeaustauschrohre”: Durch Feuer erhitzte Luft in den Raum leiten … “Konvektionsventilator”: Zirkuliert Luft durch Wärmeaustauschrohre und in den Raum … Der größte Unterschied zwischen einem Pelletofen und … einem Holzofen ist, dass der Pelletofen im Inneren ein High-Tech-Gerät ist mit einer Platine, einem Thermostat und Lüftern – die alle zusammenarbeiten, um [Temperatur zu regulieren und] Ihren Raum effizient zu heizen. ”

Ein Pelletofeneinsatz ist ein Ofen, der in einen bestehenden gemauerten oder vorgefertigten Holzkamin eingesetzt wird. Siehe Kamineinsatz

Pelletskessel sind eigenständige Zentralheizungs- und Warmwassersysteme, die traditionelle fossile Brennstoffsysteme in privaten, gewerblichen und institutionellen Anwendungen ersetzen sollen.Automatische oder automatische Pelletkessel umfassen Silos für die Massenlagerung von Pellets, ein Brennstoffliefersystem, das den Brennstoff vom Silo zum Trichter bewegt, eine Logiksteuerung zur Regulierung der Temperatur über mehrere Heizzonen und ein automatisches Aschenbeseitigungssystem für die Langzeitautomatisierung Operationen.

Pelletkörbe ermöglichen es einer Person, ihr Haus mit Pellets in vorhandenen Öfen oder Kaminen zu beheizen.

Benzinpreis
Da die Pellets aus Kuppelprodukten der Sägeindustrie hergestellt werden, ist die Produktion mit der Bauindustrie, der allgemeinen Wirtschaft (Verpackungsholz) und der Ansammlung von Rundholz (Holz aus schädlichen Sturm- oder Käferunfällen) zusammen verbunden.

Auf dem Pelletmarkt gab es in den letzten Jahren mit unterschiedlicher zeitlicher Verzögerung einen starken Anstieg von Angebot und Nachfrage. Nach einem zunächst recht hohen Preis nach Markteinführung in den späten 1990er Jahren folgte in Deutschland von 2002 bis 2005 eine Phase relativ niedriger Preise von 3,50 Cent / kWh. Darauf folgten mehrere Monate hohe Pelletspreise von mehr als 5 Cent / kWh im Winter 2006/07 wegen Lieferengpässen. Seit 2007 haben die Hersteller ihre Kapazitäten weiter ausgebaut, so dass der Handelswert auf ein Niveau zwischen etwa 3,50 und 4,50 Cent / kWh gefallen ist.

Kostenvergleich
Um die Effizienz einer Pelletheizung abschätzen zu können, müssen neben den Brennstoffkosten die spezifischen Kosten für Lagerung und Verbrennung berücksichtigt werden. Insbesondere erfordert der niedrigere spezifische Heizwert ein höheres Speichervolumen. Eine Pelletversorgung, bezogen auf den spezifischen Heizwert, sollte daher mindestens 10% billiger sein als eine Lagerung von Heizöl oder mindestens 20% billiger als die Bereitstellung von Brenngas ohne Lagerkosten. In Österreich liegt der Kostenvorteil von Pellets gegenüber Heizöl seit 2010 nicht immer zwischen 40 und 56%.

Preisentwicklung
Bis zum Frühjahr 2004 war der Preis für Pellets etwa gleich hoch wie der Heizölpreis und etwa 30% billiger als Erdgas. Danach stiegen die Preise für Pellets nur moderat, während die Preise für Heizöl und Erdgas stark stiegen. Auf Basis der österreichischen Preise lagen die Heizkosteneinsparungen Ende 2005 bei 40 bis 50% gegenüber Öl. Der Preis schwankte zwischen höheren Preisen im Winter und niedrigen im Sommer.

Ab Sommer 2006 gab es erstmals keinen Rückgang, sondern einen kontinuierlichen Anstieg der Preise. Der Preis für DIN plus-Pellets lag im Juli 2006 in Deutschland bei durchschnittlich 206 Euro pro Tonne. In Österreich stieg der Preis im Herbst 2006 auf bis zu 250 € und hat sich im Dezember auf 255 € niedergeschlagen.

Aufgrund des extrem milden Winters 2006/07, vor allem aber nach dem Sturm durch den Wintersturm Kyrill am 18./19. Der Januar 2007 und das folgende Überangebot an Holzpreisen begannen bis zum Frühjahr 2007 wieder deutlich auf durchschnittlich 185 € pro Tonne zu fallen und stabilisierten sich durch die massive Ausweitung der Produktionskapazität um 180 bis 200 € auf den Herbst.

Im Jahr 2008 hatte der Pelletspreis in Österreich den Wert von 200 Euro pro Tonne nicht überschritten und lag Mitte 2008 zwischen 155 und 175 Euro.

Im Jahr 2010 lag der Jahresdurchschnittspreis für eine Lieferung von 5 Tonnen Schüttgut in einem Umkreis von 50 km in Deutschland bei 228,45 € pro Tonne und stieg 2011 auf 241,41 € pro Tonne. Bei einem Heizwert von 4,9 kWh / kg ist dies der Fall entspricht 4,66 ct (2010) bzw. 4,93 ct (2011) pro kWh. Im Juni / Juli ist der Preis pro Tonne um bis zu 10% niedriger.

Im Dezember 2012 kosteten Holzpellets in Deutschland durchschnittlich 256,24 € pro Tonne. Der Preis in Österreich lag im September 2014 bei 243,2 Euro pro Tonne, in der Schweiz bei 391,68 Euro pro Tonne, was 324,23 Euro pro Tonne entspricht.

Die Preisentwicklung in Österreich im Vergleich zu Erdgas und Holzpellets lässt sich anhand der österreichischen Preisindizes der Produkte objektiv beobachten: Im Januar 2013 lag der österreichische Gaspreisindex bei 143,75 gegenüber dem Basiswert Januar 2006; H. Der Gaspreis stieg in den letzten sieben Jahren um das 1,44-fache (siehe Gaspreisentwicklung und Erklärung der üblichen Preisschwankungen). Der Pelletspreisindex lag im September 2014 bei 136,80, d. H. Der Preis für Pellets stieg um das 1,37-fache.

Energieertrag und Effizienz
Der Energiegehalt von Holzpellets beträgt ungefähr 4,7 – 5,2 MWh / Tonne (~ 7450 BTU / lb).

In den letzten Jahren wurden hocheffiziente Holzpelletöfen und -kessel entwickelt, die in der Regel eine Verbrennungseffizienz von über 85% bieten. Die neueste Generation von Holzpelletkesseln kann im Kondensationsmodus arbeiten und somit 12% höhere Wirkungsgrade erreichen.Holzpelletkessel haben im Vergleich zu flüssigen oder gasbefeuerten Systemen eine begrenzte Kontrolle über die Geschwindigkeit und das Vorhandensein von Verbrennung; Aus diesem Grund sind sie aufgrund der größeren Fähigkeit des Hydroniksystems, Wärme zu speichern, besser für Warmwasserheizungssysteme geeignet. Pelletbrenner, die an Ölbrennern nachgerüstet werden können, sind ebenfalls erhältlich.

Bedeutung
Die Bedeutung von Holzpellets hat in den letzten Jahren in Deutschland und in Europa stetig zugenommen. So wurden 1999 in Wohngebäuden in Deutschland nur 800 Pelletheizungen installiert. Die Zahl stieg bis 2004 auf 27.000, im Jahr 2008 auf rund 100.000 und im Jahr 2013 auf 180.000. Im Jahr 2016 werden in Deutschland knapp 422.000 Pelletheizungen installiert.

In Österreich waren im Jahr 2000 7.000 Pelletkessel in Betrieb, 2012 waren es mehr als 100.000.Weltweit stieg die Pelletsproduktion von 2,5 Millionen Tonnen im Jahr 2002 auf 23 Millionen Tonnen im Jahr 2012.

Luftverschmutzung Emissionen
Emissionen wie NOx, SOx und flüchtige organische Verbindungen aus Pelletfeuerungsanlagen sind im Vergleich zu anderen Formen der Verbrennungserwärmung im Allgemeinen sehr gering. Ein bekanntes Problem ist die Emission von Feinstaub in die Luft, insbesondere in städtischen Gebieten mit einer hohen Konzentration von Pelletheizungen oder Kohle- oder Ölheizungen in unmittelbarer Nähe. Diese PM2,5-Emissionen von älteren Pelletöfen und -kesseln können in der Nähe problematisch sein, insbesondere im Vergleich zu Erdgas (oder erneuerbarem Biogas), obwohl bei großen Anlagen elektrostatische Abscheider, Zyklonabscheider oder Staubfilter die Partikel kontrollieren können, wenn sie ordnungsgemäß gewartet werden und betrieben.

Erderwärmung
Es besteht Unsicherheit darüber, in welchem ​​Maße die Verbrennung von Holzpellets Wärme oder Strom zum globalen Klimawandel beiträgt und wie sich die Auswirkungen auf das Klima mit den Auswirkungen konkurrierender Wärmequellen vergleichen lassen. Zu den Faktoren in der Unsicherheit gehören die Holzquelle, die Kohlendioxidemissionen aus Produktion und Transport sowie aus der Endverbrennung, und welcher Zeitrahmen ist für die Betrachtung geeignet.

Ein Bericht des Manomet Center for Conservation Sciences, “Biomass Sustainability and Carbon Policy Study” vom Juni 2010 für das Massachusetts Department of Energy Resources, kommt zu dem Schluss, dass brennende Biomasse wie Holzpellets oder Holzspäne eine große Menge CO2 in die Luft freisetzt Es entsteht eine “Kohlenstoffschuld”, die 20-25 Jahre nicht im Ruhestand ist und danach einen Netto-Nutzen hat. Im Juni 2011 bereitete sich die Abteilung darauf vor, ihre endgültige Verordnung einzureichen, in der Erwartung, die Kontrolle der Nutzung von Biomasse für Energie, einschließlich Holzpellets, deutlich zu verschärfen. Befürworter der Biomasseenergie haben die Schlussfolgerungen des Manomet-Berichts bestritten, und Wissenschaftler haben in dem Bericht auf Versäumnisse hingewiesen, was darauf hindeutet, dass die Klimaauswirkungen schlimmer sind als berichtet.

Bis ca. 2008 wurde allgemein angenommen, dass Biomasseenergie (auch aus Holzpellets), selbst in wissenschaftlichen Arbeiten, CO2-neutral ist, hauptsächlich weil das erneute Wachstum der Vegetation den in die Luft emittierten Kohlenstoff zurückgewinnen und speichern soll. Dann erschienen wissenschaftliche Arbeiten, in denen die Auswirkungen von Biomasse auf das Klima untersucht wurden, die die vereinfachende Annahme der Kohlenstoffneutralität widerlegten. Laut dem “Biomass Energy Resource Centre” hat sich die Annahme der Klimaneutralität “zu einer Erkenntnis entwickelt, dass die Kohlenstoffauswirkungen von Biomasse davon abhängen, wie der Brennstoff geerntet wird, von welchen Waldarten, welche Arten der Waldbewirtschaftung und wie Biomasse ist verwendet im Laufe der Zeit und über die Landschaft. ”

Im Jahr 2011 verabschiedeten zwölf prominente US-Umweltorganisationen eine Politik, die ein hohes Maß an staatlichen Anreizen für Energie aus Biomasse, einschließlich Holzpellets, festlegt.Teilweise heißt es: “Quellen und Einrichtungen, die für (staatliche) Anreize infrage kommen, müssen innerhalb von 20 Jahren und auch längerfristig niedrigere Lebenszyklus-, kumulative und Nettoemissionen von Treibhausgasen und Ozeanversauerung zur Folge haben als die Energiequellen, die sie ersetzen oder mithalten. ”

Nachhaltigkeit
Die Holzindustrie ist besorgt darüber, dass bei einer großflächigen Nutzung der Holzenergie die Rohstoffversorgung für Bau und Produktion erheblich eingeschränkt wird.

Kosten
Aufgrund der schnellen Zunahme der Popularität seit 2005 können die Verfügbarkeit und Kosten von Pellets ein Problem sein. Dies ist eine wichtige Überlegung beim Kauf eines Pelletofens, eines Ofens, von Pelletkörben oder anderen Geräten, die in der Branche als Bradley Burners bekannt sind.Die derzeitige Pelletproduktion nimmt jedoch zu, und es ist geplant, in den Jahren 2008-2009 in den USA mehrere neue Pelletfabriken online zu stellen.

Die Kosten der Pellets können durch den Bauzyklus beeinflusst werden, was zu Schwankungen in der Lieferung von Sägemehl und Verschnitt führt.

Laut der am 5. Oktober 2015 aktualisierten Energiepreis- und Planungsfreigabe von New Hampshire können die Kosten des gelieferten Heizöls # 2 mit den Kosten für Holzmehlpellets, die mit ihrem BTU-Äquivalent geliefert werden, verglichen werden: 1 Tonne Pellets = 118,97 Gallonen von # 2 Heizöl. Dies setzt voraus, dass eine Tonne Pellets 16.500.000 BTU produziert und eine Gallone # 2 Heizöl 138.690 BTU produziert. Wenn also # 2 Fuel Oil $ 1,90 / Gal kostet, liegt der Breakeven-Preis für Pellets bei $ 238,00 / Ton.

Nutzung nach Region

Europa
Die Verwendung in Europa variiert aufgrund staatlicher Vorschriften. In den Niederlanden, Belgien und Großbritannien werden Pellets hauptsächlich in Großkraftwerken eingesetzt. Das größte Kraftwerk Großbritanniens, das Kraftwerk Drax, hat ab 2012 einige seiner Einheiten zu Pelletbrennern umgebaut; Bis zum Jahr 2015 hatte Drax Großbritannien zum größten Exporteur von Holzpellets aus den USA gemacht. In Dänemark und Schweden werden Pellets in Großkraftwerken, mittelgroßen Fernwärmesystemen und kleinen Wohnhäusern verwendet. In Deutschland, Österreich, Italien und Frankreich werden Pellets vor allem für kleinflächige Wohn- und Industriewärme genutzt.

Das Vereinigte Königreich hat ein Förderprogramm mit dem Namen “Renewable Heat Incentive” (RHI) initiiert, mit dem nicht-einheimische und einheimische Holzpelletkesselanlagen Zahlungen über einen Zeitraum von 7-20 Jahren erhalten können. Es ist das erste derartige System der Welt und zielt darauf ab die Menge an erneuerbarer Energie, die im Vereinigten Königreich im Einklang mit den Verpflichtungen der EU erzeugt wird. Schottland und Nordirland haben getrennte, aber ähnliche Regelungen. Ab Frühjahr 2015 müssen alle Biomasseeigentümer – ob inländische oder gewerbliche – ihre Brennstoffe von BSL-Lieferanten (Biomass Suppliers List) beziehen, um RHI-Zahlungen zu erhalten.

Pellets werden in Schweden, dem wichtigsten Pelletproduzenten in Europa, hauptsächlich als Alternative zur Ölzentralheizung verwendet. In Österreich, dem führenden Markt für Pelletsheizöfen (bezogen auf seine Einwohnerzahl), wird geschätzt, dass 2/3 aller neuen Hausbrandöfen Pelletbrenner sind. In Italien hat sich ein großer Markt für automatisch gefütterte Pelletofen entwickelt. Italiens Haupteinsatzgebiet für Pellets sind kleine private Heizkessel für Wohnhäuser und Industrie.

Im Jahr 2014 lag der gesamte Holzpelletverbrauch pro Jahr in Deutschland bei 2,2 Millionen Tonnen.Diese Pellets werden überwiegend von kleinen Wohnheimen in Wohngebäuden verbraucht. Die Co-Feuerungsanlagen, die den Pelletsektor zur Energieerzeugung nutzen, sind im Land nicht weit verbreitet. Die größte Menge an Holzpellets ist mit DINplus zertifiziert und das sind die Pellets von höchster Qualität. In der Regel werden die minderwertigen Pellets exportiert.

Neuseeland
Der Gesamtabsatz von Holzpellets in Neuseeland lag 2003 bei 3 bis 5 000 Tonnen. Der Bau neuer Holzpelletanlagen hat zu einer enormen Steigerung der Produktionskapazität geführt.

Vereinigte Staaten
Einige Unternehmen importieren in Europa hergestellte Kessel. Ab 2009 verwendeten etwa 800.000 Amerikaner Holzpellets für Wärme. Es wird geschätzt, dass in den USA im Jahr 2013 2,33 Millionen Tonnen Holzpellets für Wärme verwendet werden. Der US-Holzpellet-Export nach Europa wuchs von 1,24 Millionen Tonnen im Jahr 2006 auf 7 Millionen Tonnen im Jahr 2012, aber die Wälder wuchsen sogar noch mehr.

Andere Anwendungen

Pferdebettwäsche
Wenn Holzpellets kleine Mengen Wasser zugesetzt werden, dehnen sie sich aus und werden zu Sägemehl. Dies macht sie geeignet als Pferdeeinstreu zu verwenden. Die Leichtigkeit der Lagerung und des Transports sind zusätzliche Vorteile gegenüber herkömmlichen Betten. Einige Holzarten, einschließlich Walnuss, können jedoch für Pferde giftig sein und sollten niemals als Einstreu verwendet werden.

In Thailand werden Reishülsenpellets für Tierstreu produziert. Sie haben eine hohe Absorptionsrate, die sie für den Zweck ideal macht.

Absorptionsmittel
Holzpellets werden auch verwendet, um verunreinigtes Wasser zu absorbieren, wenn Öl- oder Gasquellen gebohrt werden.

Kochen
Holzpelletgrills haben Popularität als eine vielseitige Art zu grillen, zu backen und zu rauchen gewonnen. Die Größe der Pellets macht es nützlich für die Herstellung eines Holzofengrills, der immer noch präzise seine Temperatur kontrolliert.

Vorteile und Nachteile

Vorteile
Pellets haben gegenüber Holz mehrere Vorteile:

Es ist eine erneuerbare und leicht zugängliche Ressource aufgrund der Verwendung von Abfällen aus anderen Branchen.
Als wiederverwendetes Material ist es billiger.
Es ist einfacher, die Öfen programmierbar zu machen, so dass sie automatisch ein- oder ausgeschaltet werden.
Indem sie den Raum besser ausfüllen und eine größere scheinbare Dichte haben, nehmen sie weniger als die Stämme oder Äste ein und passen in jeden Behälter irgendeiner Form.
Sie erzeugen eine beträchtliche Menge an Asche pflanzlichen Ursprungs und sind nicht toxisch, was als Dünger oder Mineralzusatz von Tieren verwendet werden kann. Diese Asche ist reich an Kalzium und Kalium.
Als zusätzliche Vorteile sind sie in der Regel billiger als herkömmliche Kraftstoffe wie Diesel und produzieren weniger Schadstoffe (SOx und Dioxine).

Nachteile
Es braucht auch mehr Platz als Diesel, so dass mehr Platz benötigt wird, um es zu lagern oder die Bestände mehrmals aufzufüllen.
Es gibt landesweit Pelletshändler, die die Lieferung von Pellets vertraglich sicherstellen können. Der Raum ist ein Problem, das abgewogen werden muss.
Wie bei jeder Verbrennung entsteht Abfall, was eine gewisse beträchtliche Menge an Asche bedeutet, die abhängig von der Art der Pellets, die verbrennen, in ihrem Volumen variiert. Die Verbrennung der Pellets erzeugt auch Ruß, der in Form von Mikropartikeln in die Atmosphäre emittiert wird, die Humeros verschmutzt (es ist notwendig, sie zu entfernen) und den Umweltdreck zu erhöhen.
Die Produktion von Holzabfällen in der Industrie ist begrenzt, so dass ein längerer Verbrauch dazu führen kann, dass für den Brettmarkt bestimmtes Brechholz verwendet wird und der Preis des Pellets steigt.
Wenn die Pellets mehrere Förderschnecken passieren, lösen sie sich etwas auf, wodurch Sägemehl entsteht, das manchmal die Beschickung des Kessels behindert.
Die Verbrennung der Pellets erfordert einen höheren Luftverbrauch, was bedeutet, dass eine größere Belüftung in dem Biomassekesselraum erforderlich ist als in einem Heizraum für Gas, Diesel oder anderen Brennstoff, was kein großer Nachteil in Kesselräumen ist, aber sehr wichtig in einzelnen Öfen, die im zu beheizenden Raum arbeiten, da sie mehr Kaltlufteinlass benötigen, der auch die Räumlichkeiten kühlt.
Es gibt verschiedene Arten von Pellets, je nach ihrer Herkunft (Oliven-, Pappel-, Stadtbaumschnitt usw.) und dem geografischen Gebiet, was bedeutet, dass der Heizwert variiert und daher Pellets mit geringerer Leistung gleichzeitig verkauft werden können. Preis als die der größeren Macht. Dies erzeugt Hilflosigkeit für den Verbraucher, der schließlich Wärme kaufen will, nicht Massen von Kraftstoff. Um dies zu lösen, gibt es jedoch verschiedene Klassifizierungen von Pellets nach ihrer Qualität (ENplus), die unter anderem den Wert des Heizwerts des Produkts sicherstellen.

In Bezug auf andere traditionelle Formen von Biomasse wie Holz oder Holzspäne, hat es auch Nachteile:

Manchmal haben Sie Zugang zu Brennholz zu einem sehr niedrigen Preis oder kostenlos.
Chips haben eine geringere Energiedichte. Sie sind nicht gepresst und haben kein einheitliches Korn. Sie können fast alle Vorteile der Pellets sammeln (Automatisierung, Energieverbrauch …) und Späne lassen sich viel einfacher aus Abfallschnitt oder anderen Holzabfällen herstellen. Es ist nur ein geeigneter Brecher notwendig und der Pressvorgang wird vermieden.
Diese Notwendigkeit für eine zusätzliche Verarbeitung der Pellets macht es teurer, sie wirtschaftlich und energetisch herzustellen. Auf der anderen Seite erleichtert die gleichmäßige Granulometrie der Pellets die automatische Beschickung des Kessels.