Emissionsminderung bei der vollständigen thermochemischen Umwandlung von Holzhackschnitzeln

Die energetische Nutzung von holzartigen Brennstoffen in Feuerungsanlagen ist mit der Bildung potenziell gesundheitsschädlicher gas-/partikelförmiger Emissionen verbunden. Eine brennstoffseitige Maßnahme – vorrangig zur Minderung der Staubemissionen – ist die Brennstoffadditivierung, bei der Zuschlagstoffe zum Brennstoff hinzugegeben werden.

Für Holzpellets hat sich insbesondere das Additiv Kaolinit/Kaolin als zielführend für die Staubminderung erwiesen. Dieses kann das aus dem Holz stammende und infolge der Verbrennung normalerweise staubbildende Kalium als hochtemperaturstabile Verbindungen in die Asche einbinden.

Vor diesem Hintergrund ist es das Ziel dieser Arbeit, die Übertragbarkeit der Additivierung für die Minderung alkalibasierter Staubemissionen bei der Verbrennung von Holzhackschnitzeln zu untersuchen. Hierzu wird die grundsätzliche Additivierbarkeit von Hackschnitzeln im Labormaßstab analysiert, um anschließend Verbrennungsversuche an einer handelsüblichen Kleinfeuerungsanlage durchzuführen.

Für die Laboruntersuchungen werden Hackschnitzel mit sich in der Partikelgrößenverteilung unterscheidender Kaolinsorten bzw. mittels verschiedener Additive additiviert. Für unterschiedliche Veraschungstemperaturen wird u. a. die Kalium-Wiederfindungsrate in den anfallenden Aschen analysiert. Bei den Verbrennungsversuchen werden ebenfalls verschiedene Kaolinsorten untersucht; analog wird auch hier der Einfluss verschiedener Additive näher betrachtet. Die Analysen erfolgen u. a. hinsichtlich der Gesamtstaub- und Kohlenstoffmonoxidemissionen. Zu Vergleichszwecken kommt ein elektrostatischer Partikelabscheider als herkömmliche Staubminderungsmaßnahme zum Einsatz.

Diese Untersuchung zeigt, dass sich die Brennstoffadditivierung auf Holzhackschnitzel unter Einhaltung der gültigen Emissionsgrenzwerte übertragen lässt. Neben der Wahl geeigneter Additive sollte zukünftig insbesondere auch der Einfluss der Partikelgrößenverteilung der verwendeten Additive berücksichtigt werden.