Vor- und Nachteile beim Heizen mit Strohpellets

Strohpellets sind eine halmgutartige Biomasse, die einige Zentimeter dick und wenige Zentimeter lang sind. Aufgrund der ständig steigenden allgemeinen Preise der Holzpellets weisen sie ein hohes Potenzial zur Benutzung als Brennmaterial auf. Unter anderem von der Landwirtschaft wird immer häufiger angestrebt, diesen natürlichen Brennstoff in Ballenform zu kompaktieren.

Strohpellets weisen eine geringe Lagerungsdichte auf, und zwar etwa 150 kg / m³. Damit ist er problemlos und ebenso platzsparend im Lager unterzubringen. Außerdem gehören eine geringe Schüttdichte und eine Rieselfähigkeit zu den Eigenschaften solcher Pellets aus Stroh. Sie werden, genauso wie Holzpellets, in automatisch beschickte Pelletkamine und Pelletheizungen gefüllt.

Vor- und Nachteile der Strohpellets

Ein Nachteil der Strohpellets ist die rieselfähige Festigkeit, wobei es schon beim Transport zu Schäden der Pellets kommen kann. Der höhere Anteil an Kalium und Chlorid, im Gegensatz zu Holzpellets, findet sich Nachteilhaft auch in den Abgasen wieder. In den meisten Fällen werden, im Zusammenhang mit dem benutzten Verbrennungssystem, die aktuellen Grenzwerte von 150 mg Staub / Nm³ überschritten. Ebenso fällt bei der Benutzung von Pellets aus Stroh Schlacke an, die sich in den Rohren absetzt und somit die Rohre beschädigt bzw. verstopft mit der Zeit, zusätzlich wird der Verbrennungsvorgang dadurch eingeschränkt.

Grundsätzlich ist die saubere Verbrennung von Halmgütern schwieriger aufgrund der unterschiedlichen Inhaltsstoffe und dem Ascheverhalten. Der Kaliumgehalt lässt die Strohasche wegen den hohen Temperaturen aufweichen, folglich kann es zu Störungen im Anlagebetrieb kommen und die Emissionen werden höher. Durch den zugefügten Kalk allerdings wird der Ascheerweichungspunkt etwas angehoben. Die neueren Verbrennungsanlagen sind geeigneter für Strohpellets, da diese in der Regel mir luft- und wassergekühlten Rosten ausgestattet sind. Zusätzlich besitzen sie ein verbessertes Entaschungssystem. Die Staubemission bei Stroh ist stärker als bei Getreide, wie sich bei der doppelten Menge von Asche schon bemerkbar macht.

Die Pelletherstellung

In der Regel werden die Pellets in der Umgebung vom Ort des Verbrauchers hergestellt. In Deutschland sind allerdings die Pellet-Produktionsbetriebe noch nicht so dicht ausgebreitet, wie dies zum Beispiel in Österreich der Fall ist. Typische Hersteller hierfür sind große Sägewerke und Hobelwerke. Vor der Produktion der Strohpellets, wobei erstmal das Stroh bis zum Produktionsort gelangen muss, werden die Strohballen aufgrund ihrer geringen Dichte noch auf dem Feld zu Presslingen verarbeitet. Diese können somit in größeren Mengen zum Ort der Herstellung geliefert werden, wo dann der Pelletierprozess beginnt.

Der Herstellungsprozess von Strohpellets

Beim Pelletierprozess wird das Stroh aufbereitet und zerkleinert. Hierbei wird zuerst die Wachsschicht des Halms mit einem Doppelschneckenextruder aufgelöst, wobei Wasserdampf gleichzeitig den Prozess der Zerfaserung unterstützt. Pellets aus Stroh vom Häckselgut weisen meist einen höheren Feinanteil und Abrieb auf, im Gegensatz zu den Faserstoffpellets. Zur Pelletierung werden in den meisten Fällen Kollergangpressen mit Ring- und Flachmatrizen eingesetzt, wobei die Materialien von den Kollern hinein in die Matrizen gedrückt werden.

Durch aufkommenden Druck und Reibekraft entsteht Hitze, wodurch das Lignin und das Harz weich werden und sich eine Eigenbindung entwickelt. Nach diesem Prozess müssen die Strohpellets schnell abkühlen, damit sie in einen stabilisierten, relativ festen Zustand geraten. Aufgrund eines höheren Ligninanteils im Holz (zwischen 21 % und 30 %), als beim Stroh (etwa 18 %), sind Pellets aus Holz, im Gegensatz zu den Pellets aus Stroh, wesentlich fester.

Qualitätsmerkmale bei den Presslingen sind die Bindigkeit oder der Abrieb. Deshalb wird bei einer Qualitätsholzpelletherstellung meist eine Menge von bis zu 2 % stärkehaltige Substanzen für die Bindigkeit hinzugemischt. Ebenso werden bei der Strohpelletierung meist Zusatzstoffe verwendet, wie zum Beispiel Melasse, Stärke, oder auch Öle.

Das Mischen des Halmguts mit Holz, welches harzhaltig ist, kann einen Abrieb verringern. Um das Verhalten der Ascheerweichung positiv beeinflussen zu können, werden dem Pressgut etwa 2 % bis 6 % Kalkmehl zugemischt, wobei allerdings die Abriebfestigkeit der Strohpellets sehr leidet.

Energieaufwand zur Pelletherstellung

Außerdem sinkt der Heizwert deutlich ab und der Aschegehalt nimmt nachteilig zu. Für die Herstellung von Pellets muss in den meisten Fällen ein Energieaufwand von etwa 2,7 Prozent vom Energiegehalt aufgebracht werden, wenn trockenes Restholz verwendet wird. Bei feuchtem Wald- oder Industrierestholz hingegen, welches zur Pelletierung benutzt wird, entsteht ein benötigter Energieaufwand zwischen 3 Prozent und 17 Prozent.

Im Vergleich dazu liegt der Aufwand für die Bereitstellung von Heizöl bei etwa 12 Prozent. Halmgut, welches unzerkleinert war, wurde an einer Universität durch Brikettieren mit dem Stempelverfahren untersucht, wobei sich herausstellte, dass geringere Abriebwerte, als bei dem Kollergangprozess, aufwiesen wurden. Jedoch ist eine Anwendung dieses Verfahrens in der Praxis noch nicht bekannt. Außer den Pellets aus Holz werden auch noch andere Arten von Pellets hergestellt, wie zum Beispiel Eisenerzpellets, Torfpellets, Restwertpellets, Hopfenpellets, Katalysatorpellets oder Snackpellets.

Der Brennwert der Pellets

Eine Menge von etwa 2 kg Pellets, die aus Holzspänen oder Sägemehl gepresst wurden, erzeugen etwa 10 kWh (Kilo Watt pro Stunde). Für den gleichen Brennwert würde im Vergleich dazu, ein Liter Öl oder ein qm³ Erdgas benötigt werden.

Damit der Brennwert von Stückholz optimal ist, muss dieses zwischen zwei und drei Jahre trocken gelagert werden.

Die Norm des Heizwertes der Pellets liegt bei 4,9 kWh pro kg. Bei hundertprozentig getrocknetem Buchenholz liegt der Heizwert bei 4,4 kWh pro kg. Die Pellets, die aus Fichten- und Kiefernholz hergestellten wurden, besitzen eine restliche Feuchtigkeit und erreichen somit einen niedrigeren Brennwert von etwa 3,3 kWh pro kg. Demnach entspricht ein Liter Heizöl gleich etwa 3 kg Pellets.

Wo Strohpellets verheizt werden

Viele Landwirte nutzen Strohpellets zum Heizen ihrer Ställe und Wirtschaftsbereiche. Für sie sind solche Pellets noch effektiver und preiswerter als andere Bioanlagen, da sie diese meist selbst herstellen. Denn wer Getreide anbaut, hat am Ende zwangsläufig Stroh, welches verarbeitet werden kann.

Einige schließen dann auch das Wohnhaus an die Anlage an. Hier muss aber genau beachtet werden, was der Gesetzgeber vorschreibt. Momentan gibt es mitunter noch einige Hindernisse im Genehmigungsverfahren.

Was beim optimal Heizen beachtet werden muss

Wie bei jeder Lagerung von Brennstoffen, so muss auch bei den Strohpellets darauf geachtet werden, dass diese trocken und warm lagern. Zieht die Feuchtigkeit in die kleinen Pellets ein, können diese schimmeln. Das ist nicht nur gesundheitsgefährdend, sondern die Feuchtigkeit verhindert auch eine optimale Wärmeabgabe. Sollte man die Pellets über einen längeren Zeitraum lagern müssen, dann sollte sichergestellt sein, dass der Lagerraum gut durchlüftet und stets trocken ist.

Zudem dürfen die Peletts nur dann verheizt werden, wenn sie vorher nicht schon als Einstreu verwendet wurden.