Contracting mit Holzpellet- und Holzhackschnitzel-Feuerung im Vergleich

(2.12.2010) Heizen mit Holz hat Zukunft, denn die Betriebskosten sind niedriger als mit Gas oder Öl. Dazu kommt der volkswirtschaftliche Vorteil, dass die Wertschöpfung bei der Gewinnung und Lieferung des Brennstoffs in der Region bleibt. Hackschnitzel und Pellets sind außerdem klimaneutral, da Holz beim Wuchs soviel CO₂ bindet, wie bei der Verbrennung freigesetzt wird. Zwei in den Jahren 2007 und 2008 realisierte Projekte zeigen, dass mit Contracting diese Vorteile auch ohne Kapitalbindung zu haben sind. Weshalb setzt aber der eine Investor auf Hackschnitzel, der andere auf Pellets?

• Der bisherige Gas-Heizkessel beim 40 Jahre alten Studentenwohnheim in Freiburg war veraltet und musste ausgetauscht werden. Das Studentenwerk entschied sich für einen 300 kW Hackschnitzel-Kessel mit unterirdischem Außenlager. Die Planung und den Bau der Heizungstechnik mit Lagerbehälter übernahm SWL aus Bernau und ist nun Lieferant für die Wärme. Das Studentenwerk bezahlt die Megawatt-Stunden gemäß langfristigem Liefervertrag, der dem so genannten Holzindex unterworfen ist.
    
• In einem ähnlich gelagerten Fall, bei der 40 Jahre alten Turnhalle Carl-Diem-Straße im Wärmeverbund der Gregor-Mendel-Realschule in Heidelberg-Kirchheim, haben sich die Stadtwerke Heidelberg bei 300 kW Kesselleistung ebenfalls für ein unterirdisches Außenlager entschieden, allerdings mit Holzpellets. Im Vergleich zu Hackschnitzeln ist dieser Brennstoff teurer, benötigt aber weniger Lagerraum und führt zu niedrigeren Wartungskosten.

Da beide Anlagen von Contracting-Gesellschaften bestellt und bezahlt wurden, in beiden die gleiche Lagertechnik desselben Herstellers eingebaut ist und darüber hinaus gleich große Kessel derselben Marke verwendet wurden, sind diese Projekte für einen Vergleich ideal geeignet. Auch sind die Interessen der Investoren identisch: Möglichst bald sollen sich die Baukosten von Brennstofflager und Heizzentrale amortisiert haben. Das spricht zunächst für Holzpellets, denn für den gleichen Heizwert kann das Lager viermal kleiner sein als bei Hackschnitzeln. Entnahmetechnik und Kessel sind in beiden Fällen annähernd gleich in der Technik und den Anschaffungskosten. Damit sind die Baukosten für die Pelletheizung insgesamt kleiner, die niedrigere Investition wäre durch den Verkauf der Wärme also schneller wieder eingespielt, gäbe es nicht eine zweite Komponente: Die Jahr für Jahr anfallenden Betriebskosten. Dazu gehören sowohl der Einkauf des Brennstoffes als auch die Wartung an Lager- und Kesseltechnik.

Beim Wettlauf um den niedrigsten Kaufpreis liegen die Hackschnitzel deutlich vorne und würden die Mehrkosten für das größere Lager nach einigen Jahren schon ausgleichen. Sie kosten bei gleichem Heizwert etwa ein Drittel weniger als Pellets. Doch dieser Vorsprung bei den laufenden Kosten wird durch einen höheren Aufwand an Wartung wieder verkürzt. Das liegt an der rohen Beschaffenheit der Hackschnitzel. Dieses gehackte Restholz aus der Waldpflege ist nicht einheitlich in Form und Größe, aber auch faseriger und feuchter als die aus Sägemehl unter hohem Druck verpressten Pellets. Das strapaziert die Entnahme- und Fördertechnik zwischen Lagerbehälter und Kessel. Mehr Feuchte setzt den Heizwert herunter, denn das bei der Verbrennung verdunstende Wasser bindet Wärme, die der Wasserdampf dem Kessel "raubt". Die Feuchte kann auch dem Schornstein schaden oder zu Fäulnisprozessen im Lagerbehälter führen.

Warum Hackschnitzel?

Dazu meint Berthold Schmidt, Geschäftsführer der SWL Bau- u. Betriebsgesellschaft für Holzheizungen mit Wärmeverbund, Bernau: "Als Contractor für das Studentenwohnheim Lehenerstraße in Freiburg haben wir uns für Hackschnitzel entschieden, weil uns aus kurzer Entfernung Forst-Betriebsgemeinschaften aus dem Schwarzwald günstig beliefern. Hackschnitzel sind finanziell besonders attraktiv bei niedrigem Transportkosten-Anteil und bei Wärmeverbund-Anlagen in der Größe ab 200 kW". SWL setzt jährlich 70.000 m³ um und hat zum Teil für mehrere Jahre im voraus Festpreise für den Einkauf der Hackschnitzel vereinbart. Der Verkauf der Wärme geschieht langfristig durch Lieferverträge mit Preisgleitung nach Holzindex, das heißt zum Beispiel 80% an die Preisentwicklung von Holz, zu 20% an die von Öl gekoppelt.

"Bis zu 35% Holzfeuchte machen uns kein Problem im unterirdischen Lager. Dies gilt für Anlagen wie hier beim Studentenwohnheim in Freiburg mit 300 kW Kesselleistung. Ab 500 kW darf der Wassergehalt des Holzes sogar bis zu 50% sein", stellt Schmidt im Rückblick auf 15 Jahre Erfahrung fest. "Bei der jährlichen Wartung, wenn der Speicher einmal leer ist, werden mit der Schaufel auch die Ecken komplett ausgeräumt." Zum Schutz des Schornsteins vor Schäden durch Kondensat sorgt die Vortrocknung im Hackschnitzelkessel. Rotationsgebläse für niedrige Emissionen, Lambdasonde und Temperaturfühler für exakte Regelung des Abbrandes sowie Feinstaubfilter und Abgaszyklon sind weitere optionale Kessel-Extras, die das Verbrennen von Hackschnitzeln für Betreiber und Umwelt optimieren.

Warum Holzpellets?

Holzpellets punkten bei Energiedichte, Festigkeit, Trockenheit und geringem Aschegehalt. Ihre einheitliche Qualität ist in Deutschland durch DINplus und in Österreich durch ÖNORM zertifiziert. Zukünftig werden die Brennstoffeigenschaften der kleinen Presslinge europaweit in der EN 14961 festgelegt. Manfred Eitelbuß, zuständig für Planung und Betrieb der Wärmeerzeugung bei den Heidelberger Stadtwerken, Abteilung Netze, blickt auf mehrere Jahre Berufserfahrung zurück und stellt fest: "Für Contracting und Wärmeverbund bei unserem Projekt in Heidelberg-Kirchheim haben wir bei der Wahl des Brennstoffes den Holzpellets gegenüber Hackschnitzeln den Vorzug gegeben. Es gab dafür mehrere Gründe:

• Die niedrigeren Betriebskosten für Reinigung und
• weniger Störungen bei der Entnahmetechnik,
• der preiswertere kleinere Speicher in Verbindung mit weniger Aushub,
• vor allem aber die hier an der Turnhalle in Kirchheim durch vorhandene Bäume fehlende Zufahrt."

Das Lieferfahrzeug muss in ca. 15 Meter Abstand vom Speicher entladen, was mit den Förder-Schläuchen eines Pellet-Transporters kein Problem ist. "Natürlich achten wir auf günstige Konditionen beim Einkauf der Pellets und bestellen erst, wenn die Ladung eines ganzen LKWs im Speicher Platz hat." Dies ist fünfmal pro Jahr der Fall. Beim Verwenden von Hackschnitzeln wäre dies bei gleicher Speichergröße und 20 bis 25 Mal jährlich notwendig.

Der Pellet-Speicher in Heidelberg mit einem Nutzinhalt von 45 m³ fasst die Ladung von 2 Silofahrzeugen. Der Hackschnitzel-Behälter in Freiburg mit einem Nutzinhalt von 50 m³ wird befüllt, wenn 80% aufgebraucht sind. Der Container einer Lieferung enthält 40 m³.

Die unterirdischen Brennstoffspeicher beider Projekte haben außer unterschiedlicher Größe auch unterschiedliche Öffnungen. Das hängt mit der Technik des Transportes zusammen.

• Hackschnitzel werden als Schüttgut mit einer Dichte von etwa 200 kg/m³ vom Lieferant durch die rechteckige Öffnung von oben direkt in den Speicher gekippt. Beim Studentenwerk in Freiburg ist eine besonders große Öffnung eingebaut, um den unvermeidbaren Hohlraum des Schüttkegels verringern zu können.
• Pellets, in Silofahrzeugen wie Futtermittel geliefert, werden mit Luftdruck vom LKW aus eingeblasen, Schüttgewicht ca. 650 kg/m³. Dazu werden Schläuche vom Fahrzeug zum Speicher ausgelegt und mit Feuerwehr-Kupplungen am Speicher angedockt, ein Befüll-Schlauch für die Druckluft, einer für die Rückluft. Der Speicher an der Turnhalle in Heidelberg hat 3 Befüllstutzen für 3 nebeneinander liegende Schüttkegel. Auch dies verringert die Hohlräume.

Fazit: Ob Pellets oder Hackschnitzel, darüber entscheidet offensichtlich die Philosophie von Betreiber bzw. Contractor, aber auch der Transportpreis, beeinflusst von der regionalen Verfügbarkeit. Beide Holzbrennstoffe sind CO₂-neutral und zunehmend finanziell attraktiv für Immobilienunternehmen und Kommunen. Ausgereifte Lager- und Kesseltechnik für Großprojekte ist vorhanden.

Weitere Informationen zur Holzpellet- und Holzhackschnitzel-Lagerung können per E-Mail an Mall angefordert werden.