Hackschnitzelbunker und Brennstofflager: Darauf musst du achten

Hackschnitzel stellen eine nachhaltige Energiequelle dar und werden zum Beispiel in Biomasse-Heizsystemen zur Gewinnung von Wärmeenergie eingesetzt. Bei der Überlegung eine Hackschnitzelheizung zu installieren spielt die korrekte Lagerung des Brennstoffes eine wichtige Rolle.

Während es bei einem Neubau relativ einfach ist, das passende Lager bereits in die Planung einzubeziehen, gestaltet sich dies bei einer Sanierung oder Nachrüstung oft schwieriger. Die Suche nach dem optimalen Lagerplatz für Hackschnitzel kann herausfordernd sein, insbesondere wenn kein separater Raum als Brennstofflager zur Verfügung steht. In solchen Fällen bieten sich verschiedene Fertiglösungen an, wie beispielsweise ein Erdtank, ein Hochsilo oder ein maßgeschneiderter Hackschnitzelbunker.

Von der Berechnung und Dimensionierung des Brennstofflagers, über bauliche Anforderungen, bis hin zur Planung automatischer Fördersysteme beleuchten wir alle relevanten Aspekte der Hackschnitzellagerung.

Bei Hackschnitzel- oder Biomasseheizungen wird der Brennstoffraum häufig in zwei Bereiche unterteilt: ein Jahresbrennstofflager und einen Brennstoffbunker. Im Jahresbrennstofflager werden die Holzhackschnitzel zwischengelagert, bis sie die optimale Restfeuchte für die Verbrennung erreicht haben – eine Alternative zur aktiven Trocknung mit Abwärme oder speziellen Trocknungsanlagen. Der eigentliche Brennstoffbunker dient dann als Lagerort, aus dem die Heizanlage den benötigten Brennstoff entnimmt.

Ein Jahresbrennstofflager ist nicht zwingend notwendig. Ein passend dimensionierter Brennstoffbunker genügt in den meisten Fällen!

Die Entscheidung für eine bestimmte Lagerlösung sollte stets individuell getroffen werden, da die Anforderungen und Gegebenheiten von Fall zu Fall variieren. Jede Lagerart bringt spezifische Vorzüge mit sich, die auf die Bedürfnisse des Betreibers, die verfügbare Fläche und den Energiebedarf der Anlage abgestimmt werden sollten. Hier werfen wir einen detaillierten Blick auf diese verschiedenen Lösungen für Brennstoffbunker und Brennstofflager:

Unsere Betonsilos bestehen aus massivem Stahlbeton. Die einzelnen Module werden direkt mit integrierten Öffnungen und entsprechenden Vorrichtungen geliefert und sind somit schnell und unkompliziert aufgestellt. Servicerelevante Bauteile wie Türen, Fenster und Sicherheitstechnik sind ebenfalls rasch montiert. Zudem bieten wir Aufstiegsleitern, Stehpodeste, Geländer und Löscheinrichtungen gemäß UVV je nach Verwendungszweck an. Betonsilos sind in erster Linie für holzverarbeitende Betriebe geeignet, die sehr trockenes Material mit hohem Staubanteil lagern und weniger für Hackschnitzel gedacht. Dabei entsprechen die Silos stets den neuesten gesetzlichen Bestimmungen wie Brandschutz F90 und Explosionsschutz VDI 3673. Zusammen mit der massiven und langlebigen Bauweise sind unsere Betonsilos eine nachhaltig wirtschaftliche Lagerlösung.

Hochsilos aus glasfaserverstärkter Kunststoff oder Komposite bieten einige Vorteile gegenüber traditionellen Materialien wie Beton oder Stahl. Komposite kann im Gegensatz zu Stahl nicht rosten oder korrodieren. Es ist undurchlässig für Wasser und Gase und es ist gegen die meisten Chemikalien beständig. Zudem ist Komposite ungefähr 60-75 % leichter als Stahl, bietet jedoch wesentlich mehr Festigkeit. Das geringe Gewicht reduziert darüber hinaus die Installations- und Transportkosten. Durch die UV-beständige Beschichtung müssen die Silos auch nicht regelmäßig gestrichen werden und sind beständig gegen Witterungseinflüsse. Durch ihren hohen thermischen Isolationswert werden Komposite-Silos weder an der Innenwand noch an der Außenwand durch Kondensbildung beeinträchtigt. Das sorgt dafür, dass das Lagergut im Silo nicht verdirbt. Auf diese Weise bleibt die Produktqualität gewährleistet. Hochsilos aus GFK kommen überwiegend für Pelletbrennstoffe zum Einsatz.

Ein unterirdischer Erdbunker spart im Gegensatz zu Hochsilos oder Hackschnitzelbunkern zusätzlichen Gebäuderaum und reduziert die Brandgefahr für angrenzende Gebäudeteile. Häufig wird er vor Ort ausgehoben und in Beton gegossen, was eine flexible Anpassung an die Gegebenheiten ermöglicht. Allerdings bringt der Erdbunker auch einige Herausforderungen mit sich: Reinigung und Wartung sowie der Transport des Brennstoffs zum Kessel sind oft aufwendiger. Zudem ist ein Erdbunker nur sinnvoll, wenn der Kessel ebenfalls unterirdisch liegt, da der Brennstoff sonst mühsam nach oben befördert werden müsste. Auch lässt sich ein Erdbunker nur begrenzt mit einem Muldenkipper befüllen, da sich das Material ohne kostspielige Verteilschnecken nicht gleichmäßig verteilt und ein Großteil des Bunkervolumens ungenutzt bleibt.

Ein Schubbodencontainer ist die flexiblere Alternative zu einem stationären Hackschnitzelbunker. Hierbei geschieht die Austragung von Hackschnitzel automatisiert über einen hydraulischen Schubboden. Das Schüttgut ist im Container ideal vor Wettereinflüssen geschützt. Der beladene Container fasst ca. 30 m³ und mit einem wird mit einem Hakenliftanhänger geliefert und in eine eigens dafür entwickelte Dockingstation gehängt. Es gibt auch Sonderlösungen mit bis zu 100 m³ Volumen. Eine Transportschnecke übernimmt dann von hier aus den Abtransport der Hackschnitzel zum Brennkessel. Die Anlieferung erfolgt betriebsfertig. Somit entfallen lange Umrüstzeiten und Störungen im Betriebsablauf. Damit ist die Containerlösung perfekt geeignet für stark frequentierte Verkehrsbereiche.

Die Hackschnitzellagerung unter Dach ist einer Lagerung im Freien stets vorzuziehen. Wobei für kleinere bis mittlere Mengen die Umnutzung von Schirmschoppen oder Ställen kostengünstig und praktikabel ist. Für größere Lagermengen haben sich hohe, luftige Hallen in Ständerbauweise bewährt. Unterteilt man die Halle in einzelne Boxen, kann man die Hackschnitzel einfacher nach Qualität und Einlagerungszeitpunkt sortieren. Zudem sorgen geschlitzte Wände und eine großzügige Öffnung für eine gute Luftzirkulation und ein einfaches Be- und Entladen des Hackguts. Der Hallenboden und der Vorplatz sollten allerdings befestigt sein. Ein Schotterplatz ist nicht ideal, da so Steine in das Hackgut gelangen könnten. Mit verschiedenen, bautechnischen Lösungen können wir flexibel auf die jeweiligen Anforderungen an einen Hackschnitzelbunker reagieren.

Die Größe des Jahresbrennstofflagers ist abhängig vom Wärmebedarf und somit vom jährlichen Verbrauch an Hackschnitzeln. Deinen Jahresbedarf an Hackschnitzeln oder anderen Biomasse-Festbrennstoffen kannst du ganz einfach mit unserem Heizkostenrechner ermitteln. Generell benötigt ein Hackschnitzellager deutlich mehr Platz als ein Lagerplatz für Pellets oder Öl. Um das in Zahlen zu fassen, benötigt ein Hackschnitzel Bunker rund das Dreifache an Lagervolumen verglichen mit Pellets und rund das Zehnfache verglichen mit Öl.

Das Hackschnitzellager muss nicht exakt diese Größe haben, und es ist auch nicht zwingend erforderlich, ein eigenes Lager zu besitzen. Alternativ kann der Brennstoffbunker größer dimensioniert werden, sodass er seltener nachgefüllt werden muss. Auch die Häufigkeit des Nachfüllens kann ein entscheidender Faktor sein. Ausgehend von deinem bevorzugten Brennstoff planen wir hier gemeinsam deine optimale Anlagenkonfiguration.

Ein eigenes Lager zu besitzen, ist nicht zwingend erforderlich! Ein passend dimensionierter Brennstoffbunker ist ausreichend!

Das Jahresbrennstofflager dient als Zwischenlager, in dem frisch gehackte Holzschnitzel so lange aufbewahrt werden, bis sie die optimale Restfeuchte für die Verbrennung erreicht haben. In der Regel dauert es ca. 3 Monate, bis der Wassergehalt von 50 % auf 30 % gesunken ist. Damit dieser Trocknungsprozess effizient verläuft, sollte das Lager auf einer befestigten Fläche wie Asphalt, Beton oder Pflaster angelegt werden. Eine Lagerung auf unbefestigtem Boden birgt das Risiko, dass Fremdkörper wie Steine oder Erde in das Hackgut gelangen oder es durch aufsteigende Feuchtigkeit erneut befeuchtet wird.

Ideal ist die Lagerung in überdachten Hallen mit einer natürlichen Luftzirkulation, um eine kontinuierliche Trocknung zu gewährleisten. Offene Hallen sollten so konstruiert sein, dass sie ausreichend Schutz vor Schlagregen bieten.

Bei einer Lagerung im Freien empfiehlt sich die Abdeckung des Hackguts mit einem diffusionsoffenen Vlies. Dieses besteht aus einem atmungsaktivem, wasserabweisendem Gewebe, das für einen effektiven Luftaustausch sorgt und Feuchtigkeit wie Regen, Hagel und Schnee ableitet. Es verbessert die Qualität der Hackschnitzel, indem es Schwitzwasser entweichen lässt und somit einen hohen Trockenmassegehalt und Energiewert erhält. Im Gegensatz zu handelsüblichen Abdeckfolien, die Feuchtigkeit stauen und Fäulnis fördern, bietet das Vlies eine bessere Lagerung. Es wird in breiten Bahnen geliefert und ersetzt oft teure Hallenlagerungen. Wann die Hackschnitzel mit dem Vlies eingedeckt werden, richtet sich nach Feuchtegehalt, Holzart und Grünanteil im Hackgut. Gerade letzteres ist häufig entscheidend für die Schimmelbildung.

Das Hackgut sollte im Jahresbrennstofflager bis auf eine Restfeuchte von unter 30 % getrocknet werden, bevor es in den Brennstoffbunker transportiert wird. Die Restfeuchte kann durch spezielle Messgeräte oder einen einfachen Handtest ermittelt werden. Hierbei schaufelt man mit beiden Händen das Hackgut auf. Bleibt ein hoher Restanteil auf den Handflächen kleben, ist die Restfeuchte noch zu hoch für eine optimale Verbrennung. Wer es ganz genau wissen möchte, setzt sogenannte Messlanzen ein. Das sind elektronische Feutigkeitsmessegräte zur schnellen Wassergehaltsbestimmung von Hackgut.

Der Hackschnitzelbunker ist der Raum, aus dem die Heizanlage den Brennstoff entnimmt. Es ist wichtig, dass das Hackgut hier nur mit einer Restfeuchte von unter 30 % gelagert wird, um eine effiziente Verbrennung zu gewährleisten. Feuchteres Material reduziert den Brennwert und kann die Anlage langfristig beschädigen. Es gibt jedoch Anlagen mit Voröfen, die Hackgut mit bis zu 50 % Restfeuchte verarbeiten können – allerdings nur in dieser Feuchtigkeit und nicht in Kombination mit trockenem Brennstoff. Auch ein zu niedriger Feuchtegehalt, etwa unter 10 %, ist ineffizient, da weniger Wasser zu einer geringeren Wärmeübertragung im Kessel führt.

Bei Anlagen ohne separates Jahresbrennstofflager sollte der Bunker ausreichend groß dimensioniert sein. Empfohlen wird ein Fassungsvermögen von 30–40 m³, damit genügend Hackgut für einen reibungslosen Betrieb vorrätig ist. Falls der Brennstoff zugekauft wird, sollte die Größe des Bunkers an das Volumen des Lieferfahrzeugs angepasst werden. Landwirtschaftliche Muldenkipper haben oft ein Volumen von bis zu 40 m³, weshalb die besten der Bunker eine entsprechende Größe und Höhe haben muss, um eine einfache Befüllung zu ermöglichen und die besten Einkaufkonditionen zu bekommen. Bei Kipplieferungen kann eine lichte Höhe von bis zu 8 Metern erforderlich sein.

Für größere Lagermengen von über 15.000 kg Hackschnitzeln gelten besondere Vorschriften gemäß der Feuerungsverordnung (FeuV). 15.000 kg Hackschnitzel entsprechen dabei etwa 55–75 m³ Volumen. Lagerräume müssen in diesen Fällen bestimmte Anforderungen an den Brandschutz erfüllen:

• Wände, Decken und Stützen müssen feuerbeständig (F90) sein.
• Türen müssen mindestens feuerhemmend (T30) und selbstschließend sein.
• Leitungen, die durch Decken oder Wände verlaufen, sind nur dann zulässig, wenn sie für den Betrieb des Lagerraums notwendig sind, wie Heizrohre, Wasserleitungen oder Abwasserleitungen.

Es ist wichtig, die Bauordnungen und gesetzlichen Vorgaben des jeweiligen Bundeslandes zu beachten, da diese die Lagerung von festen Brennstoffen genau regeln.

Freilagerung und Abstandsvorschriften nach § 12 VVB / § 14 VVB
Stand: 01.10.2024

Bei der Lagerung von Hackschnitzeln im Freien gelten zusätzliche Abstandsregelungen. Lager von mehr als 100 m³ müssen mindestens 10 Meter von Gebäuden entfernt sein, es sei denn, sie grenzen an feuerbeständige Brandwände. Bei größeren Lagern von über 3.000 m³ sind Brandabschnitte zu bilden, die durch mindestens 10 Meter breite Freiflächen oder Brandwände voneinander getrennt sind. Zwischenräume zwischen Gebäuden dürfen nicht zum Lagern brennbarer Materialien genutzt werden, wenn dadurch die Gefahr einer Brandübertragung entsteht.

Zusätzlich sollte darauf geachtet werden, dass Hackschnitzel nicht in offenen Dachräumen oder in der Nähe von Feuerstätten gelagert werden, da hier ein erhöhtes Brandrisiko besteht.

Die Wahl der richtigen Befüllsysteme und Austragungstechniken ist entscheidend für einen effizienten und störungsfreien Betrieb von Hackschnitzelanlagen. Sie beeinflussen nicht nur die Handhabung des Brennstoffs, sondern auch die Betriebskosten und die langfristige Zuverlässigkeit der Anlage.

• Eindrückschnecke: Eindrückschnecken sind speziell für das Befüllen von innenliegenden Hackschnitzellagern gedacht. Sie können wie bei Heizomat mit einem 5,5 kW Antriebsmotor bis zu 30 m³ Hackschnitzel pro Stunde transportieren. Sie lässt sich wahlweise in vorhandene Schächte integrieren oder mit einem maßgeschneiderten Einfülltrichter nutzen, der eine einfache Befüllung direkt vom Hänger ermöglicht. Mit einer Neigung von bis zu 45° und einer maximalen Länge von 10 Metern bietet die Schnecke hohe Flexibilität. Direktantrieb sowie ein integrierter Überlastschutz sorgen für Zuverlässigkeit. Mit einer Transportleistung von bis zu 40 m³/h ist die Eindrückschnecke die ideale Lösung für eine effiziente Befüllung von Hackschnitzellagern.
• Senkrechtschnecke: Die Senkrechtschnecke eignet sich hervorragend für hoch liegende Lager und transportiert das Hackgut senkrecht nach oben über einen Einfülltrichter. Ideal für die Hackschnitzelqualität G50/W30. Das System umfasst Antriebsmotoren, eine Steuerung und kann auf bis zu 4 Senkrechtschnecken angepasst werden. Mit einer maximalen Förderhöhe von 12 Metern und einer Förderleistung von bis zu 160 m³/h bietet sie hohe Effizienz und hohen Druchatz.
• Hackschnitzel-Gebläse: Über einen vorhandenen Lichtschacht oder einen Einfülltrichter wird das Gebläse befüllt, welches anschließend die Hackschnitzel effizient in den innenliegenden Hackschnitzelbunker transportiert. Das Gebläse von Heizomat erreicht eine maximale Förderhöhe von bis zu 10 Metern und ist mit einem 11 kW starken Elektromotor ausgestattet. Mit 1440 U/min erreicht das Gebläse eine Förderleistung von bis zu 30 m³/h. Dieses System gewährleistet eine schnelle und zuverlässige Befüllung, ideal für verschiedene Hackschnitzellager. Durch die hohen Fliehkräfte besitzt das Gebläse allerdings auch ein hohes Staubpotential.

• Gelenkarmaustragung: Die Gelenkarmaustragung besteht aus zwei rotierenden Armen, die sich bei fortschreitender Entleerung des Brennstoffs zunehmend ausstrecken. Diese Bewegung sorgt dafür, dass Brennstoffbrücken zuverlässig aufgebrochen werden und die Hackschnitzel gleichmäßig zur Austragung befördert werden. Die Konstruktion ist für einen maximalen Durchmesser von 6 Metern ausgelegt, wobei der Bunker möglichst quadratisch angelegt sein sollte, um eine optimale Funktion zu gewährleistet. Ein separater Antrieb für die Gelenkarmaustragung ist optional verfügbar und ab einer Kesselgröße von 300 kW Standard. Dieser ermöglicht es, die Rührarme unabhängig von der Schnecke zu betreiben, wodurch Brückenbildungen vermieden werden, die entstehen können, wenn das Material bei hohem Bedarf zu schnell durch die Schnecke gefördert wird.
• Parallelfräser: Die eigens für die Gelenkarmaustragung entwickelte und patentierte Parallelführung von Heizomat transportiert Hackschnitzel mittig und gleichmäßig zur Austragung. Dabei werden beide Arme parallel geführt. Das verhindert ein unkontrolliertes Ausschlagen der Arme. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die mechanisch stark beansprucht werden, arbeitet der Heizomat-Parallelfräser verschleißarm und materialschonend.

Für Bunker mit einer Gelenkarmaustragung sollte auf ein Durchmesser-Höhen-Verhältnis von 1:1,5 geachtet werden, damit beim Brennstoff kein statischer Bogen entsteht und dieser sich klemmt!

• Gottwald Siloentnahmeschnecken: Diese Austragungsysteme eignen sich besonders für schwerfließende Schüttgüter und werden unter anderem für Siloaustragungen in der Holz-, Zellstoff- und Papierindustrie, der Zementindustrie, der Chemie- und Pharmaindustrie, der Nahrungs- und Futtermittelindustrie, in der Entsorgungs- und Energiewirtschaft sowie im Kesselbau eingesetzt. Der Rührarm besteht hierbei aus einer Schnecke, die das Material zur Rotationsmitte fördert, von wo aus es effizient abtransportiert wird.

• Schneckenaustragung: Eine der am häufigsten verwendeten Austragungstechniken sind Schneckenaustragungen. Sie befördern das Hackgut kontinuierlich und zuverlässig vom Lager in den Heizraum. Für eine hohe Betriebssicherheit sollte eine Vollwelle geachtet werden. Die Schnecken von Heizomat besitzen einen Wellendurchmesser von 50 mm und eine Schneckenblattstärke von 6 bis 8 mm. Es ist jedoch darauf zu achten, dass keine groben Holzstücke oder Fremdkörper im Hackgut enthalten sind, da diese die Schnecke blockieren könnten.
• Kettenaustragung: Die patentierte Kettenaustragung von Heizomat reduziert den Energieverbrauch um bis zu 50 %, da der erforderliche Kraftaufwand im Vergleich zu herkömmlichen Schneckenaustragungen erheblich geringer ist. Der nahezu nicht vorhandene Verschleiß und die Möglichkeit, Hackschnitzel und Pellets ohne Zerkleinerung über größere Entfernung zu transportieren, machen die Kettenaustragung zu einer innovativen Lösung für Kesselgrößen bis 100 kW.
• Schubbodensysteme: Schubbodensysteme werden häufig in großen Hackschnitzellagern eingesetzt, um den Brennstoff effizient zu fördern. Hydraulisch betriebene Platten bewegen das Hackgut in Richtung des Austragungspunkts, wodurch eine gleichmäßige Förderung ohne Verklemmen gewährleistet wird. Diese Technik eignet sich besonders für die Handhabung großer Mengen an Hackschnitzeln und wird vor allem in industriellen und gewerblichen Anlagen genutzt. Die einzelnen Module eines Schubbodensystems haben Standardmaße von 1,5 x 5 m und können flexibel erweitert werden. In Großfeuerungsanlagen sind häufig auch größere Maße wie 8 x 13 m üblich. Schubbodensysteme bieten eine zuverlässige Lösung für die kontinuierliche Brennstoffzufuhr, insbesondere in Anlagen mit hohem Brennstoffbedarf.

Moderne Hackschnitzelanlagen verfügen häufig über automatisierte Austragungssysteme, die mithilfe von Sensoren den Füllstand des Bunkers überwachen und die Brennstoffzufuhr bedarfsgerecht steuern. Diese Automatisierung reduziert den manuellen Aufwand und sorgt dafür, dass der Brennstoff gleichmäßig und ohne Unterbrechungen zur Heizungsanlage transportiert wird. Darüber hinaus können solche Systeme auf Schwankungen im Energiebedarf reagieren und die Brennstoffzufuhr entsprechend anpassen.

Die korrekte Lagerung des Brennstoffs ist von entscheidender Bedeutung für die Effizienz und Funktionalität dieser Heizsysteme. Verschiedene Lagerlösungen, wie Betonsilos, GFK-Komposit-Silos oder Schubbodencontainer, bieten individuelle Vorteile und sollten basierend auf den spezifischen Anforderungen der Anlage gewählt werden. Die Implementierung geeigneter Befüll- und Austragungssysteme sorgt nicht nur für einen reibungslosen Betrieb, sondern trägt auch zur Reduzierung von Betriebskosten und Wartungsaufwand bei. Letztlich ermöglicht die durchdachte Planung und Ausführung von Hackschnitzellagerung und -transport eine zuverlässige, kosteneffiziente und umweltfreundliche Wärmeversorgung. Mehr zu unseren Hackschnitzelbunkern und Befüllsystemen findest du hier.