Fragen zur Holzenergienutzung

Die Nutzung von Holz als Energieträger wird in Deutschland seit einiger Zeit als umwelt- und klimaschädlich kritisiert und es wird bezweifelt, dass es sich bei Holz um einen erneuerbaren Energieträger handelt.

Im Rahmen des EU-Interreg-Projektes BIOZE (BIOmass skills for Net Zero) werden unter anderem fachlich fundierte Antworten auf häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Holzenergienutzung erarbeitet:

Woher kommt das Energieholz?

Grundsätzlich fällt Holzenergie zumeist als Nebenprodukt in folgenden Bereichen an:

• Dünne und andere stofflich nicht verwertbare Baumstämme und Äste aus der Forstwirtschaft
• Holz aus der Landschaftspflege (Heckenpflege, Entkusselung von Mooren, Baumschnittmaßnahmen)
• Restholz aus der Holzverarbeitung, sowie Schwarzlauge aus der Zellstoffindustrie
• Recyclingholz nach der stofflichen Nutzung (Altholz, Sperrmüll)
• nachwachsende Rohstoffe, die gezielt zur energetischen Nutzung angebaut werden (Kurzumtriebsplantagen, Agroforstsysteme)

Diese Abbildung zeigt die Herkunft fester Biobrennstoffe in Niedersachsen (Quelle: Holzenergienutzung in Niedersachsen 2021 [pdf; 0,9 MB], S. 11). In welchen Formen und mit welcher Technik Holz energetisch genutzt, wird unter Biogene Festbrennstoffe eingehend beschrieben.

Gibt es überhaupt genug Holz für die energetische Nutzung?

Wie oben erwähnt, handelt es sich bei dem energetisch genutzten Holz weitaus überwiegend um Reststoffe, bzw. Kopppelprodukte aus der Forst- und Holzwirtschaft. Es ist klar, dass diese Holzressourcen begrenzt sind. Für Niedersachsen wurde berechnet (siehe o.g. Quelle "Holzenergienutzung in Nds."), dass sie 2021 aber erst zu rund 80% genutzt wurden.  Das heißt, der Holzverbrauch für energetische oder auch stoffliche Zwecke könnte noch etwas gesteigert werden, ohne dass die Nachhaltigkeit der Holzproduktion gefährdet ist. Die erheblichen Waldschäden infolge des Klimawandels führen aber mittelfristig zu einem reduzierten Holzangebot. Da dabei aber der Anteil des vorrangig energetisch nutzbaren Schadholzes und dünner Stämme aus der Pflege des Wiederaufforstungen steigen dürfte, droht für die Energienutzung trotzdem kein Engpass.

Durch Stürme und Dürren, Borkenkäfer, Eschentriebsterben und andere Krankheiten, die zum Teil durch den Klimawandel verstärkt werden, fällt immer wieder Schadholz an, das oft nicht anders als energetisch genutzt werden kann.

Auch auf wieder aufgeforsteten Flächen fällt ab einem Alter von ca. 20 Jahren Holz aus der Waldpflege an, das vor allem der energetischen Nutzung zugeführt werden wird. In einem jungen Wald stehen mehrere Tausend Bäume je Hektar (10.000 qm). Im Zuge des natürlichen Waldwachstums fallen die meisten von ihnen dem Konkurrenzkampf um das Licht zum Opfer, sterben ab und verrotten stehend und liegend. Im Rahmen der Waldpflege (Läuterungen und Durchforstungen) wird dieses Absterben gesteuert, um die Baumartenmischung zu regulieren und die Bäume, die die beste Qualität für eine stoffliche Nutzung im Säge- oder Furnierwerk haben ("Zukunftsstämme": Auf dem Bild oben mit blauen Bändern markiert!), gegenüber konkurrierenden Nachbarstämmen zu fördern. Entlang von Wegen im Wald müssen bruchgefährdete Bäume aus Gründen der Verkehrssicherungspflicht gefällt werden. Außerdem sind systematische Durchforstungen vor allem in Nadelholzbeständen dringend erforderlich: Die Bäume dürfen nicht zu dicht stehen, sonst werden sie lang und dünn und fallen leichter Stürmen, Schneebruch und Dürren zum Opfer.

Wäre eine stoffliche Nutzung von Holz nicht immer zu bevorzugen?

Ja, das ist grundsätzlich am besten und wird auch dann gemacht, wenn es wirtschaftlich vorteilhaft ist. Holz, das zu dünn für die Sägewerke ist ("Industrieholz") wird von Span- und Faserplattenwerken oder in der Zellstoffindustrie (für die Papierherstellung) verarbeitet. Bei ersteren ist insbesonder Eichen- und Buchenholz unerwünscht, weil es zu schwer ist. Buche und Pappel wäre grundsätzlich gut zu Zellstoff zu verarbeiten. Es gibt aber noch ein weiteres Problem: Die großen Betriebe der Holzwerkstoff- und Zellstoffindustrie brauchen rieige Mengen möglichst homogener Materials und haben ihre Produktionsprozesse deshalb auf das bisher reichlich verfügbaren Fichten- und Kieferholz ausgerichtet, das auch im Bauwesen hauptsächlich verwendet wird. Die Beschaffung erfolgt in großen Einheiten. Wenn man nur wenig und gemischtes Holz anzubieten hat, wird die Abholung oder auch der Transport zum nächsten großen Werk, insbesondere wenn es weit entfernt ist, unwirtschaftlich. Da belibt die Vermarktung als Energieholz in unmittelbarer Nachbarschaft oft die einzige Option.

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Es gibt nicht genügend Biomasse, um die Nachfrage nach erneuerbarer Energie vollständig zu decken. Allerdings kann Biomasse immer noch einen erheblichen Teil des Energiebedarfs decken, vor allem bei Heizungsanwendungen. Der verbleibende Anteil muss durch andere Quellen in Kombination mit Energiesparmaßnahmen gedeckt werden. Die Verfügbarkeit von Biomasse hängt von der Menge der Restströme ab, die in der Forst-, Holz- und Papierwirtschaft anfallen, sowie von der Sammlung von Holzprodukten und den verwendeten Materialien.

Trägt Holz nicht erheblich zur Luftverschmutzung (Feinstaubbelastung) bei?

Emissionsgrenzwerte für Holzfeuerungen

Die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV) regelt, unter welchen Bedingungen kleinere und mittlere, nicht genehmigungsbedürftige Erdgas-, Heizöl-, Kohle- und Biomassefeuerungen aufgestellt und betrieben werden dürfen. Grenzwerte legen fest, wie viel Schadstoffe entweichen dürfen. Geregelt ist in der Verordnung außerdem, wie oft und in welchem Umfang Feuerungsanlagen aus Immissionsschutzgründen überwacht werden müssen. In der Liste der zugelassenen Brennstoffe sind neben Heizöl, Erdgas, Kohle, Holz und Stroh seit 2010 auch Getreide, das nicht als Nahrungsmittel genutzt wird, Getreidebruchkörner, Spelzen und Halmreste aufgeführt. Ferner sind sonstige nachwachsende Rohstoffe genannt, die zur möglichen Nutzung zusätzliche Anforderungen wie eine 'genormte Qualität' erfüllen müssen. Getreide und danach genannte Brennstoffe dürfen nur in automatischen und dafür vom Hersteller zugelassenen Feuerungen sowie nur in der Land- und Forstwirtschaft und dem agrargewerblichen Sektor genutzt werden.

Um alle Heizungsanlagen zu erfassen, wird der Anwendungsbereich der Verordnung erweitert. Bis 2009 regelte die 1. BImSchV bei den festen Brennstoffen wie Holz nur Heizungsanlagen mit einer Nennwärmleistung von mehr als 15 Kilowatt. Die novellierte Verordnung gilt für alle Anlagen ab 4 Kilowatt.

Einzelraumfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe wie Kachelöfen oder Heizkamine waren bisher in der 1. BImSchV nicht geregelt. Die Novelle sieht eine Typprüfung für alle neuen Einzelraumfeuerungsanlagen vor. Bei dieser Typprüfung wird nachgemessen, ob eine Feuerungsanlage die neuen Emissionsgrenzwerte für Staub und Kohlenstoffmonoxid (CO) sowie die Mindestwirkungsgrade einhalten kann.

Bestehende Einzelraumfeuerungsanlagen, die diesen Nachweis erbringen, können zeitlich unbegrenzt weiterbetrieben werden. Erst wenn dies nicht möglich ist, sollen Einzelraumfeuerungsanlagen einem langfristig angelegten Austauschprogramm zwischen 2015 und 2024 unterliegen. Bis dahin sind die Anlagen im Schnitt mehr als 30 Jahre im Betrieb gewesen. Anstelle eines Austausches kann sich der Betreiber auch für die Installation eines bauartzugelassenen Staubfilters entscheiden.

Es gelten die folgenden Übergangsfristen für Altanlagen:

Die Grafik zeigt die Staubgrenzwerte für Kessel und Einzelöfen der gängigen Holzbrennstoffe. Die 2. Stufe der Novellierung gilt für Hackschnitzel und Pellets seit 2015, für Scheitholz erst ab 2017.

Die Grenzwerte für Kohlenmonoxid (CO) liegen einheitlich bei 400 mg/m³ und werden bei guter Verbrennungsführung üblicherweise eingehalten. Die Staubgrenzwerte werden bei Holzpellets meistens auch ohne Filter sicher eingehalten. Bei Scheitholz und Hackschnitzeln kann bei Anlagen kleiner Leistung durch geeigneten Brennstoff und Volllastbetrieb der Einsatz eines Filters vermieden werden.

Die o. g. Biobrennstoffe dürfen nur eingesetzt werden, wenn der Feuchtegehalt weniger als 25 % beträgt (Wassergehalt < 20 %). Dies gilt nicht für automatisch beschickte Feuerungen, die vom Hersteller für höhere Feuchtegehalte zugelassen sind. Betreiber von handbeschickten Feuerungen müssen sich innerhalb eines Jahres nach Inbetriebnahme durch einen Schornsteinfeger über die sachgerechte Bedienung der Anlage und Lagerung des Brennstoffes beraten lassen. Hier kann auch die zulässige Holzfeuchte (25 %) durch den Schornsteinfeger überprüft werden.

Im Rahmen der neu geregelten 'Messpflicht' müssen alle Biomassekessel ab 4 kW, ausgenommen Einzelraumfeuerungen, 4 Wochen nach Inbetriebnahme und dann wiederkehrend alle 2 Jahre gemessen werden(Staub, CO). Für handbeschickte Feuerungen wie Scheitholzkessel wird ein Wasserwärmespeicher von mind. 55 l/kW gefordert. Für automatische Anlagen genügt ein Speicher von mind. 20 l/kW.

Welche Zukunftsperspektiven hat die Holzenergie?

Woher sollen die vielen Hackschnitzel kommen?