Holz Verbrennung


C. B.
Diese Lernkarten behandeln die Verbrennung von Holz als Energieträger auf Universitätsniveau. Sie vergleichen Holzpellets mit Heizöl, erläutern Vor- und Nachteile sowie Verbrennungsprinzipien wie den unteren Abbrand. Themen wie Holzvergasung, Feinstaubemissionen und die Vorteile von Holz gegenüber fossilen Brennstoffen werden behandelt. Die Karteikarten richten sich an Studierende der Chemie, die sich mit nachhaltigen Energieträgern und deren Technologien vertraut machen möchten.
Flashcards
13
Students
9
Language
German
Category
Chemistry
Level
University
Created / Updated
11.08.2015 / 10.07.2025

Flashcards

Nenne 3 Arten von energetisch nutzbaren Pflanzenbestandteile

  1. verholzte Pflanzenbestandteile (Cellulose)
  2. Kohlenwasserstoffe (Zucker, Stärke)
  3. Ölproduzierende Pflanzen

Was sind die Vorteile von Biomasse das zur Wärmeproduktion genutzt wird im Vergleich zu PV oder Solarthermie?
(Obwohl der Wirkungsgrad viel tiefer liegt PV bis 20%, Solarthermie bis 50%,  Wälder 0,6%)

Die Solarenergie wird in Form von Biomasse gespeichert.

Nenne die 3 Hauptkomponenten von Holz

Cellulose ca. 50%

Hemicellulose ca. 20% 

Lignin ca. 25 - 30%

Der Wassergehalt von Holz wird auf zwei Arten angegeben. 

  1. Der Wassergehalt in kg im Verhältnis zum gesamten Gewicht des Holzes (Wassergehalt w)
  2. Der Wassergehalt in kg im Verhältnis zum theoretischen Trockengewicht des Baumes (Holzfeuchte u)

Wie lauten die beiden Werte für einen frisch gefällten Baum?

Wassergehalt 50%

Holzfeuchte 100%

Wieviel ist ein Ster?

1m3

Entspricht einem Würfel von einem Meter (1 m) Seitenlänge, also einem Rauminhalt von einem Kubikmeter (1 m³), geschichteter Holzstücke (unbestimmter Länge), einschließlich der Zwischenräume in der Schichtung

Wieviel ist ein Festmeter?

Ein Festmeter entspricht einem Kubikmeter (m³) fester Holzmasse, d. h. ohne Zwischenräume in der Schichtung.

Nenne mindestens 3 Vorteile von Holz als Energieträger gegenüber fossilen Brennstoffen (für die Schweiz)

CO2 neuteral, geschlossener CO2 Kreislauf, es wird kein zusätzlich CO2 freigesetzt

Keine Gefahr bei Transort und Lagerung

Krisensicherheit, Unabhängikeit von internationalem Energiemarkt

Unterstützt die lokale Wirtschaft

Nenne den Hauptvorteil der Holzverbrennung in 2 räumlich getrennten Prozessen.

Der Hauptvorteil liegt in den deutlich geringeren Feinstaubemissionen.

--> eine Fast komplette Verbrennung mit minimaler Russbildung wird ermöglicht

Benenne die 2 Phasen bei der räumlich getrennten Holzverbrennung

  1. Holzvergasung mit Primärluft
  2. Holgas- Verbrennung mit Sekundärluft

Welche brennbaren Base entstehen bei der Holzvergasung hauptsächlich?

H2 CH4 CO

Erläutere das Prinzip beim unteren Abbrand und bennene dessen Vorteile und Nachteile

Nur die unterste Schicht des Brennstoffes nimmt an der Verbennung teil. Die im Bereicht der Primärluftzufuhr freigesetzten Brenngase werden durch eine Lüftung (z.B. durch Unterdruck in der Brennkammer) in die Brennkammer gelenkt, in der sie unter Sekundärluftzufuhr nachverbrennen.

+ Die Füllmenge ist für den Verbrennungsablauf unerheblich

+ kontinuierliche pyrolytische Zersetzung und Vergasung des Brennstoffes garantiert eine hohe Verbrennungsqualität und gut Regelbarkeit des Verbrennungsvorgangs

- Ein ausgeklügeltes Belüftungssystem mit mit Saug- oder Druckgebläse ist in der Regel erforderlich.

Nenne mindestens je 3 Vorteile und Nachteile von Holzpellets als Brennstoff für Zentralheizungen.

Vorteile:

  • "CO2 neutraler" Brennstoff
  • erneuerbarer Brennstoff
  • Versorgungssicherheit und unabhängikeit vom Ölmarkt)
  • Preisstabil
  • günstiger als Fossile Brennstoffe (häufig auch subventioniert)
  • vollautomatisches Heizungssystem realisierbar
  • grössere Energiedichte als Holzschnitzel und Stückholz
  • Langfristig ökologisch und ökonomisch

Nachteile

  • Investitionskosten höher als bei konventionellen Ölheizungen
  • Geringere Energiedichte als Öl
  • Raum- und Lagerbedarf grösser als für Öl
  • Pelletheizungen sind wartungsintensiver
  • Geruchsintensive Pellets

Vergleiche die volumetrische und gravimetrische Energiedichte von Holzpellets zu Heizöl.

Gravimetrisch: Holzpellets ca. 5 kWh/kg Öl ca. 11 kWh/kg (ca. 1/2)

Volumetrisch: Holzpellets ca. 3'300 kWh/m3 Öl ca. 10'000 kWh/m3 (ca. 1/3)

 

--> 2kg Pellets = 1l Heizöl

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