Herleitung von Auslegungskriterien für einen optimalen Betrieb von Hackschnitzel- bzw. Pellet-Kesselanlagen

Inhaltsverzeichnis

• 1. Einleitung
• 2. Aufgabenstellung und Zielsetzung
• 3. Grundlagen
  • 3.1. Brennstoffeigenschaften von Holz
    • 3.1.1. Zusammensetzung von Holz
    • 3.1.2. Wassergehalt und Heizwert von Holz
  • 3.2. Besondere Aspekte bei der Holzverbrennung
    • 3.2.1. Verbrennungsverlauf
    • 3.2.2. Emissionen bei der Verbrennung von Holz
  • 3.3. Emissionsrechtliche Anforderungen
  • 3.4. Qualitätsanforderungen an Pellets und Hackschnitzel
  • 3.5. Kesseltechnik
    • 3.5.1. Aufbau und Funktion der Feuerungsanlage
    • 3.5.2. Regelung der Feuerraumtemperatur
    • 3.5.3. Regelung der Kesselwassertemperatur
• 4. Einsatz eines Holzkessels im Anlagenbetrieb
  • 4.1. Monovalenter Anlagenbetrieb
    • 4.1.1. Pelletsfeuerungen
    • 4.1.2. Hackschnitzelfeuerungen
  • 4.2. Bivalenter Anlagenbetrieb
• 5. Herleitung von Auslegungskriterien
  • 5.1. Kriterien der optimalen Dimensionierung des Holzkessels
  • 5.2. Darlegung der Auslegungskriterien anhand von zwei Objektbeispielen
    • 5.2.1. Erstellung der Jahresdauerlinie der beiden Objekte
    • 5.2.2. Berechnung der Jahresheizarbeit der beiden Objekte
    • 5.2.3. Berechnung der Jahresbrennstoffkosten für beide Objekte
    • 5.2.4. Ermittlung der Investitionskosten der Systemvarianten
    • 5.2.5. Bestimmung einer Lösungsvariante für beide Objekte
  • 5.3. Betriebsverhalten der Kessel im Tagesverlauf
  • 5.4. Realisierungsmöglichkeit der Anlagenhydraulik
    • 5.4.1. Hydraulische Lösungsmöglichkeit für Objekt A
    • 5.4.2. Hydraulische Lösungsmöglichkeit für Objekt B
    • 5.4.3. Hydraulische Lösungsmöglichkeit mit Pufferspeicher
• 6. Zusammenfassung und Ausblick

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die vorliegende Diplomarbeit beschäftigt sich mit der Herleitung von Auslegungskriterien für den optimalen Betrieb von Hackschnitzel- und Pellet-Kesselanlagen. Ziel ist es, eine fundierte Grundlage für die Dimensionierung von Holzkesseln in verschiedenen Gebäuden zu schaffen und die Auswahl der geeigneten Systemvariante zu vereinfachen.

• Optimierung des Betriebs von Hackschnitzel- und Pellet-Kesselanlagen
• Dimensionierung von Holzkesseln für unterschiedliche Gebäude
• Systemauswahl zwischen monovalenten und bivalenten Anlagen
• Analyse des Brennstoffverbrauchs und der Heizkosten
• Bewertung der Investitionskosten und der Wirtschaftlichkeit

Zusammenfassung der Kapitel

Das erste Kapitel liefert eine Einführung in die Thematik und erläutert die Relevanz des Themas im Kontext der nachhaltigen Energieversorgung. Das zweite Kapitel definiert die Aufgabenstellung und die Ziele der Diplomarbeit. Das dritte Kapitel befasst sich mit den Grundlagen der Holzverbrennung, den Brennstoffeigenschaften von Holz, den besonderen Aspekten der Verbrennung, den emissionsrechtlichen Anforderungen und den Qualitätsanforderungen an Pellets und Hackschnitzel. Des Weiteren werden in diesem Kapitel die Grundlagen der Kesseltechnik und die verschiedenen Kesseltypen erläutert. Das vierte Kapitel behandelt den Einsatz von Holzkesseln im Anlagenbetrieb, wobei sowohl monovalente als auch bivalente Anlagen betrachtet werden. Im fünften Kapitel werden die Auslegungskriterien für die Dimensionierung von Holzkesseln anhand von zwei Objektbeispielen dargestellt und die Wirtschaftlichkeit der verschiedenen Systemvarianten berechnet.

Schlüsselwörter

Holzverbrennung, Hackschnitzel, Pellets, Kesselanlagen, Dimensionierung, Monovalente Anlage, Bivalente Anlage, Brennstoffverbrauch, Heizkosten, Investitionskosten, Wirtschaftlichkeit, Emissionsrechtliche Anforderungen, Qualitätsanforderungen, Jahresdauerlinie, Jahresheizarbeit