Merkblatt 12 - Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft ...

Merkblattder Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft Dezember122011Der Energieinhalt von HolzHolz als Brennstoff hilft, die fossilen und nur begrenzt vorhandenen Energieträger Kohle, Erdöl und Erdgas zuersetzen. Als nachwachsender Rohstoff gewährleistet es eine nachhaltige und krisensichere Energieversorgung.Heimisches Holz stärkt zudem die regionale Wertschöpfung. Und: Mit Holz lässt sich sparen. Denn Sie bekommenviel Energie für Ihr Geld!Holz, Heizöl, Erdgas: unsere Energie-LieferantenDer Energieinhalt unserer Energie-Lieferanten ist unterschiedlich.Angeben kann man ihn nach Volumen oder nach Gewicht. ZumBeispiel enthalten 2,5 kg Scheitholz (Wassergehalt 15%) in etwagleich viel Energie wie 3 Liter Pellets oder 1 Liter Heizöl, nämlich10 Kilowattstunden (kWh). Mit 10 kWh Energie können beispielsweise860 Liter Wasser um 10°C erwärmt werden. Der Jahresbedarfan Heizenergie eines neu gebauten Hauses mit 150 QuadratmeternWohnfläche beträgt rund 15.000 kWh. Diese Energiesteckt in 1.500 Litern Heizöl, 3 Tonnen Pellets oder – je nach Holzart– 8 bis 10 Ster Scheitholz (Wassergehalt 15%).BrennstoffEnergieinhalt[kwh]Gewicht[kg]Volumen[Liter]Scheitholz 10 2,50 5,0Hackschnitzel 10 2,50 12,5Pellets 10 2,00 3,0Heizöl 10 0,86 1,0Erdgas 10 0,84 1000,0Drei verschiedene Formen desEnergieträgers Holz: Scheitholz,Hackschnitzel und PelletsWissenswertes zu PelletsPellets sind zylindrische Presslinge aus getrocknetem, naturbelassenemHolz (Sägemehl, Hobelspäne, Waldrestholz) ohne Zusatzchemischer Bindemittel.Es gibt Industriepellets und Qualitätspellets. Industriepellets sindzur Verbrennung in modernen Pelletkesseln nicht zu empfehlen.Qualitätspellets sollten die Anforderungen der DIN 51731, derÖnorm M7135, der »DIN plus« oder der CEN/TS 14961 erfüllen.Pellets werden hauptsächlich als Sackware oder lose angeboten.Pro 1 kW Heizlast des Gebäudes wird rund 1 m 3 Lagerraum benötigt.Damit ist für ein gut gedämmtes Haus mit 150 m 2 Wohnflächeein Lagerraum von 6–8 m 2 Grundfläche ausreichend.Merkmale von QualitätspelletsHeizwert18 MJ/kg ( ~ 5 kWh/kg)Schüttgewicht 650 kg/m 3Durchmesser6–8 mmLänge5–45 mmRestfeuchtigkeit < 10 %Spezifisches Gewicht > 1,12 kg/dm 3Abrieb < 0,5 %Presshilfsmittel < 2 %Auf die Qualität der Pellets achten – Feuchtigkeit unbedingtvermeiden und auf mehrjährige Lagerhaltung verzichten.

Verkaufsmaße und Wassergehaltbei BrennholzsortimentenFestmeter (Fm): 1 m 3 reine Holzmasse ohne HohlräumeRaummeter (Rm): 1 m 3 lose geschichtetes Holz mit HohlräumenSchüttraummeter (Srm): 1 m 3 Scheitholz oder Hackschnitzel,lose geschüttet mit HohlräumenGewicht: KilogrammZusätzlich sollte Holzart und Wassergehalt angegeben werden.Um Missverständnissen zwischen Käufer und Verkäufer vorzubeugen,sind genaue Absprachen beim Kauf unerlässlich, da je nachEinheit auch die Energieinhalte unterschiedlich sind.Beim Brennholzkauf neben der Holzart auf Verkaufs maße undWassergehalt achten!Im Zusammenhang mit der Qualität von Brennholz wird oft derWassergehalt angegeben. Wassergehalt darf dabei nicht mit Holzfeuchteverwechselt oder gleichgesetzt werden. Viele im Handelerhältliche elektronische Messgeräte zeigen die Holzfeuchte an.Mit folgender Tabelle kann die Holzfeuchte in den Wassergehaltumgerechnet werden.Wassergehalt [%] 5 15 20 30 40 50Holzfeuchte [%] 5 18 25 43 67 100Trockenes Holz verwendenheißt Energie sparenBei der Holzverbrennung muss zunächst das im Holz enthalteneWasser verdampfen. Dazu werden 0,68 kWh je kg Wasser benötigt.Zieht man die für die Verdampfung des Wassers benötigteEnergie von der in der verbleibenden Trockenmasse (TM) enthaltenenEnergie ab, errechnet sich der Heizwert. Nadelholz hat aufgrundseines höheren Anteils an Lignin und Harz einen etwas höherenHeizwert je kg als Laubholz.Beispiel für Laubholz mit einem Wassergehalt von 30 %Der Heizwert beträgt:(70 % x 5,00 kWh/kg) – (30 % x 0,68 kWh/kg) = 3,30 kWh/kgWassergehalt [%] Heizwert [kWh/kg]Nadelholz Laubholz0 5,20 5,0015 4,32 4,1520 4,02 3,8630 3,44 3,3040 2,85 2,7350 2,26 2,16Wasser brennt nicht! Brennholz mit hohen Wassergehaltenhat nicht nur einen deutlich geringeren Heizwert als trockenesHolz, sondern führt auch zu stark erhöhten Emissionswerten.Verhältniszahlen zu den RaummaßenRundholzin Festmeter [Fm]Schichtholzin Ster/Raummeter [Rm]Scheite 33 cm,lose geschüttet [Srm]Hackschnitzel,Schüttraummeter [Srm]ungespaltengespalten1,0 1,4 1,6 2,1 2,50,7 1,0 1,2 1,5 1,80,6 0,9 1,0 1,3 1,50,5 0,6 0,7 1,0 1,10,4 0,5 0,6 1,1 1,0Holz ist kein homogener Stoff. Die Tabelle gibt nur durchschnittlicheUmrechnungszahlen für die verschiedenen Sortimente wieder.Einflussfaktoren auf den Holzanteil der RaummaßeSchüttraummeterRaummeterScheitholzHackschnitzelGröße der Scheite Größe der Hackschnitzel Form und Entastungsqualität der HölzerHolzart Homogenität Durchmesser und Länge der Roller bzw. SpaltstückeArt der Befüllung Setzen beim Transport Sorgfalt beim AufsetzenLWF Merkblatt 12

Heizwerte verschiedener BaumartenQualitativ hochwertige Energie- undBrennholzsortimente weisen einen Wassergehalt< 20 % auf und gelten als lufttrockenbzw. als ofenfertiges Scheitholz.Die Volumeneinheiten Festmeter (Fm),Raummeter (Rm) und Schüttraummeter(Srm) gelten für das Holz, wie es im Waldanfällt – unabhängig vom Wassergehalt. Inder Tabelle wurden die Heizwerte für denRaummeter (Rm) pauschal mit 0,7 Fm/Rmund für den Schüttraummeter (Srm) Hackschnitzelmit 0,4 Fm/Srm (vgl. vorhergehendeSeite) berechnet. Der Volumenschwund,der bei der Trocknung unter 25 % Wassergehalt(Fasersättigungsbereich) beginnt,ist nicht berücksichtigt. Bei der Berechnungder Energieinhalte pro Schütt raummeterScheitholz wurde dem Einfluss derholzartentypischen Eigenheiten Rechnunggetragen.Auch bei gut gelagertem Holz kann derHeizwert aufgrund natürlicher Abbauprozesseum bis zu 3 % pro Jahr sinken.Absolut trockenes Holz (atro):Wassergehalt = 0 %Lufttrockenes Holz (lutro):Wassergehalt = 15–20 %Frisch geschlagenes Holz:Wassergehalt > 50 %Wassergehalt [%] 0 15 20 30 50Baumart Maßeinheit HeizwertDichte 1Fichte kWh/kg 5,20 4,32 4,02 3,44 2,26 379kWh/Fm 1971 1926 1904 1863 1713kWh/Rm 1380 1348 1333 1304 1199kWh/Srm SH 2 895 875 865 846 778kWh/Srm HS 3 788 770 762 745 685Kiefer kWh/kg 5,20 4,32 4,02 3,44 2,26 431kWh/Fm 2241 2190 2166 2118 1948kWh/Rm 1569 1533 1516 1483 1364kWh/Srm SH 2 1018 995 984 962 885kWh/Srm HS 3 896 876 866 847 779Buche kWh/kg 5,00 4,15 3,86 3,30 2,16 558kWh/Fm 2790 2724 2692 2631 2411kWh/Rm 1953 1907 1885 1841 1687kWh/Srm SH 2 1395 1362 1346 1315 1205kWh/Srm HS 3 1116 1090 1077 1052 964Eiche kWh/kg 5,00 4,15 3,86 3,30 2,16 571kWh/Fm 2855 2788 2755 2692 2467kWh/Rm 1999 1951 1929 1884 1727kWh/Srm SH 2 1427 1393 1377 1345 1233kWh/Srm HS 3 1142 1115 1102 1077 987Pappel kWh/kg 5,00 4,15 3,86 3,30 2,16 353kWh/Fm 1765 1723 1703 1664 1525kWh/Rm 1236 1206 1192 1165 1067kWh/Srm SH 2 840 820 811 792 726kWh/Srm HS 3 706 689 681 666 6101 Werte in kg Trockenmasse (TM) je Fm ohne Berücksichtigungvon Trockenschwund (Raumdichte nach Kollmann 1982)2 Srm SH: Schüttraummeter Scheitholz3 Srm HS: Schüttraummeter HackschnitzelPreisvergleich: Heizöl – HolzUm die Beschaffungskosten für Heizöl undHolz vergleichbar zu machen, muss mandiese Kosten auf die jeweils enthalteneEnergie beziehen. Bei einem Heizölpreisvon 75 Cent pro Liter bezahlt man 7,5 Centpro kWh Energie. Ein Ster lufttrockenes Buchenholz(Wassergehalt 15%) beinhaltetrund 1.900 kWh Energie. Wäre diese Energiegleich teuer wie die Energie aus demHeizöl, würde der Ster 204 Euro kosten. Tatsächlichliegt der Brennholzpreis aber weitunter diesem Wert. Die Energie im Holz istsomit günstiger als die Energie im Heizöl.Bereitstellungskosten, Abschreibung undWirkungsgrad der Heizung sind bei dieserBetrachtung nicht berücksichtigt.HeizölpreisMöglicher Holzpreis in Euronach Energieinhalt für Buche 1 je[€/l] [Fm] [Rm] [Srm] SH 2 [Srm] HS 30,50 136 95 68 540,55 150 105 75 600,60 163 114 82 650,65 177 124 88 710,70 191 133 95 760,75 204 143 102 820,80 218 152 109 870,85 231 162 116 930,90 245 172 122 980,95 259 181 129 1031,00 272 191 136 1091 Wassergehalt 15 % 2 Srm SH: Schüttraummeter Scheitholz 3 Srm HS: Schüttraummeter HackschnitzelLWF Merkblatt 12

Preisermittlung bei HackschnitzelnNach VolumenWenn die Baumart bekannt und der Wassergehalt konstant ist, genügtes, mit einem festen Preis je Volumeneinheit (z. B. 12 €/Srm)abzurechnen. Besteht das Energieholz aus mehr als einer Baumartoder schwankt der Wassergehalt stark, ist das Volumenmaß einunzureichender Ausgangswert für die Preisermittlung.Nach Gewicht und WassergehaltDie Abrechnung nach Gewicht und Wassergehalt orientiert sicham Energieinhalt des Holzes. Voraussetzung ist, dass das Gewichtder Hackschnitzel sowie der Wassergehalt möglichst genau ermitteltwerden. In der Tabelle ist ein Beispiel für die Abrechnung vonNadelholz-Hackschnitzeln unter Berücksichtigung des ermitteltenWassergehalts dargestellt.Wassergehalt[%]Heizwert[kWh/kg]Korrekturfaktor1 Vergütung 2[€/t]0 5,20 1,52 10615 4,32 1,26 8820 4,02 1,17 8230 3,44 1,00 7040 2,85 0,83 5850 2,26 0,66 461 Korrekturfaktor verhält sich proportional zum Heizwert, Wassergehalt 30 % entspricht 1,002 Grundvergütung beispielsweise 70 €/t bei Wassergehalt 30 %Grundsätzlich weist Holz als Naturstoff veränderliche Dichtenund Wassergehalte und damit unterschiedliche Heizwerte auf.Dies gilt es, bei allen Kalkulationen und Abrechnungenzu beachten.Nach Produzierte WärmeBeispiel 1Vorgabe: Fichtenhackschnitzel mit Wassergehalt 30 %Bereitstellungskosten: 12 €/SrmBerechnung:Energieinhalt je Srm (aus Heizwerttabelle)745 kWhPreis nach Energieinhalt ( = 12/745)1,6 Cent/kWhJahresnutzungsgrad des Heizkessels 80 %Preis je kWh nach Wärmemenge (= 1,6/0,8)2 Cent/kWhBei Bereitstellungskosten von 12 €/Srm könnte die produzierteWärmemenge für 2 Cent/kWh angeboten werden.Beispiel 2Vorgabe: Fichtenhackschnitzel mit Wassergehalt 30 %Vereinbarter Preis nach Wärmemenge von 4 Cent/kWhBerechnung:Energieinhalt je Srm (aus Heizwerttabelle) 745 kWhJahresnutzungsgrad des Heizkessels 80 %Reduktion durch Nutzungsgrad 745 kWh x 0,8 = 595 kWhRechnerischer Preis etwa (= 595 x 0,04)24 €/SrmDie Vergütung von 4 Cent/kWh produzierter Wärmemenge bedeutetim Beispiel einen Preis von 24 €/Srm.Nach Wärmemenge lässt sich einfach abrechnen. Allerdings verursachtdie exakte Einschätzung des Jahresnutzungsgrades desHeizkessels Probleme. Als Anhaltswert für einen gut ausgelastetenHolzheizkessel können 80 % angenommen werden, d.h. der amWärmemengenzähler abgelesene Wert entspricht etwa 80 % derursprünglich im Holz enthaltenen Energie. Diese kann nie vollständigals Nutzwärme an das Wärmenetz abgegeben werden, weilunter anderem mit den über den Kamin austretenden RauchgasenWärme verloren geht.ImpressumHerausgeber und Bezugsadresse:Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF)Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 1, 85354 Freising,Telefon: +49-(0)8161-71- 48 81, Fax: +49-(0)8161-71-49 71E-Mail: redaktion@lwf.bayern.de Internet: www.lwf.bayern.deVerantwortlich: Olaf Schmidt, Präsident der LWFRedaktion: Michael Mößnang, Tobias BoschAutoren: Jürgen Hahn, Markus Schardt, Fabian SchulmeyerBildnachweis: LWFDruck: Druckerei Lanzinger GbR, OberbergkirchenAuflage: 20.000 StückLayout: Christine HopfWeitere Informationen zur energetischen Nutzung von Holz sowie Datenbankenmit Unternehmern, die Hacker und Säge-Spaltautomaten betreiben,finden Sie unter www.lwfdirekt.de/holzenergie im Internet.Vervielfältigung und Weitergabe, auch in elektronischer Form, ist nachRück sprache mit dem Herausgeber ausdrücklich erwünscht.LWF Merkblatt 12