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Worin liegt bezogen auf die Klimadiskussion der Vorteil der stofflichen Nutzung gegenüber der energetischen Nutzung?
Mittelfristige Sequestrierung des gebundenen CO2
CO2-Ausstoß bei der Wärmeerzeugung, Gastherme vs Kaminofen
Annahmen:
- Hu,Holz,roh = 15,4MJ/kg = 4,3kWh/kg
- Hu,Gas = 36 − 40MJ/m3 = 10kWh/kg
- ηth,Kamin = 0,85
- ηth,Therme = 0,97
Ziel: 1kWh Wärme → CO2-Emissionen?
Vorgehen: Eth → EBr → mBr → C − Gehaltin → Brennstoff → Verbrennungsrechnung
EBr = Eth/η
mBr = EBr/Hu
Zuordnung Biomasse über Elementaranalyse
kaum Asche, sonst unauffällig -> Laubholz ohne Rinde
Viel Asche, erhöhter C-Gehalt -> Laubholz mit Rinde
Viel Asche, erhöhter C-Gehalt, erhöhter Cl-Gehalt -> Rapsstroh
hoher Aschegehalt, Cl hoch, sehr hoher N-Gehalt
-> Gräser
Material mit erhöhtem Asche- und Chlorgehalt → Weizenstroh
Herausforderungen der energetischen Biomassenutzung
S, N, Cl → Emissionen: SOx, NOx, HCl, PCDD/F (Polychlorierte Dibenzodioxine und Dibenzofurane, ”Dioxine und Furane“)
Cl, S → Korrosion (S → SO2 + H2O → schwefelige Säuren)
Ca, K → Feinstaub im Bereich 0,1-1 μm, da Salzbildner (z.B. KCl)
Ascheschmelze (Verkleben, Versintern) → Anbackungen und Ablagerungen im Feuerraum, am Rost und an den Wärmeübertragerflächen (Verbrennungsluftzufuhr)
Asche-Entsorgung (Schwermetalle, org. Bestandteile)
Berechnung des Heizwertes nach Boie
Hu= 34800 · c + 93900 · h + 6300 · n + 10500 · s − 10500 · o − 2500 · w
in kJ/kg
den gesamten ersten teil ·(1-w) (wenn einsatzzustand)
berechnung benötigte fläche
Eth=P*t
EBr=Eth/η
mBr,roh = EBr/Hu,roh
Trockenmasse : mBr,TM = (1 − w) ·mBr,roh
A = mBr,TM/ErtragTM
Kosten Aschentsorgung
= A-Anteil in Biomasse · mBr · spez. Kosten
Umrechnung FM zu RM zu Srm
1 FM Massivholz ˆ= 1,4 RM Schichtholz
1 RM ˆ=1,8 Srm Holzhackgut
Risiken bei Schüttgutlagerung
problemlose lagerung bis zu welchem wassergehalt?
mögliche Maßnahmen
Substanzverlust durch biologische Prozesse (Verlustrisiko)
Selbstentz¨undungs- und Brandrisiko (Gef¨ahrdungsrisiko)
Pilzwachstum und Pilzsporenbildung (Gesundheitsrisiko)
Geruchsbel¨astigung (Umweltrisiko)
Wiederbefeuchtung bzw. Umverteilung des Wassergehaltes (Qualit¨atsrisiko)
Wesentliche Bestimmungsgr¨oße f¨ur biologische Aktivit¨at ist der Wassergehalt. Bei Waserge-
halten unter 15% k¨onnen die meisten Biomassearten problemlos l¨angere Zeit gelagert werden.
M¨ogliche Maßnahmen: Minimierung der Lagerdauer, Trocknung, optimale Sch¨utth¨ohe
Zuletzt geändertvor 8 Monaten