DeutschesFachbuch.de : Energie aus Holz und anderer Biomasse Grundlagen, Technik, Emissionen, Wirtschaftlichkeit, Entsorgung, Recht Von Rainer Marutzky, Klaus Seeger

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Inhaltsverzeichnis
Vorwort.IX
1 Einleitung. 1
1.1 Energieverbrauchsentwicklung. 1
1.2 Klimaschutz und Schonung der Umwelt. 4
1.3 Energiesparen als größtes CO 2-Minderungspotential. 5
1.4 Regenerative Energieträger. 6
1.5 Wechselwirkungen bei der energetischen Nutzung. 10
1.6 Hindernisse der energetischen Verwertung. 12
2 Energietechnisch verwertbare Biomassen. 14
2.1 Energieträger Holz. 16
2.2 Energiepflanzen. 23
2.3 Landwirtschaftliche Reststoffe. 23
3 Zusammensetzung von Holz und anderen Biomassen. 25
3.1 Wassergehalt und Heizwert. 27
3.2 Zusammensetzung von naturbelassenem Holz und anderen Biomassen. 30
3.3 Zusammensetzung von Sägenebenprodukten und Produktionsabfällen. 33
3.4 Zusammensetzung von Alt- oder Gebrauchtholz. 36
3.5 Zuordnung von Brennstoffen. 41
4 Theorie des Verbrennungsprozesses und der Schadstoffbildung. 43
4.1 Grundlagen. 43
4.2 Ablauf der Holzverbrennung. 43
4.3 Kohlenmonoxid- und Kohlenwasserstoffemissionen. 48
4.4 Stickstoffoxidemissionen. 51
4.5 Emissionen von Schwefeloxiden und Halogenwasserstoffen. 53
4.6 Dioxine. 54
4.7 Polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK).56
4.8 Ausbrandinhibitoren und -promotoren. 57
5 Sortimente, Aufbereitung, Lagerung und Transport der Brennstoffe. 59
5.1 Brennstoffsortimente. 59
5.2 Aufbereitung. 64
5.3 Brennstofflagerung. 79
5.4 Transportsysteme. 90
6 Kleinfeuerungsanlagen. 95
6.1 Einsatzbereich von Kleinfeuerungsanlagen. 95
6.2 Grundlegende Anforderungen. 96
6.3 Einteilung der Kleinfeuerungsanlagen. 98
6.4 Stückholzfeuerungen. 103
6.5 Hackschnitzelfeuerungen. 116
6.6 Sonstige Kleinfeuerungsanlagen. 120
6.7 Kleinfeuerungsanlagen für Stroh und andere pflanzliche Biomassen. 124
7 Größere Holzfeuerungsanlagen. 127
7.1 Einführung. 127
7.2 Rostfeuerungen. 129
7.3 Drehrohrofenfeuerung. 139
7.4 Schleuderrad-Feuerung (Wurfbeschickung).140
7.5 Unterschubfeuerung. 142
7.6 Wirbelschichtfeuerung. 143
7.7 Wirbeldüsenfeuerung. 145
7.8 Einblasfeuerung. 145
7.9 Staubbrenner. 147
7.10 Spezielle Feuerungsanlagen für Stroh. 149
8 Vergasungstechnologien für Holz. 153
8.1 Grundlagen der Holzvergasung. 154
8.2 Verwertungsmöglichkeiten von Holzgas. 158
8.3 Vergasung mit Festbettreaktoren. 160
8.4 Vergasung mit Fließbettreaktoren. 167
8.5 Ausblick. 171
9 Wärmetauschersysteme nach Holz- und Biomassefeuerungen. 173
9.1 Wärmeträger. 173
9.2 Wärmetauscher-Systeme. 178
10 Meß- und Regeltechnik. 187
10.1 Prozeßablauf. 187
10.2 Vorteile zeitgemäßer Meß- und Regeltechnik an Holzfeuerungsanlagen. 187
10.3 Meßwerterfassungselemente. 190
10.4 Regeltechnische Stellglieder. 194
10.5 Regelsysteme für Holz- und Biomassefeuerungen. 195
11 Emissionsminderung und Abgasreinigung. 201
11.1 Grundlagen. 201
11.2 Optimierung der Ausbrandbedingungen. 202
11.3 Entstaubung von Abgas. 206
11.4 Emissionsminderung durch Additivsysteme. 216
11.5 Minderung der Stickstoffoxide. 219
12 Verwertung und Beseitigung der Aschen. 225
12.1 Ascheproblematik. 225
12.2 Zusammensetzung und Einfluß der Abscheidebedingungen. 226
12.3 Rechtliche Situation zur Entsorgung von Holzaschen. 233
12.4 Verwertung der Aschen. 239
12.5 Beseitigung der Aschen. 243
12.6 Behandlungsverfahren für Aschen. 244
13 Kraft-Wärme-Kopplung. 247
13.1 Dampfkraftprozeß.247
14 Wasseraufbereitung. 259
14.1 Schäden durch unzureichende Aufbereitung. 259
14.2 Aufbereitungsverfahren. 261
14.3 Vollentsalzung. 262
14.4 Entgasung. 264
15 Planung und Realisierung von Energieanlagen. 268
15.1 Grundlagenermittlung. 268
15.2 Vorplanung und Machbarkeitsstudie. 269
15.3 Entwurfsplanung (System- und Integrationsplanung).269
15.4 Genehmigungsplanung. 270
15.5 Ausführungsplanung. 272
15.6 Vorbereitung der Vergabe (Einholung von Angeboten).272
15.7 Mitwirken bei der Vergabe. 273
15.8 Objektüberwachung. 273
15.9 Objektbetreuung und Dokumentation. 274
15.10 Planungshonorare. 274
16 Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen bei Holz- und Biomassefeuerungen. 275
16.1 Investitionskostenermittlung. 276
16.2 Betriebskosten- und Erlösermittlung. 276
16.3 Finanzierung. 277
17 Rechtliche Vorschriften in Deutschland, in Österreich und in der Schweiz. 279
17.1 Einleitung. 279
17.2 Emissionsrechtliche Situation in Deutschland. 279
17.3 Emissionsrechtliche Situation in Österreich. 291
17.4 Emissionsrechtliche Situation in der Schweiz. 294
17.5 Weitere Gesetze, Regelungen und Verordnungen für Feuerungsanlagen. 297
Weiterführende Literatur (Auswahl).300
Anhang
A 1 Ausgeführte Beispiele von Feuerungsanlagen. 307
A 2 Durchführung von Emissionsmessungen. 307
A 3 Beratungs- und Forschungseinrichtungen. 320
A 4 Adressen von Herstellern. 323
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Sachwortverzeichnis
A
Abbrand, oberer siehe Durchbrand
Abbrand, unterer 101
Abgasdichtemessung 193
Abgasemissionen 21
Abgasentstaubung 206
Abgasreinigung 201 ff
Abgasrezirkulation siehe
Abgasrückführung
Abgasrückführung 220
Abgaszusammensetzung, Messung der 192 f
Abgasmenge 346
Abgasverlust 293
Additivzugabe 210
Additivsysteme 216
Altholz siehe Gebrauchtholz
Amortisationsdauer
- von Turbinenbauarten 254
Anforderung,
- sicherheitstechnische 283
Armaturen 177
Asche
- Ausbringung 241
- Behandlungsverfahren 244 ff
- Beseitigung 243
- Charakterisierung 227
- Entsorgungskosten 228
- Fraktionierung 232 f
- Hauptbestandteile 28
- Verwertung 239
- Zusammensetzung 228 ff
Aschefraktionen 225, 231 ff
Aschegehalt 4, 30, 61, 124, 141, 226
Ascheschmelzpunkt 124, 227, 229
Ausbrandinhibitoren 57
Ausbrandoptimierung 202
Ausbrandpromotoren 57
Axialturbine 252 ff
B
Bandtrockner 74 ff, 308
Basen-Austauschverfahren 261 f
Bauartzulassung 283
Brikettierung 76 ff
Becherwerk 91 f
Bergversatz 243
Beschichtungen, halogenorganische siehe PVC
Betrieb ohne Beaufsichtigung 188, 307
Betriebskosten 276 f
Betriebssicherheit 97
Bezugssauerstoffgehalt 282
Blockheizkraftwerk 124, 149, 171, 304
Boudouard-Reaktion 155
Brandschutz 85 ff, 97
Brennkegelrost 138 f
Brennluftzufuhr, gestufte 220 f
Brennstoff
- Aufbereitung 313
- Dosierung 194
- Kenngrößen 10
- Lagerung 74, 79 ff, 307, 308
- Mengenerfassung 193
Bundes-Immissionsschutzverordnung
- 1. BImSchV 27, 95, 201, 208, 280 ff, 317
- 4. BImSchV 27, 127, 280, 283 ff
- 9. BImSchV 286
- 12. BImSchV 286
- 13. BImSchV 128, 280, 288 f
- 17. BImSchV 27, 127, 201, 207, 288, 289 ff, 318
C
Carbo-V-Anlage 170
Cellulose 30 f, 45
Chlorgehalte 32, 35, 39, 55, 233
Chlorwasserstoff siehe Halogenwasserstoffe
Chromatwerte von Aschen 244 f
Contracting 278
CO-Regelung 196
CO/Lambda-Charakteristik 196, 202
CO/Lambda-Regelung 196 ff
CO 2-Emissionen 4, 15
CO 2-Minderungspotential 5
D
Dampfkessel-Bestimmungen 299
Dampfkraftprozeß 247, 347
Dampfmaschine, schnelllaufende 249, 307
Dampfmotor siehe
Dampfmaschine
Dampfturbine 252 f, 316
De-Novo-Synthese 54 f, 201, 212
Dioxine 54 f, 201, 206, 212, 217, 219, 223, 290, 319
Doppelbrandkessel siehe Wechselbrandkessel
Drehrohrofen 139
Drehrost 138
Drehschnecke 88
Druckentlastungsklappen 87
Druckstoßabreinigung 211
Düngemittel 243
Durchbrand 99
Durchbrandkessel 47, 111 ff
Durchmischung 204
E
Easymod-Vergasungssystem 163
Einblasfeuerung 120, 145 ff
Einzelofen 104 f
Elektrofilter 208 ff, 307, 311, 313
Elevator siehe Becherwerk
Eluierverhalten von Asche 227
Emissionsgrenzwerte siehe unter rechtliche Vorschriften
Emissionsmessungen 97, 317 ff
Energieäquivalente 342
Energiedichte 10
Energiepflanzen 23
Energiequellen,
erneuerbare 6 ff
Entgasung
- von Holz 43 ff, 99, 118
- von Kesselwasser 264 f
Entsorgung von Holzaschen 233
Entstickung siehe SCR- und SNCR-Technik
Entstickungskatalysatoren 201, 223
Explosionsklappen 87
Extraktstoffe 30
F
Fällverfahren, chemisches 26
Feinmühle 69 f
Festbettvergaser 157
Feuchtegehalt, siehe Holzfeuchte
Feuerluftmaschine 252
Feuersperrventil 151
Feuerungsanlagen-Verordnung 292
Filter
- Abreinigung 211 f
- Brände 210
- Kuchen 211
- Materialien 213
- Verschmutzung 215
Filterschichttechnik 216 f
Fliehkraftabscheider 207 ff
Fließbettreaktoren 167 ff
Fließbettvergaser 157 f
Fluorwasserstoff siehe
Halogenwasserstoffe
Förderung, finanzielle 277 f, 304, 321
Formaldehyd 49, 245 f
Formeln der Energietechnik 337
Funkenlöschanlage 87
Fuzzy-Logic 198
G
Gas- und Dampf-Prozeß 256
Gebrauchtholz 19 ff, 27, 29, 34, 36, 41, 59, 154, 226, 295
Gegendruckturbine 252, 308, 311 f
Gegenstromfeuerung 138
Gegenstromvergaser 157, 164 ff
Genehmigungsplanung 270 f
Genehmigungsverfahren 280 f, 285 ff
Generatorgas 156
Gesamt-C, organisches siehe Kohlenwasserstoffe
Getriebe-Dampfturbine 255
Gleichstromfeuerung 138
Gleichstromvergaser 157, 160 ff
Gleichstrom/Gegenstromvergaser 166
Gliederkopfgebläse 204 f
Größen, physikalische 335 ff
Großfeuerungsanlagen-Verordnung siehe 13.
- BImSchV
Grundofen 104, 106
Grünschnitt 23
Gummigurtförderer 91
H
Hackgut, siehe Hackschnitzel
Hackmaschinen 67
Hackschnitzel 29, 60 ff, 74, 84, 100, 141, 144, 306, 344
Hackschnitzelfeuerungen 99, 102, 116 ff
Halogenwasserstoffe 53, 217, 218 f, 290
Hammermühle 69
Härtebildner 259, 261
Härte, temporäre siehe Carbonathärte
Heizflächenberechnung 341
Heizwert 26 ff, 39, 124, 342, 346
Heizölpreis 276
Hochsiloanlagen 84 ff
Holzabfalle 22
Holzasche siehe Asche
Holzbriketts 61, 76 ff, 96, 100, 124, 295
Holzeinschlag 16 ff
Holzfeuchte 18, 28 ff, 60 f, 64, 203 f, 342, 344
Holzgasgenerator 124
Holzgas-Kolbenmotoren 256 f
Holzgasqualität 160
Holzgasverwertung 158
Holzgaszusammensetzung 155 ff
Holzkohle 44, 46, 100, 154
Holzpellets 18, 29, 61, 78 ff, 96, 100, 124, 141, 281
Holzscheite 29, 59, 295
Holzschutzmittel 22, 27, 36 ff, 63, 230 f, 280 f, 287 f, 295
Holzschutzmittelwirkstoffe 38
Holzstaub 100
Holzstaubbrenner 129
Holzvergasung 154 ff
Holzwerkstoffe 19, 29, 34 ff, 39, 57, 63, 65, 226
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