Trocknungsverfahren für Hackgut
Aus rein technischer Sicht kommen alle Verfahren in Frage, die für die Trocknung von Schüttgut bekannt sind. Besonders geeignet sind Apparate, bei denen das Material während der Trocknung bewegt wird, also Trommel- und Schubwende- und Bandtrockner, Apparate, die als ausgereifte Lösungen in den verschiedensten Größenordnungen verfügbar sind. Können vorhandene, abwärmebetriebene Anlagen genutzt werden, stellen sie die optimale Lösung dar. Allerdings sind bei einer technischen Trocknung sowohl die Transportwege als auch die Verfügbarkeit einer quali-tätserhaltenden Lagerkapazität von Einfluss auf die anzusetzenden Kosten.
Vor allem, jedoch nicht nur, private Nutzer werden über alternative Lösungen für eine Trocknung nachdenken müssen. Heizen mit Hackgut lohnt sich nur, wenn der Brennstoff mit geringsten Kosten hergestellt und mit einem hohen energetischen Wirkungsgrad bei geringem Anlagenverschleiß genutzt werden kann.
Neben den apparativen, externe Energie benötigenden, Trocknungsverfahren wird die natürliche Trocknung empfohlen. Darunter versteht man Vorgehensweisen, bei denen die Umgebungsluft zur Trocknung genutzt wird, ohne Ventilatoren einzusetzen. Eine natürliche Trocknung wird traditionell bei Stückholz oder Scheitholz erfolgreich angewendet und dauert je nach Umgebungsbedingungen zwischen 12 und 24 Mona-ten. Auf die Trocknung von Hackgut können die Erkenntnisse jedoch nicht übertragen werden, wie die folgenden Fakten zeigen.
Stückiges gerades Holz lässt sich einfach stapeln. Zwischen den Stücken bleiben Luftkanäle, durch die vom Wind bewegte Luft strömen kann. Bakterien und Pilze können sich nur auf den Oberflächen ansiedeln. Das Holz wird dabei kaum geschä-digt, vor allem, wenn die Stapel durch eine einfache Abdeckung gegen Regen geschützt werden. Im Stapel sind die für potenzielle Schädlinge zugänglichen Oberflächen gering im Verhältnis zum gesamten des Materials. Das Holz trocknet langsam, da das Wasser vor allem über offene Stirnflächen austritt.
Bei Hackgut liegen die Verhältnisse völlig anders. Hackgut verfügt über eine vielfach größere volumenspezifische Oberfläche. Die Hackgutstücken bilden eine relativ dichte Schüttung, so dass die Luft bereits durch kleine Haufen nicht hindurchströmen kann. Das ist allerdings nicht das entscheidende Problem. Ein Haufen aus frischem Hackgut ist unvermeidbar ein Biorektor. Überall auf den Oberflächen siedeln sich zunächst Bakterien an, die Zucker und andere energiereiche Stoffe aus dem Holz verwerten. Im Verlauf der Zeit und an trockneren Stellen beginnen Pilze zu wachsen, die dann auch in der Lage sind, die eigentliche Holzsubstanz zu zerstören. Das ist aber nur ein kleiner Teil der komplexen Vorgänge, die in einem lange Zeit liegenden Hackguthaufen unvermeidlich ablaufen. Neben den unerwünschten, aber unvermeidbaren biologischen Prozessen, laufen auch damit verbundene physikalische Prozesse ab.
Die Bakterien produzieren Wärme, wodurch die Luft im Haufen mehr Wasser aufnehmen kann. Diese feuchte Luft gerät durch einen physikalischen Effekt, den man freie Konvektion (hier: kalte Außenluft verdrängt warme Innenluft) nennt, in die äußeren kalten Bereiche eines Haufens, wobei das aufgenommene Wasser wieder auskondensiert, d.h. wieder zu Flüssigkeit wird. Selbst, wenn der Haufen vor Regen geschützt wird, läuft dieser rein von Temperaturunterschieden gesteuerte Prozess trotzdem ab. Mit einer regendichten Plane kann man einen Haufen nicht abdecken, weil ja die gesamte Oberfläche für den Austrag von Wasser benötigt wird.
An dieser Stelle soll für Interessenten, die sich bereits mit dem Thema beschäftigt haben, angemerkt werden, dass die relativ teuren dampfdurchlässigen Vliese keine Lösung sind. Ihre (Dampf-)durchlässigkeit ist für eine Trocknung zu gering. An ihren Unterseiten kondensiert dadurch neben Wasser auch organisches Material aus dem Holz, wodurch relativ schnell ein „biologischer Rasen“ entsteht. Dieser reduziert die Durchlässigkeit weiter. Die Dichtheit gegen Niederschlag hängt vom Winkel des Haufwerkes ab. Auf ebenen Flächen beträgt die Wasserdurchlässigkeit etwa 30 %.
Alternativ könnte daran gedacht werden, das Ausgangsmaterial nicht sofort zu Hack-gut zu verarbeiten, sondern zunächst im Ganzen analog zum Stammholz trocknen zu lassen. Das meist unförmige Material, das als Rohstoff genutzt wird, lässt sich jedoch nicht stapeln. Die eigentlich für die Grastrocknung genutzte Harpfe (Trockengerüst) wird in modifizierter Form gelegentlich als Lösung angeboten. Auf Grund der gerin-gen Stapeldichte und der Tatsache, dass Kronen und große Äste dazu zumindest grob zerlegt werden müssten, ist das keine praktikable Lösung. Wird sie trotzdem verwendet, muss am Ende mehr oder weniger getrocknetes Material zerkleinert wer-den. Trockenes Holz splittert leicht und es entstehen so relativ große Stücke, die die Förderschnecken blockieren können. Die sofortige Zerkleinerung des Holzes ist auch in dem Fall wesentlich günstiger, wenn gerades Dünnholz als Rohstoff verwendet wird. Werkzeugverschleiß, Energieverbrauch sind geringer, die Zerkleinerung deutlich gleichmäßiger.
Die bisherigen Ausführungen zeigen, dass keines der bekannten natürlichen Trock-nungsvarianten eine wirkliche Alternative zur apparativen Trocknung darstellt. Ein alternatives Trocknungsverfahren sollte die folgenden Eigenschaften besitzen:
- weitgehende Witterungsunabhängigkeit
- möglichst keine ortsfesten Anlagen
- kein Einsatz externer Energie
- Eignung für saisonalen Einsatz, d.h. minimale Fixkosten
- Nutzung üblicher Maschinen
- geeignet für ein breites Durchsatzspektrum
Kombination von Trocknung und Lagerung als logistische Option Im Folgenden soll ein Verfahren vorgestellt werden, dass die genannten Anforderun-gen weitgehend erfüllen kann.