Fremdenergiefreie Trocknungsvarianten für Holz aus KUP - Trocknungsversuch mit 4 Varianten im Rahmen des Projektes AgroForstEnergie

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1 Fremdenergiefreie Trocknungsvarianten für Holz aus KUP - Trocknungsversuch mit 4 Varianten im Rahmen des Projektes AgroForstEnergie Manuela Bärwolff & Thomas Hering Thüringer Landesanstalt für Landwirtschaft Verbundprojekt Ökonomische und ökologische Bewertung von Agroforstsystemen in der landwirtschaftlichen Praxis

2 Ernte im Februar 2011 nach 4 Jahren Standzeit Foto: Martin Dotzauer, TLL Ernte im Februar 2011 nach 12 Jahren Standzeit

3 Logistik der Erzeugung von trockenem Hackgut aus Kurzumtriebsplantagen Kurzumtriebsplantage Fällen Fällen & Hacken Rücken Trocknen Trocknen Hacken Trockenes Hackgut Notwendigkeit der Trocknung von frischem Hackgut Lagerbeständigkeit (mikrobieller Abbau, Selbstentzündung) Quelle: FNR

4 Notwendigkeit der Trocknung von frischem Hackgut Lagerbeständigkeit (mikrobieller Abbau, Selbstentzündung) Reduzierung des Transportgewichtes Notwendigkeit der Trocknung von frischem Hackgut Lagerbeständigkeit (mikrobieller Abbau, Selbstentzündung) Reduzierung des Transportgewichtes Heizwertoptimierung Quelle: FNR

5 Notwendigkeit der Trocknung von frischem Hackgut Lagerbeständigkeit (mikrobieller Abbau, Selbstentzündung) Reduzierung des Transportgewichtes Heizwertoptimierung Emissionsreduzierung durch Erhöhung der Verbrennungstemperatur Verfahren der Hackschnitzeltrocknung Quelle: LfULG 2009

6 Versuchsvariante Vlies Haufwerk unter luftdurchlässigem TopTex Schutzvlies Frischmasse: 68,12 t Wassergehalt: 55,5 % Zeitraum: 02/ /2011 (160 Tage) 17. Fachtagung Energetische Nutzung Nachwachsender Rohstoffe, 15 & , Freiberg Versuchsvariante Dom Verfahren zur Biomassetrocknung Frischmasse: 77,64 t Wassergehalt: 55,5 % Zeitraum: 02/ /2011 (176 Tage)

7 Versuchsvariante Dom Verfahren zur Biomassetrocknung Quelle: Brummack, TU Dresden Versuchsvariante Dach Haufwerk unter Dach Frischmasse: 14,40 t Wassergehalt: 55,5 % Zeitraum: 02/ /2011 (175 Tage)

8 Versuchsvariante Stamm Unabgedeckte Ganzbäume im Stapel Frischmasse: 18,76 t Wassergehalt: 55,5 % Zeitraum: 02/ /2011 (182 Tage) Parameter des Ausgangsmaterials Partikelgröße G 30 / P 16 Wassergehalt 55,5 % Aschegehalt 2,8 % Stickstoff 0,4 % Chlor 0,002 % Schwefel 0,031 % Heizwert Schüttdichte 17,2 MJ/kg 184 kg/m³

9 Wetterbedingungen im Versuchszeitraum - Niederschlag langjähriges Mittel Deutschland langjähriges Mittel Dornburg Dornburg 2011 Wetterbedingungen im Versuchszeitraum - Lufttemperatur Lufttemperatur [ C] Dornburg 2011 langjähriges Mittel Deutschland Februar März April Mai Juni Juli August

10 Datenerfassung zur Auslagerung Masse absolut Wassergehalt Äußere Schicht (10 Proben) Inneres der Miete (10 Proben) 3 Mischproben aus umgelagerten durchmischtem Material je transportiertem Container Pilzbefall Äußere Schicht (10 Proben) Inneres der Miete (10 Proben) 3 Mischproben aus umgelagerten durchmischtem Material je transportiertem Container Restwassergehalte der 4 Trocknungsvarianten nach 6 Monaten 60 Wassergehalt zur Auslagerung [%] N = 6 N = 3 N = 9 N = 12 Vlies Dom Dach Stamm Eingangsmasse atro [t] Trocknungsdauer [d] Restwassergehalt [%] Wasserentzug/d [%] Vlies 30, ,5 0,055 Dom 34, (150) 36,8 0,106 (0,124) Dach 6, ,3 0,155 Stamm 8, ,7 0,119

11 Restwassergehalte der 4 Trocknungsvarianten nach 6 Monaten Wassergehalt zur Auslagerung [% Haufeninneres Randschicht Vlies Dom Dach Stamm Kondensationsschicht im Außenbereich der Miete DOM

12 (Mikrobielle) Masseverluste der 4 Trocknungsvarianten nach 6 Monaten Masseverlust [%] Vlies Dom Dach Stamm Pilzbesatz an Holzhackschnitzeln der 4 Trocknungsvarianten nach 6 Monaten Pilzbesatz an Holzhackschnitzeln [Mio. KbE/g] Vlies Dom Dach Stamm

13 Zusammenhang zwischen Pilzbesatz auf Hackgut und Sporenzahl in der Luft Quelle: Scholz et al Zusammenhang zwischen Pilzbesatz auf Hackgut und Sporenzahl in der Luft Vlies Dom Dach Stamm verändert nach Scholz et al. 2005

14 Zusammenfassung zur Erreichung von Lagerfähigkeit und optimaler Energieausnutzung ist eine Trocknung von Holzhackschnitzeln notwendig natürliche (passive) Trocknung ist aus Gründen der Nachhaltigkeit vorzuziehen Masseverlust [%] Wassergehaltsreduktion [%] Masseverlust, Pilzbesatz und Wassergehaltsreduktion nach 6 Monaten 5 0 Masseverlust Pilzbesatz Wassergehaltsreduktion Vlies Dom Dach Stamm Pilzbesatz [Mio KbE/g]] Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!