Brennholz
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Brennholz, Feuerholz bezeichnet Holz, welches zum Heizen, bzw. zur thermischen Energieerzeugung genutzt wird.
Brennholz oder Feuerholz sind weitgefasste umgangssprachliche Begriffe für Energieholz, welcher der Oberbegriff für die verschiedenen Handelsformen ist: Ofenfertiges Holz, Scheitholz, Rundholz/Blochholz, Brennreisig, aber auch Holzprodukte zu Heizzwecken.
Trockenes Holz wird zur Verbrennung in einem Nutzfeuer verwendet. Es ist der älteste Brennstoff der Menschheit, er wird seit ca. 400.000 Jahren genutzt. Entscheidend für die Nützlichkeit von Brennholz sind der Heizwert und die Brenndauer. Wenn die subjektive Behaglichkeit eine Rolle spielt, dann kann es auch auf optische Werte des Holzes und den Geruch beim Brennen ankommen.
Inhaltsverzeichnis |
[Bearbeiten] Heiztechnik
[Bearbeiten] Heizwert
Da Holz ein Naturprodukt ist, unterliegt sein Aufbau und seine Zusammensetzung immer gewissen Schwankungen, was sich auch auf den Heizwert auswirken kann. Der Heizwert kann massenbezogen - z. B. in Kilowattstunde pro Kilogramm (kWh/kg) - oder volumenbezogen - z. B. in Kilowattstunde pro Kubikdezimeter (kWh/dm³) - angegeben werden.
Beim Heizwert je Masseneinheit (kWh/kg oder MWh/t) spielt die unterschiedliche Dichte der Holzarten keine Rolle. Wichtig ist jedoch der Wasseranteil, er wird angegeben als Wassergehalt w% (Wassermasse bezogen auf Gesamtmasse) oder als Holzfeuchte u% (Wassermasse bezogen auf Trockenmasse), wobei ein Wassergehalt von 50% einer Holzfeuchte von 100% entspricht.
Der Heizwert von feuchtem Holz ergibt sich aus dem Heizwert der in ihm enthaltenen Trockenmasse, von welchem die Energie abgezogen werden muss, die zum Verdampfen des Wasseranteils benötigt wird. Diese beträgt 0,68 Kilowattstunden je Kilogramm Wasser.
Absolut trockenes Laubholz hat einen Heizwert von ca. 5 kWh/kg. Der Heizwert von Nadelholz liegt mit 5,2 kWh/kg aufgrund der anderen chemischen Zusammensetzung des Holzes etwas höher.
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Aus der Beispielrechnung ergibt sich, dass die Abnahme des massebezogenen Heizwertes mit zunehmendem Wasseranteil hauptsächlich auf der Verringerung des Trockenmasseanteils u. erst zweitrangig auf der zunehmenden Verdampfungswärme des Wassers beruht(die die Energieausbeute beim Verbrennen verringert)
[Bearbeiten] Vergleich mit anderen Energieträgern
Der Heizwert von Holzpellets beträgt 5 kWh/kg (Vergleich: Heizöl (EL)10 kWh/l). Die Energie aus 1 Raummeter trockenem Laubholz, mit einem Energieinhalt von 2.100 kWh, ersetzt ca. 210 l Heizöl oder 200 m³ Erdgas. Nadelhölzer haben im Vergleich zu Laubhölzern zwar einen höheren Heizwert je Gewichtseinheit, nehmen aber aufgrund ihrer geringeren Massedichte für eine Energieeinheit 1/3 mehr Raum ein und brennen sehr schnell ab.
| Holzart | Heizwert je kg | Heizwert je Rm | Heizöl/Rm | Energiedichte | Gewicht/Rm |
|---|---|---|---|---|---|
| Laubholz (Buche) | 4,2 kWh | 2100 kWh | 210 l | 2,10 kWh/dm³ | 500 kg |
| Nadelholz (Fichte) | 4,5 kWh | 1600 kWh | 160 l | 1,60 kWh/dm³ | 350 kg |
| Holzpellets | 5,0 kWh | 3250 kWh | 325 l | 3,25 kWh/dm³ | 650 kg |
[Bearbeiten] Entzündung
Um Brennholz zu entzünden, können kleine trockene Äste als Zunder eingesetzt werden. Brennholz seinerseits kann benutzt werden, um Kohle beispielsweise in Kachelöfen zu entzünden.
[Bearbeiten] Emission
Bei der Verbrennung werden als Hauptbestandteile Kohlendioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O) freigesetzt. Holz enthält geringe Anteile an Stickstoff (~900 mg/kg). Dieser wird bei der Verbrennung zu Stickoxiden umgewandelt und belastet die Umwelt. Der darüber hinaus im Holz vorhandene Schwefel (~120 mg/kg) wird überwiegend in der Asche gebunden, so dass nur wenig Schwefeldioxid emmitiert wird. In unterschiedlichem Umfang werden bei der Holzverbrennung je nach Holzfeuchte und Art der Verbrennungsführung (zum Beispiel offenes Feuer, Kamin, Pelletheizung, zweistufige Verbrennung) durch unvollständige Verbrennung auch Kohlenstoffmonoxid (CO), Kohlenwasserstoffe (CxHy) und Aschefeinstäube emittiert.
Neuere Untersuchungen zeigen, dass die Belastung durch Feinstaub, der beim Verbrennen von Holz entsteht, die Feinstaubemissionen der in Deutschland zugelassenen Kraftfahrzeuge überschreitet [1]. Die Emissionen von Holzheizungen können jedoch durch die Wahl geeigneter Kessel beeinflusst werden.
Brennholz hat als nachwachsender Rohstoff gegenüber Erdöl oder Kohle den Vorteil, dass es CO2-neutral verbrennt, da die Menge an freigesetztem Kohlendioxid der Menge entspricht, die der Baum während der Wachstumsphase der Luft entzogen hat.
[Bearbeiten] Handel und Lagerung
[Bearbeiten] Handelsformen
Holz kann prinzipiell als Frischholz kurz nach den Schnitt oder trocken gekauft werden.
Handelsformen sind z. B.:
- Scheitholz, Brennscheitholz (gern auch nur „Brennholz“ genannt, umfasst aber auch Holz zur Holzkohleherstellung) gespaltenes Holz, meist metrig, aber auch als ofenfertig halbmetrig, oder drittelmetrig abgelängt
- Rundholz, Blochholz (österr.), gelängtes, aber ungespaltenes Brennholz
- Brennreisig ist Holz welches keine Derbholzstärke von 7 cm Durchmesser erreicht (Zweige und Äste)
- Holzpellets, Holzbriketts oder Holzhackschnitzel
Traditionell wird Brennholz unter einem Volumenmaß gehandelt und verrechnet (Raummeter oder Ster = 1 m³ geschichtete Holzmasse mit Zwischenräumen, entspricht ca. 0,7 Festmeter, oder Festmeter = 1 m³ Holzmasse ohne Zwischenräume). Die Gewichtseinheit Kilogramm gewinnt jedoch im Rahmen moderner Energiewirtschaft und der Verwendung von getrocknetem Pressholz (Holzpellets oder Holzbriketts) zunehmend an Bedeutung. Jedoch gilt hier Vorsicht, denn wird das Holz gewogen, wird auch das darin enthaltene Wasser mitgewogen und im Endeffekt mitbezahlt! Eine weitaus gängigere Einheit ist inzwischen der Schüttraummeter (srm), wobei 1 srm etwa 0,75 rm wieder aufgesetztes ofenfertiges Holz ergeben. Dies wiederum ist kaum weniger als der Ster, der nach der Aufarbeitung zu Brennholz kurz wieder aufgesetzt etwa 0,8 Raummeter ergibt.
[Bearbeiten] Holzarten
Verwendung finden verschiedene Hölzer. Laubharthölzer haben pro Raummeter deutlich mehr Heizwert als Laubweichhölzer oder Nadelhölzer. Als Harthölzer eignen sich insbesondere Rotbuche, Hainbuche, Eiche, Esche und Birke, auch Nußbaum und Obstbäume. Laubholz brennt normalerweise bedeutend länger als Nadelholz, zudem verbleibt weniger Asche. Die Brenndauer ist wichtig für die Nachhaltigkeit der Wärme. Für Heizzwecke ist meist eine kurze, hohe Wärmeentwicklung unerwünscht, jedoch entscheidet letztlich die Art der eingesetzten Wärmeaufnahme (Ofen) bzw. der Verwendungszweck, welche Hölzer am besten geeignet sind.
Auch auf die Bauform von Öfen hat die Holzart Einfluß: Nadelholz brennt wesentlich langflammiger als die Laubhölzer und braucht daher mehr Flammraum und höhere Sauerstoffzufuhr, damit die reichen Harzanteile verbrennen und der Ofen nicht versottet. Für moderne Holzvergaserkessel ist durch die verwirbelte, hochtemperaturige Verbrennung mit Zwangsluftführung der Unterschied aber nicht mehr entscheidend.
- Fichtenholz ist ein schnell abbrennendes Holz, welches primär zum Anbrennen, teilweise auch als normales Brennholz verwendet wird. Zwar brennt Fichtenholz schneller ab, ist aber in Europa weit verbreitet und daher günstiger zu kaufen oder zu beschaffen. Sein Heizwert ist pro Kilo zwar größer als bei den meisten Starkhölzern, beim geringen spezifischen Gewicht von 0,45 kg/l bei 15 % Feuchtigkeitsgehalt ist es aber subjektiv schneller verbrannt. Im offenen Kamin eignet es sich aufgrund der platzenden Harzblasen nicht, es „spritzt“ Glut, im Kessel eignet es sich, um schnell Wärme zu erzeugen („Hochheizen“ eines kalten Ofens).
- Tannenholz brennt wie Fichte, hat aber keine Harzblasen. Es ist das klassische Brennholz des Alpenraums für offene Herdfeuer, heute aber kaum sortenrein zu erhalten.
- Birkenholz wird oft für offene Kamine verwendet, da es im trockenen Zustand kaum Funken verursacht und neben seinem schönen Flammenbild auch für viele Menschen gut riecht. Birke hat - bezogen auf das Volumen - ca. 60% des Heizwertes von Buchenholz (bezogen auf das Gewicht ca. 90 %). Birkenholz brennt zügig ab.
- Buchenholz gilt als das Kaminholz überhaupt, da es ein schönes Flammenbild und gute Glutentwicklung bei gleichzeitig nahezu keinen Funken(spritzern) gewährleistet; zudem hat es einen sehr hohen Heizwert. Der Brennwert/Heizwert von Buchenholz wird oft als Referenzwert im Vergleich zu anderen Hölzern verwendet. Viele Menschen mögen den Geruch von brennendem Buchenholz. Buchenholz wird auch zum Räuchern von Lebensmitteln verwendet. Es ist universal einsetzbar, aber leider auch recht teuer.
- Eichenholz ist die erste Wahl bei allen Öfen (Kachelofen, Kaminofen, Werkstattofen), die tatsächlich der Wärmegewinnung dienen. Sein Heizwert ist ähnlich hoch wie der des Buchenholzes, aber es hat eine längere Brenndauer. Es wird für Kamine nicht bevorzugt, da es zwar gut Glut, aber kein so schönes Flammenbild entwickelt. Zudem enthält Eichenholz Gerbsäuren, welche beim Verbrennen freigesetzt werden und die Abluftrohre angreifen. Im Ofen ist die Temperatur jedoch so hoch, daß die Gerbsäure neutralisiert wird und so die Rohre nicht angreift. Die Brenndauer ist nachhaltig über viele Stunden. Der Geruch ist den meisten Menschen unangenehm, was man jedoch bei Verbrennung im Ofen nahezu nicht riecht.
- Eschenholz hat einen nahezu genauso hohen Brennwert/Heizwert wie Buche, entwickelt jedoch ein noch schöneres Flammenbild. Es ist deswegen ideal für offene Kamine, da es ebenfalls fast keine Funkenspritzer freisetzt. Leider ist Eschenholz in guter Qualität nicht nur ausgesprochen teuer, sondern ungewöhnlich schwer zu spalten und daher selten zu bekommen. Esche gilt als das "edelste" Holz. Es hat einen sehr eigenen Geruch, den die Mehrzahl der Menschen gern riechen.
- Holzpellets für eine Pelletheizung oder Holzbriketts fallen sachlich ebenfalls unter Brennholz. Diese vom Menschen erzeugte Holzform zeichnet sich durch ihre maximale Energiedichte (je Gewichts- oder Raumeinheit) sowie durch die hervorragende technische Mobilität und Lagerfähigkeit aus. Sie gewinnt daher zunehmend an Bedeutung für größere Feuerungsanlagen (z. B. Haus-Zentralheizung).
Es gibt viele weitere Hölzer, die als Brennholz gut geeignet sind. Einen sehr hohen Brennwert (ähnlich Eiche / Esche) haben z.B. Akazie oder Robinie. Für den Ofen / Kamin als Brennholz eher ungeeignet sind z.B. Pappel oder Weide. Pappel, auch Espe genannt, stellt im Anbau für die Brennholzwirtschaft durch ihr rasches Wachstum eine der ergibigsten Holzarten dar, Pappel wird bevorzugt als Hackschnitzel in Großfeueranlagen genutzt.
[Bearbeiten] Aufarbeitung
[Bearbeiten] Zerkleinern
Brennholz kann am besten als Meterholz zu Scheitholz aufgearbeitet werden und wird in dieser Form auch von der Forstwirtschaft angeboten. Ist das Meterholz für den Endverbraucher zu groß, wird es mit einer Säge (vorwiegend einer Wippsäge) auf die gewünschte Länge gebracht.
Will man Brennholz von Hand spalten, dann sollte man Baumscheiben von ca. 30 cm Länge - zum Beispiel mit einer Motorsäge - abschneiden und das Holz noch in feuchtem (frisch geschlagenem) Zustand spalten. Wird das Holz erst trocken, dann ist es sehr viel schwerer spaltbar. Es gibt zwar Hölzer, bei denen es sich genau andersherum verhält, aber diese sind eine Ausnahme und spielen für Brennholz eine untergeordnete Rolle.
Beim Spalten ist darauf zu achten, dass das Holz von oben nach unten gespalten wird (Krone --> Wurzel), dadurch benötigt man weniger Kraft. Ein derber Merksatz lautet: "Das Holz reißt wie der Vogel scheißt."
Zum Spalten kann man einen Holzspalter oder einen Spalthammer benutzen.
[Bearbeiten] Arbeitssicherheit
Bei der Aufarbeitung von Brennholz ist aus Gründen der Arbeitssicherheit auf die Persönliche Schutzausrüstung (PSA-Forst) zu achten. Diese umfasst zum Beispiel Arbeitshandschuhe, Sicherheitsschuhe, Gehörschutz und Schutzbrille. Beim Einsatz von Motorsägen ist zudem eine Schnittschutzhose der entsprechenden Schutzkategorie anzulegen. Vor allem bei Arbeiten mit der Kreissäge, aber auch beim Holzspalter oder Spalthammer/Spaltaxt besteht eine erhöhte Wahrscheinlichkeit beziehungsweise ein erhöhtes Risiko für Unfälle.
[Bearbeiten] Lagerung
Frisch geschlagenes Nadelholz hat eine Holzfeuchte von etwa 55 bis 70 % (Wassergehalt =35 bis 41%)-, bei Laubhölzern liegt der Wert zwischen 70 und 100 %(Wassergehalt = 41-50%). Daher sollte die Holzfeuchte durch Lagerung oder technische Trocknung auf den für die Verbrennung von Holz üblichen Restwert von unter 20 %(Wassergehalt < 16%) gemindert werden. Ausschlaggebend für die Dauer der Trocknungslagerung ist zunächst die Ausgangsfeuchte des Holzes, diese kann je nach Witterung und Baumart und eventueller Vorlagerung (Stammlagerung im Wald oder auf Rundholzplätzen) variieren. Üblicherweise wird bei der Lagerungstrocknung jedoch ein Zeitraum von mindestens ein Jahr bis zu zwei Jahren angesetzt. Die Art der Lagerung – ob aufgeschichtet, geschüttet oder im Silo, um nur einige Beispiele zu nennen – hängt von der Verarbeitungsform des Brennholzes ab. Bei optimalen Bedingungen für Brennscheitholz (fein gespaltene und nicht zu lange Scheite in abgedeckten, dem Wind offenen Gitterboxen im Freien) reichen manchmal auch schon sieben Monate. Sehr gut lagert Brennholz auch im Freien in einer Holzmiete oder unter einem Dach bei gleichzeitig guter Belüftung. Die Luftdurchströmung mit Wind ist eine entscheidende Voraussetzung für das Trocknen. An einer (idealerweise südlichen) Hauswand unter einem Vordach sollte man daher auch mindestens 5-10 cm Abstand zur Hauswand halten. Die technische Trocknung ermöglicht den Verzicht auf längere Lagerung. Kammer oder Trommeltrocknungsanlagen können in ca. 1 Woche das Holz, abhängig von der Ausgangsfeuchtigkeit des Holzes, auf die ideale Feuchte bringen. Um die Energieeffizienz der Anlagen zu gewährleisten wird häufig Abwärme anderer Einrichtungen genutzt.
[Bearbeiten] Quellen
[Bearbeiten] Literatur
- Hendrik Eimecke: Brennholz leicht gemacht & die Motorsäge. Anleitung zum Baumfällen und Heizen mit dem nachwachsenden Rohstoff Holz als alternative Energiequelle im Sinne des Umweltschutzes und einer ökologischen Waldwirtschaft. 2., überarbeitete und erweiterte Auflage. Better-Solutions-Verlag Gierspeck, Göttingen 2005, 91 S., ISBN 3-9808662-6-2
- Hans-Peter Ebert: Heizen mit Holz in allen Ofenarten. Ökobuch Faktum. 11., überarbeitete Auflage. Ökobuch, Staufen bei Freiburg 2006, 158 S., ISBN 3-936896-21-6
[Bearbeiten] Weblinks
- Dossier Energieholz auf Waldwissen.net
- wald-online-bw.de - Holz - der Energieträger vor Ort
- br-online.de - Wie Brennholz am besten trocknet
- Bundesverband Brennholzhandel - Der Bundesverband arbeitet u.a. an Normen für Brennholz
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