Letzte Aktualisierung
01.08.2018

Forst-Sachverständigenbüro

Rittershofer

Brennwert von Holz

Holz ist ein nachwachsender Rohstoff.

Nachwachsende Rohstoffe sind land- und forstwirtschaftlich erzeugte Produkte (die immer wieder nachwachsen), die zu einem anderen Zweck als der Ernähung genutzt werden. Im Gegensatz zu fossilen Rohstoffen, sind die nachwachsenden Rohstoffe im biologischen Kreislauf integriert, d.h. sie setzen auch nur soviel CO₂ (Kohlendioxid) frei, wie sie während ihres Wachstums aufgenommen haben.

Die Menschheit hat bis zum Beginn der Industrialisierung, mit wenigen Ausnahmen, nur nachwachsende Rohstoffe verwendet.

Hier einige Beispiele für nachwachsender Rohstoffe:

Hanf und Flachs zur Faser-, Öl- und Energiegewinnung

Getreide und Kartoffeln zur Stärkeerzeugung

Raps als Öllieferant

Holz, der bekannteste nachwachsende Rohstoff u.v.m.

Heizt man mit Holz, werden daher fossile Brennstoffe wie Erdgas, Erdöl und Kohle, die nur begrenzt zur Verfügung stehen, eingespart. Werden weniger fossile Brennstoffe verbraucht, verringert sich die Emission (der Ausstoß) an CO₂. Das CO₂ gilt als Hauptverursacher der weltweiten Klimaerwärmung. Das bedeutet: Erhöht sich der CO₂-Gehalt in unserer Atmosphäre führt dies zur Erwärmung des Erdklimas - auch Treibhauseffekt genannt.

Sowohl beim Absterben von Bäumen als auch beim heizen mit Holz wird CO₂ freigesetzt. Dieses CO₂ hat die Pflanze während ihres Wachstums aus der Atmosphäre (Luft) aufgenommen. Dieses CO₂ wird aber auch wieder vom Wald benötigt damit Bäume dicker werden können oder junge (neue) Bäume wachsen können - d.h. damit Holz, das zu ca. 50 % aus Kohlenstoff besteht, entstehen kann. Verringert man die Waldfläche und den darauf stehenden Holzvorrat (Holzmenge) nicht, so wird durch das Verbrennen von Holz die Atmosphäre nicht weiter Kohlendioxid angereichert bzw. belastet.

Im Folgenden soll der Brennwert von verschiedenen Holzarten in verschiedenen Aufarbeitungsweisen mit dem fossiler Energieträger verglichen werden:

Volumen des Energieträgers bei gleichem Heizwert

      10 kWh (36000 kJ = 36 MJ) Energie werden benötigt um 860 Liter Wasser um 10˚ C zu erwärmen.

Wassergehalt und Heizwert

Der Heizwert je Gewichtseinheit (z.B. Kilogramm) ist nicht von der unterschiedlichen Dichte der Holzarten abhängig, sondern vom Anteil des Wassers an der Gesamtmasse, d.h. dem Wassergehalt des Holzes. Aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung hat Nadelholz einen etwas höheren Heizwert (je kg Holzmasse) als Laubholz.

Heizwertberechnung in Abhängigkeit vom Wassergehalt des Holzes

Verbrennt man Holz, verdampft zunächst das darin enthaltene Wasser. Hiefür wird 0,68 kWh je kg Wasser (=2,45 MJ/kg) an Energie benötigt (Verdunstungsenergie). Hieraus errechnet sich der Heizwert wie folgt:

Heizwert = Heizwert der Trockenmasse - Verdunstungsenergie für den Wasseranteil

Beispiel:

Der Heizwert je kg Laubholz bei 15 % Wassergehalt beträgt:

(85 % x 5 kWh) - (15 % x 0,68 kWh) = 4,25 kWh -  0,10 kWh = 4,15 kWh

Überschlägig lässt sich sagen der Heizwert von:

absolut trockenem Holz (Wassergehalt 0 %) liegt bei ca. 5 kWh/kg bzw. 18,0 MJ/kg
lufttrockenem Holz (Wassergehalt 15 %) liegt bei ca. 4 kWh/kg bzw. 14,4 MJ/kg
frisch geschlagenem Holz (Wassergehalt 50 % und mehr) liegt bei ca. 2 kWh/kg bzw. 7,2 MJ/kg.

Der Heizwert des Holzes je Gewichtseinheit verringert sich bei steigendem Wassergehalt unabhängig von der Baumart und nur mit geringfügigen Unterschieden zwischen Laub- und Nadelholz. Der Heizwert des Holzes je Volumeneinheit ändert sich bei steigendem Wassergehalt kaum. Dafür zeigen sich deutliche die Unterschiede der Baumarten mit ihren verschiedenen Holzdichten.

Beispiele:

Der Heizwert von einem Festmeter, Raummeter oder Schüttraummeter Holz mit Wassergehalt 50 % (waldfrisch) liegt nur 15 % niedriger als der von lufttrockenem Holz (Wassergehalt 15 %).

Der Heizwert von einem Kilo waldfrischem Holz (Wassergehalt 50 %) liegt 50% niedriger als der von lufttrockenem Holz (Wassergehalt 15 %) - der Unterschied beträgt 2 statt 4 kWh je kg!

Der Heizwert von einem Festmeter Buche ist aufgrund der hohen Holzdichte im Vergleich zur Fichte um ein Drittel höher. Demgegenüber ist aber der Heizwert von 1 kg Buche um 5 % geringer als der von 1 kg Fichtenholz (bei gleicher Feuchte)!

Umrechnung vom Raummaßen bei Holz

Die Angaben zu Raummeter und Schüttraummeter sind nur als Anhaltswerte zu verstehen. Der Raummeter gilt für aufgesetztes Holz mit einer Länge von 1 m. Der Umrechnungsfaktor auf Festmeter schwankt in Abhängigkeit von der Stückgröße des Holzes und der Sorgfalt beim Aufsetzen. Der Schüttraummeter variiert in Abhängigkeit von Größe, Homogenität und Verdichtung der Hackschnitzel.

Heizwerttabelle für verschiedene Baumarten

Die Volumeneinheiten fm, rm und Srm gelten für das Holz, wie es im Wald anfällt, unabhängig vom Wassergehalt. Der Volumenschwund, der bei Trocknung unter 25 % Wassergehalt (Fasersättigungspunkt) beginnt, wird in der Heizwerttabelle nicht berücksichtigt.

Gleichgewichtspreise der verschiedenen Energieträger im Vergleich zu Heizöl bei gleichem Energieinhalt

Für den Verbraucher ist es wichtig den Vergleichspreis für die Energie zu kennen, d.h. zu wissen wie viel Geld die Energieeinheit (kWh bzw. das MJ) der verschiedenen Energieträger in Bezug auf des Heilöl bzw. das Erdgas kostet.

Die folgende Tabelle zeigt, wie teuer das Holz sein darf (bezogen auf den Energieinhalt), wenn es mit Heizöl verglichen wird.

Bezogen auf den Energieinhalt kosten Holzbrennstoffe meist deutlich weniger als Heizöl. Dies trifft besonders für Hackschnitzel zu. Allerdings erfordern entsprechende Heizungen, v.a. eine Hackschnitzelheizung, auch höhere Investitionen als eine Öl- oder Gasheizung oder einen höheren Arbeitsaufwand.