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Holzpellets

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Definition: aus zerkleinertem Holz gepresste Stäbchen, die als Brennstoff dienen

Englisch: wood pellets

Kategorien: Energieträger, erneuerbare Energie, Haustechnik

Autor: Dr. Rüdiger Paschotta

Wie man zitiert; zusätzliche Literatur vorschlagen

Ursprüngliche Erstellung: 03.07.2010; letzte Änderung: 05.02.2016

Früher wurde Holz fast immer in Form von Scheiten verbrannt, die durch Zerhacken von gesägten Holzstücken hergestellt wurden. In dieser Form ist ein automatischer Betrieb einer kleineren Holz-Heizungsanlage nur mit relativ großem Aufwand möglich. Deswegen wird Holz heute vor allem für kleine Feuerungsanlagen zunächst zu Holzpellets verarbeitet, also zu kleinen Stäbchen mit ca. 5 bis 10 mm Durchmesser und ca. 10 bis 30 mm Länge. Diese können dann einfach transportiert, gelagert und verbrannt werden. Große industrielle Holzfeuerungen dagegen arbeiten weiterhin in der Regel mit größeren Scheiten oder Holzschnitzeln (Hackschnitzeln).

Handhabung und Verwendung von Holzpellets

Holzpellets lassen sich einfach lagern und auch mit einfachen Mitteln in ein Lager einbringen bzw. ihm entnehmen, z. B. durch eine Förderschnecke oder ein Gebläse. Hierbei sind allerdings bestimmte Vorkehrungen nötig, um eine Staubexplosion zu vermeiden: Beim Einblasen aufgewirbelter Staub von Pellets ist brennbar.

Ansaugung von Holzpellets

Abbildung 1: Vorrichtung zum Ansaugen von Holzpellets aus einem Pelletlager. Durch einen Schlauch gelangen die Pellets bis zum Zwischenlager des Heizkessels. Quelle: energiestudio.ch

Ein moderner Holzpellet-Kessel kann vollautomatisch arbeiten. Über eine Fördereinrichtung bezieht er die jeweils benötigte Menge von Pellets dem Lager. Er kann sie automatisch entzünden und die entstehende Asche in einen Auffangbehälter bringen, der nur gelegentlich geleert werden muss. Die Heizflächen können mit automatisch betätigten Besen sauber gehalten werden.

Holzpelletkessel

Abbildung 2: Ein geöffneter Holzpelletkessel. Die Pellets werden über eine Förderschnecke automatisch dosiert in den Brennertopf befördert. Die entstehenden geringen Aschemengen werden mit einer Förderschnecke in einen Aschebehälter transportiert, der gelegentlich gelehrt werden muss. Quelle: energiestudio.ch

Pelletlager müssen ausreichend belüftet sein. Die Pellets können nämlich anders als unverarbeitetes Brennholz durch mikrobiellen Abbau Kohlenmonoxid (CO) abgeben, welches in höheren Konzentrationen als Atemgift wirkt. Vereinzelt sind sogar Todesfälle aufgetreten, wenn Menschen sich in unzureichend belüfteten Pelletlagern aufhielten. Umweltrelevant sind die CO-Mengen, die über die Belüftung abgegeben werden, allerdings nicht.

Herstellung von Holzpellets

Holzpellets werden in Pelletieranlagen (Pelletpressen) hergestellt. Das Holz (meist mit geringeren Holzqualitäten) wird zunächst z. B. in einer Hammermühle zerkleinert und dann getrocknet. Statt frischem Holz können auch Holzabfälle z. B. aus Sägereien und Hobelwerken verwendet werden. Beim Pressen durch eine Stahlmatrize entstehen die stäbchenförmigen Pellets. Die Holzteilchen werden aneinander gebunden durch das im Holz enthaltene Lignin, welches beim Pressen heiß wird und zerfließt, und ggf. auch durch zusätzliche Bindemittel.

Die Pelletherstellung erfordert einen gewissen Energieaufwand, der jedoch meist nur wenige Prozente des Heizwerts beträgt (außer bei feuchten Holzabfällen) und teils auch wieder durch Holz gedeckt werden kann. Man beachte auch, dass der Wirkungsgrad einer Pelletheizung meist höher liegt als der einer Scheitholzfeuerung; allein schon dies kann den Energieaufwand für die Pelletherstellung kompensieren.

Eigenschaften der Pellets

Holzpellets haben einen Heizwert von ca. 18 MJ/kg; der Brennwert liegt rund 10 % höher. Die Schüttdichte liegt bei 650 kg/m3, so dass der Heizwert pro Liter knapp 12 MJ beträgt, was ca. einem Drittel des Werts für Heizöl entspricht. Der Platzbedarf für ein Pelletlager ist entsprechend größer als der für einen Öltank.

Es gibt gewisse Normen für Pellet-Qualitäten, insbesondere EU-Normen für verschiedene Qualitätsstufen. Sie legen nicht nur einen minimalen Heizwert fest, sondern begrenzen unter anderem auch den Wassergehalt und die bei der Verbrennung entstehende Aschemenge.

Minderwertige Pelletqualitäten können resultieren, wenn diverse Abfallstoffe mit nicht gut geeigneten Verfahren zu Pellets verarbeitet werden. Das Verbrennen minderwertiger Pellets führt zu höheren Schadstoffemissionen und kann den Wartungsaufwand für die Pelletfördervorrichtung erhöhen (z. B. wenn viel Staub entsteht). Es ist allerdings denkbar, dass noch zu entwickelnde verbesserte Verfahren es ermöglichen werden, hochwertige Pellets auch aus anderen Stoffen als Holz herzustellen, z. B. aus Stroh und anderen Ernteabfällen. Dies könnte die nutzbare Rohstoffbasis verbreitern.

Preise von Holzpellets

Die Preise von Holzpellets werden durch verschiedene Umstände beeinflusst. Zunächst spielt der Preis des Rohstoffs Holz eine Rolle, der von der gesamten Nachfrage nach Holz abhängt wie auch ggf. von Liefermöglichkeiten aus dem Ausland.

Vorübergehend können deutlich steigende Preise für Pellets auftreten, wenn die Kapazitäten der Pelletieranlagen knapp werden, was zeitweise in Deutschland schon der Fall war; allerdings können solche Anlagen in relativ kurzer Zeit zugebaut werden.

Längerfristig dürfte sich der Preis deutlich am Ölpreis und Gaspreis orientieren: Wenn der Preis für Heizöl stark steigt, werden viele Öl- und Gasheizungen auf Pelletheizungen umgestellt werden, was den Pelletpreis entsprechend steigen lässt. Hierbei ist auch zu beachten, dass heute zwar vielerorts noch erhebliche Kapazitäten für die Holzgewinnung brach liegen, dass dies aber in Zukunft kaum mehr der Fall sein wird, wenn massenhaft Öl- und Gasheizungen ersetzt werden müssen: Wie bei fast allen erneuerbaren Energien sind die Energiepotenziale einerseits unerschöpflich (können nämlich ständig nachwachsen), andererseits aber jedes Jahr nur in begrenzter Menge vorhanden. Diese Menge reicht bei Weitem nicht aus, um einen Großteil der Öl- und Gasheizungen auf Pellets umzustellen. In dieser Situation ist zu erwarten, dass sich die Pelletpreise so einstellen werden, dass die Heizkosten mit Pellets nicht viel tiefer als für Heizöl liegen. Dies bedingt einen etwas niedrigeren Pellet-Preis bezogen auf den Heizwert, da die Anschaffungs- und Wartungskosten einer Pelletfeuerung mit Lager deutlich höher liegen als die einer Öl- oder Gasheizung.

Mittel- und langfristig bieten Holzpellets also wohl nicht die Möglichkeit, sich von steigenden Energiepreisen durch den Anstieg der Rohölpreise abzukoppeln. Der zur Zeit stark steigende Absatz von Holzpellets lässt jedenfalls erwarten, dass die Beschaffung zunehmend an Grenzen stößt und die Preise dann entsprechend ansteigen. Es wird auch bereits beobachtet, dass Brennholz oder auch Pellets nach Deutschland importiert werden, weil die inländische Produktion nicht ausreicht.

Ökologische Aspekte

Bei der Verbrennung von Holzpellets entsteht Kohlendioxid (CO2), und zwar sogar in höherer Menge als mit Heizöl. Jedoch nehmen wachsende Bäume in etwa dieselbe Menge CO2 auf, so dass die Pellet-Nutzung insgesamt fast CO2-neutral ist. Lediglich der meist geringe Energieaufwand für Pelletherstellung und Transport führt zu gewissen (aber recht moderaten) Netto-CO2-Emissionen.

Ferner entstehen bei der Pelletverbrennung diverse Luftschadstoffe wie Stickoxide, Ruß (z. T. als Feinstaub), Schwefel- und Chlorverbindungen (vor allem bei Verwendung minderwertiger Holzpellets). Wegen der gut kontrollierten Verbrennung in einer modernen Pelletfeuerung liegen die entsprechenden Schadstoffemissionen in der Regel erheblich tiefer als für herkömmliche Holzfeuerungen, jedoch trotzdem deutlich höher als z. B. für Heizöl- oder Erdgasfeuerungen. Dies fällt in Ballungsräumen eher ins Gewicht als im ländlichen Raum.

Die Holzgewinnung selbst kann bei nachhaltiger Waldbewirtschaftung recht umweltfreundlich sein. Jedoch stellen sich Fragen, wenn Holz in großen Plantagen erzeugt und über weite Strecken transportiert wird. Entsprechende Entwicklungen sind sorgfältig zu beobachten.

Wenn die Pelletpreise durch die rasch wachsende Nachfrage ansteigen, kann dies auch ökologisch unerwünschte Konsequenzen haben. Beispielsweise wird der Anreiz für die Beschaffung von Rohstoffen durch Raubbau (ggf. verschleiert mit Hilfe korrupter Beamter) zunehmen.

Nutzungskonkurrenzen

Erhebliche Mengen von Holzpellets können aus Abfällen der Holzverarbeitung und aus qualitativ minderwertigem Holz hergestellt werden. Hier wäre eine andere Nutzung schwer möglich. Bei zunehmendem Bedarf könnten Kurzumtriebsplantagen das Holzangebot vergrößern.

Zukünftig könnten aber Nutzungskonkurrenzen auftreten, z. B. mit der Herstellung von Biokraftstoffen durch Biomassevergasung. Langfristig sollte der Heizungsbereich eher über die Elektrifizierung versorgt werden, d. h. mit Elektrowärmepumpen, die mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werden. Biomasse wird dann verstärkt für den Verkehrsbereich gebraucht, wo die Elektrifizierung in den wichtigsten Sektoren viel schwieriger ist.

Holz kann auch anders für die Wärmeerzeugung genutzt werden. Beispielsweise kann es in Kohlekraftwerken einen Teil der Kohle ersetzen, und wenn der entsprechende Anteil des Stroms in Elektrowärmepumpen eingesetzt würde, könnte mit der gleichen Menge Holz mehr Heizwärme erzeugt werden.

Die Bedrohung anderer Nutzungsarten von Holz, beispielsweise für Gebrauchsgegenstände, ist weniger wahrscheinlich, da Holz für eine energetische Nutzung relativ billig sein muss, also normalerweise weniger Geld einbringt als eine stoffliche Nutzung. Insofern ist auch kaum zu befürchten, dass eine ausufernde Holznachfrage z. B. für die Produktion von Holzpellets zu wesentlich teurerem Bauholz führt; vorher würden die Holzpellets durch andere Wärmequellen konkurrenziert. Die Brennholzpreise haben in Deutschland zwar bereits ein ähnliches Niveau wie für Parkettholz erreicht, aber eine echte Konkurrenzierung von Bauholz erfolgt höchstens bei den billigsten Qualitäten.

Siehe auch: Holz, Pelletheizung, erneuerbare Energie, CO2-neutral, Heizungsanlage
sowie andere Artikel in den Kategorien Energieträger, erneuerbare Energie, Haustechnik

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