Hackschnitzel – Ein Alleskönner?

Wir wollen in diesem Beitrag der Frage „Hackschnitzel – Ein Alleskönner?“ nachgehen und herausfinden, ob Hackgut dieser These gerecht wird. Dafür gilt es in einem ersten Schritt zu eruieren was Hackschnitzel sind, wie sie erzeugt und wofür sie eingesetzt  werden. Uns würde hier die Verwendung als Brennstoff oder als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie einfallen, aber welche Anwendungsfälle gibt es noch? Danach werden wir uns den Eigenschaften und Normen sowie der Berechnung der Ökobilanz und der Marktentwicklung widmen.

Hackschnitzel / Hackgut

Was sind Hackschnitzel?

Hackschnitzel werden auch Hackgut, Holzhackschnitzel, Holzhackgut oder Holzschnitzel genannt. Sie sind durch schneidendes Werkzeug zerkleinertes Holz und werden meistens als Brennstoff (Biomasse) eingesetzt. Später mehr zu diesem Thema. Das Hackgut, ebenso wie Holz, ist klimafreundlich, nachwachsend, regionaler Herkunft und trägt somit zur Unabhängigkeit des Wirtschaftsstandortes Österreich bei.

Das Hackgut ist ein Nebenprodukt in der Forstwirtschaft, aber auch der holzverarbeitenden Industrie anfällt. In Österreich steht regionales Hackgut reichlich zur Verfügung. Mit knapp 50% ist die Hälfte der österreichischen Fläche mit Wald bedeckt. Wir haben das schon ausführlich in unserem Beitrag „Der Wald – Das grüne Gold Österreichs“ besprochen. Zudem steigt der Holzvorrat kontinuierlich an und zwar um 1 m³ pro Sekunde. Seit der ersten Waldinventur 1961/70 stieg der Holzvorrat um 45% von 780 Millionen Vorratsfestmeter auf 1.135 Millionen Vorratsfestmeter.

Wie erfolgt die Hackschnitzelerzeugung?

Die Hackschnitzelerzeugung erfolgt mit mobilen oder stationären Hackern. Sie zerkleinern nahezu immer Restholz wie beispielsweise

  • Schwachholz mit einem zu geringen Durchmesser
  • Waldrestholz wie beispielsweise Äste die sonst im Wald liegen bleiben würden
  • anderes minderwertiges Holz wie beispielsweise morsches Holz, Holz aus einer Durchforstung oder Schnittgut aus Landschaftspflegemaßnahmen

All dies kann nicht als Industrieholz verwendet werden und wird somit zu großen Teilen als Hackgut eingesetzt. Zudem wird Hackgut auch aus der holzverarbeitenden Industrie erzeugt. Ein Beispiel hierfür sind Sägewerke, wo Baumstämme zuerst in eine eckige Standardform gebracht werden. Bei diesem Vorgang fallen rund 30% an Abfall an was entweder Hackschnitzel oder Sägespäne sind. In immens großen Sägewerken fallen riesige Mengen an Hackschnitzel an. In einem Werk, dass jährlich 1 Million Tonnen Holz verarbeit, können bis zu 5.000 Schüttraummeter (srm) oder Kubikmeter (m³) Hackgut pro Tag anfallen.

Holzhaufen der zu Hackschnitzel verarbeitet wird

Welche Hacker werden eingesetzt?

Die Unterteilung erfolgt in mobile und stationäre Holzhacker, wobei diese wiederum in Scheiben-, Trommel und Schneckenhacker unterteilt werden. Zu einem Großteil setzt man diese Hacker mobil ein, nur bei riesigen Biomassekraftwerken kommen in der Regel stationäre Hacker zum Einsatz. Der Vorteil der mobilen Hacker ist die Flexibilität, weil Holzhaufenm wie oben im Bild gezeigt, oft dort angehäuft werden wo das Holz anfällt. Mit einem mobilen Holzhacker kann man deswegen an diesen Ort fahren und sofort mit der Hackschnitzelerzeugung beginnen. Es ist leichter Hackschnitzel abzutransportieren als den gesamten Holzhaufen. Wir werden uns in diesem Beitrag auf die mobilen Hacker fokussieren, auch weil wir selbst mit diesen unterwegs sind. Mehr Infos dazu findet ihr auf unserer Hackschnitzelerzeugung-Seite und in der Galerie.

Mobile Hacker gibt es in unterschiedlichsten Größen und Varianten. Sie reichen vom Traktoranhänger bis hin zu immens großen Maschinen. Die in Österreich bekanntesten Hersteller sind Eschlböck mit der Biber Produktlinie, Albach, Mus-Max oder Jenz. Wir werden in einem separaten Beitrag nochmals genauer auf diese Materie eingehen. Vorweg möchten wir aber erwähnen, dass man mit Eschlböckprodukten eine hervorragende Hackschnitzelqualität erreicht.

Hackschnitzelerzeugung bei einem Landwirten

Normen zur Bestimmung der Stückgröße und Qualität

Bei der Hackschnitzelerzeugung spielt auch die Qualität der Hackschnitzel eine große Rolle. Für unterschiedliche Verwendungszwecke sind unterschiedliche Qualitätskriterien erforderlich. Deshalb gibt es wie für nahezu alle Produkte auch für Hackschnitzel Normen. In Österreich hat man sich diesem Thema schon vor vielen Jahren angenommen und die ÖNORM M 7133: 1998-02-01 Holzhackgut für energetische Zwecke ins Leben gerufen. Diese Norm wurde auch mangels Alternativen in anderen Ländern übernommen und teilweise angepasst.

Seit 2013 gibt es eine neue Norm die für Europa gültig ist und nennt sich EN 14961. Die ÖNORM M 7133 musste daraufhin zurückgezogen werden, obwohl die EN 14961 in einigen Punkt nur bedingt einsetzbar ist. Die große Auswahl an Eigenschaftsklassen erschwert die vertraglich Einhaltung von festgelegten Anforderung an das Holzhackgut. Ebenso gibt es bis dato keine praxisrelevante Möglichkeit den Aschegehalt zu spezifizieren, weshalb die ÖNORM C 4005 für Biomassekraftwerke mit einer Nennleistung von größer 500 kW geschaffen wurde.

In der Praxis wird jedoch nach wie for auf die ÖNORM M 7133 referenziert und unterteilt Stückgrößen in G30 fein, G50 mittel und G100 grob.

Unterschiedliche Verwendungszwecke von Holzhackgut

Mit unsere Überschrift haben wir schon angepriesen, dass Hackschnitzel sehr vielfältig einsetzbar sind und somit in unterschiedlichsten Bereichen verwendet werden. Wir wollen auf die Anwendung als Brennstoff, zu Stromerzeugung, als Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie für die Pilzzucht, im Garten und auf Kinderspielplätzen konzentrieren.

Brennstoff

Hackschnitzel im Lager

Hackschnitzel werden in einem Lager eines Biomasseheizwerkes gelagert

Das Hackgut als Brennstoff ist der bekannteste und wichtigste Anwendungsfall. Neben privaten Haushalten oder landwirtschaftlichen Gebäuden mit deren Hackschnitzelheizungen, finden Hackschnitzel großteils in Biomassekraftwerken Verwendung.

Kleinere Hackschnitzelheizungen benötigen eine höhere Qualität der Holzschnitzel, was auch mit einer kleineren Größe (G30) Hand in Hand geht. Große Hacker sind oftmals nicht im Stande diese Größe zu liefern. Größere Heizwerke hingegen verwenden meist größere Hackschnitzel, die mitunter auch eine etwas schlechtere Qualität aufweisen können. Größere Holzhackschnitzel unterstützen in diesem Fall positiv beim Heizwert.

Ein riesiger Vorteil gegenüber der Scheitholzheizung ist die automatische und regelmäßige Beschickung der Brennkammern. Somit steht sie auch Öl- oder Gasheizung um nichts nach. Wie zuvor erwähnt, wächst pro Sekunde 1 m³ Holz in unseren Wäldern, weswegen beim Ausforsten genügend Restholz zur Hackschnitzelerzeugung über bleibt. Dadurch wird auch die Unabhängigkeit zu internationalen Importen und eventuellen Marktkrisen sichergestellt.

Im Jahr 2016 hat Hackschnitzel gemeinsam mit Rinde und anderen Sägenebenprodukten einen Anteil von 37% beim Energieeinsatz erreicht. Zum einen erreicht es dadurch den höchsten Anteil unter den biogenen Brennstoffen in Österreich und zum anderen liegt es damit auch vor Brennholz mit rund 23%.

Stromerzeugung

Ähnlich wie bei der Wärmeerzeugung mittels Hackschnitzel erfolgt auch die Stromerzeugung mit Hilfe von Biomasse KWK Anlagen. Vom Prinzip her unterscheidet sich eine Anlage für die Wärmeerzeugung nicht von jener für die Stromerzeugung. Die Ausführung der Komponenten spielt hier jedoch eine Rolle. Kunden können sich zwischen einer wärme- oder stromgeführten Biomasse KWK Anlage entscheiden.

Rohstoff für die holzverarbeitende Industrie

Wir hatten zuvor erwähnt, dass Hackschnitzel ein Nebenprodukt der holzverarbeitenden Industrie sind. Interessanterweise werden sie aber auch gleichzeitig als Rohstoff genutzt, weil sich aus ihnen beispielsweise Spanplatten oder Spanklötze herstellen lassen. Diese Spanklötze werden oftmals bei Europaletten als Bindeglieder eingesetzt. Spanplatten hingegen werden für Bau-, Dämm- oder Tischplatten eingesetzt.

Hackschnitzel finden Verwendung zur PilzzuchtPilzzucht

Für die Pilzzucht sind Hackschnitzel alleine oftmals nicht ausreichend, um Erfolge verzeichnen zu können. Im Normalfall ist es eine Mischung aus unterschiedlichen Substanzen wie Sägespäne, Stroh, Heu, Schilf aber auch Weizen oder Mais. Man versucht die Gegebenheiten im Wald so gut als möglich nachzustellen und so erfolgreich zu sein. Vielfach wird von Substratmischungen gesprochen. Falls ihr euch weiteres Wissen aneignen wollt, seid ihr hier richtig.

Garten

Gärtner und Hobbygärtner stellen sich oft die Frage ob Hackschnitzel oder Rindenmulch geeigneter für deren Anwendung sind. Das hängt davon ab wofür das Material verwendet werden soll. Als Faustregel gilt, dass eine gesunde Mischung aus Hackschnitzel und Rindenmulch die beste Lösung ist. Für Beete wird der nährstoffreiche Rindenmulch eingesetzt, für Wege, Sitzflächen oder Spielecken das günstigere und in vielen Farben erhältliche Hackgut. Mulch ist nicht für alle diese Anwendungen geeignet, weil es bereits nach einem Winter ausgetauscht werden muss und somit unnötig hohe Kosten anfallen. Falls ihr noch etwas weiter in die Tiefe gehen wollt, solltet ihr diesen Artikel in Betracht ziehen.

Kinderspielplatz

Bei Kinderspielplätzen geht es in erster Linie darum mit Hilfe von Hackschnitzeln einen natürlichen Fallschutz zu bieten. Dafür kommen unterschiedliche Produkte und Ausführungsvarianten in Frage wie beispielsweise Holzhackschnitzel, Rindenmulch, Gummimatten, Sand oder Rollkies. Wichtig ist jedoch, dass sehr feines Hackgut verwendet wird.

Eigenschaften von Hackschnitzel

Hackschnitzel werden zu 100% aus Holz gewonnen und haben einen Brennwert von ungefähr 4 kWh oder 14,4 MJ je kg bei rund 20% Wassergehalt. Zum Vergleich weisen Scheitholz einen Heizwert von 4 kWh pro kg, Pellets 4,8 kWh pro kg, Heizöl 9,8 kWh pro Liter und Erdgas 10,1 kWh pro m³ auf.

Heizwert von Nadel- und Laubholz

Der Brennwert kann aber je nach Holzart oder Wassergehalt abweichen. Der Wassergehalt ist einer der zentralen Eigenschaften von Hackgut, wenn es darum geht eine gute Qualität und einen guten Brennwert zu erhalten. Je feuchter sie sind, umso geringer ist der Heizwert. Wenn der Wassergehalt geringer als 30% ist, sind Holzhackschnitzel für die Lagerung geeignet. Über 30% laufen die Holzschnitzel Gefahr von schädlichen Mikroben befallen zu werden. Wir empfehlen daher das zuvor ausgeforstete Holz trocknen zu lassen, bevor daraus Hackgut erzeugt wird. Nicht getrocknete bzw. „waldfrische“ Hackschnitzel haben einen Feuchtigkeitsgehalt von rund 55%, weshalb der Brennwert auf 2 kWh pro kg sinkt.

Ebenso wie der Wassergehalt ist auch der Rindenanteil ein Qualitätskriterium für Holzschnitzel. Für kleinere Hackschnitzelheizungen wird üblicherweise entrindetes Holz eingesetzt, wohingegen für Biomasseheizkraftwerke auch geringerwertige Hackschnitzel eingesetzt werden und somit einen höheren Rindenanteil aufweisen.

Von guter Hackschnitzelqualität spricht man wenn sie einen niedrigen Wassergehalt, eine gleichmäßige Stückigkeit, einen geringen Feinanteil, wenig Zerfaserung, einen geringen Grünanteil und eine niedrige Verunreinigung aufweisen.

Welche Ökobilanz weisen Hackschnitzel auf?

Produktbezogene Ökobilanzen werden immer wichtiger und sie sollen deshalb auch den gesamten Lebensweg von der Rohstoffgewinnung über die Herstellung, den Transport und die Nutzung bis hin zur Entsorgung oder Rückführung in Kreisläufe betrachten. Holz und Hackschnitzel werden in diesem Zusammenhang sehr stark zueinander betrachtet, weil Hackgut aus Holz gewonnen wird. Auch wenn wir den kompletten Lebensweg von Waldhackschnitzel betrachten, so sind die Kohlenstoffspeicherung der Photosynthese während des Wachstums und die Verbrennung die bedeutendsten Faktoren für die Darstellung der Ökobilanz. Die Holzernte, das Rücken, das Hacken und der Transport spielen nur eine untergeordnete Rolle.

Hochwertige Hackschnitzel beeinflussen die Ökobilanz positiv

Insbesondere bei der Verbrennung gilt es darauf zu achten qualitativ hochwertige Holzschnitzel einzusetzen, um die Ökobilanz zu verbessern. Wenn dies jedoch gewährleistet ist, sind Waldhackschnitzel nahezu CO2 neutral. Es wird also nur so viel CO2 an die Umwelt abgegeben, wie die Bäume davor der Umwelt entzogen haben. Das während der Verbrennung freigesetzte Kohlendioxid wäre auch freigesetzt worden, wenn das Holz im Wald verrottet wäre. Bei Rodung oder Raubbau von Wald fällt die Ökobilanz allerdings nicht so positiv aus. In manchen Modellen wird zusätzlich noch eine Gutschrift hinzugefügt, weil man Holz statt Heizöl verwendet.

GWP bedeutet Global Warming Potential (Potenzial für globale Erwärmung oder Treibhauspotenzial) und die Berechnung erfolgt mit einem Hackschnitzelwassergehalt von 50%. GWP100 bedeutet eine Berechnung auf 100 Jahre gesehen. Wir haben weiter oben erfahren, dass 20% eine gute Qualität ist. Die Berechnungen mit einem Wassergehalt von 20% würden deshalb noch positiver ausfallen. Folgende Grafik zeigt das sehr gut.

Treibhauspotenzial am Beispiel von Hackschnitzel

 

100% klimaneutral?

Die Summe GWP100 zeigt, dass das Heizen mit Hackschnitzeln nicht zu 100% klimaneutral ist, aber weil stattdessen kein Heizöl verwendet wird, hat es eine hervorragende Ökobilanz. Je höher der Minuswert ist, umso besser und positiver ist die Ökobilanz. Wir wollen zusätzlich noch erwähnen, dass diese Grafik am Beispiel von Kleinwaldbesitzern berechnet wurde und die Ökobilanz noch positiver ausfällt wenn Großbetriebe mit größeren LKWs oder Container im Einsatz sind. Dadurch verbessert sich die Effizienz.

Einen Artikel zur Bewertung der Ökobilanz von Waldhackschnitzeln von Prof. Dr. Bernhard Zimmer von der Fachhochschule Salzburg findet ihr hier. Es werden unterschiedlich Szenarien für die Berechnung zugrunde gelegt. Wer sich mit dieser Materie etwas wissenschaftlicher befassen möchte, sollte sich diese Artikel zu Gemüte führen.

Marktentwicklung

Global

Die globale Marktentwicklung ist sehr positiv. In den vergangenen Jahren hat der Handel mit Hackgut kontinuierliche um etwa 4% zugenommen. 2016 wurden rund 35,6 Millionen Tonnen gehandelt. Die größten Abnehmer sind die Zellstoffindustrien in Japan und China, welche großteils an Laubholzhackschnitzel interessiert sind. Der Import erfolgt zu großen Teilen aus Australien, Südafrika, Brasilien, Chile, Indonesien oder Thailand. In wenigen Jahren jedoch wird ein Engpass an Holzschnitzel für die Deckung des asiatischen Bedarfs prognostiziert.

Europa

Innerhalb Europas machen Dänemark, Irland, Finnland, Schweden und die Türkei ein Drittel des weltweiten Handels aus. Zum einen ist Finnland stark auf Holzhackgut aus Russland angewiesen, um die Zellstoffindustrie zu versorgen. Zum anderen wächst der türkische Import stark, um die stark wachsenden MDF-Industrie zu versorgen. MDF steht für mitteldichte (Holz)Faserplatte und wird sehr oft als Bretter von Regalen eingesetzt. Laut einer Studie der Statista im Jahr 2017 ist Dänemark mit 225 Millionen m³ an Holzschnitzelimporten mit Abstand führend. Gefolgt von Irland mit 85 Millionen m³ und Finnland mit 2,6 Millionen m³.

Österreich

Österreich importiert demnach 1,3 Millionen Holzhackschnitzel im Jahr 2017 und steht somit an achter Stelle. Laut Statistik Austria waren die Hackgutimporte im Jahr 2015 von bei 0,9 Millionen m³ gelegen. Die Exporte gingen hingegen gegen null und betrugen 2015 lediglich 110.000 m³. Dieser Trend deutet darauf hin, dass die Nachfrage an der Biomasseheizkraftwerke steigt und dadurch mehr Hackgut beansprucht wird. Österreich exportiert mit knapp über 80% der Holzschnitzel den Großteil nach Italien. Auf der Importseite ist Deutschland unser stärkster Partner gefolgt von der Slowakei, Ungarn und Tschechien.

Handelsströme Hackschnitzel in Österreich

Fazit: Hackschnitzel sind tatsächlich Alleskönner!

Die Gewinnung von Hackschnitzel erfolgt zu 100% aus Holz und weist deshalb eine hervorragende Ökobilanz auf. Aufgrund der Substitution von Öl, Gas oder anderen fossilen Brennstoffen ist die Ökobilanz sehr positiv. Hackschnitzel werden zu großen Teilen aus Nebenprodukten aus dem Wald oder der holzverarbeitenden Industrie gewonnen und bringen somit einen zusätzlichen (finanziellen) Wert zum Industrieholz. „Überreste“ kann man somit auch noch gewinnbringend verwerten.  Hackgut ist zudem sehr vielseitig einsetzbar, wobei sie in Österreich hauptsächlich für die Wärme- und Stromerzeugung eingesetzt werden. Weltweit finden sie ihren Einsatz meist in der Zellstoffindustrie. Die Hackschnitzelerzeugung erfolgt überwiegend mit mobilen Hackern aufgrund der Mobilität und Flexibilität. Hackgut leistet einen beträchtlichen Teil für die lokale Wirtschaft und wir sind davon überzeugt, dass wir alle vom Holzschnitzeleinsatz profitieren. Mehr Geld im „Geldbörserl“ und eine saubere Luft sind nur die wichtigsten Faktoren.

Lasst uns einen Kommentar hier. Wir haben gerne an euren Erfahrungen teil und freuen uns schon eure Fragen zu beantworten.

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