Brennholz - Heizwert, Artenvergleich, Einflussfaktoren auf die Verbrennung

Apropos Möbel aller Art, Blockhäuser oder am HolzstrukturTischplatten aus Holz und EpoxidharzBei all der Arbeit mit Holz, Fußböden, Türen, Fenstern usw. habe ich einen der ältesten Verwendungszwecke von Holz vergessen, nämlich die Verwendung als Brennholz. Bis vor kurzem war die Verbrennung von Holz in Herden, Öfen oder unter Holzscheiten die Norm. Meine Großmutter väterlicherseits hat nie etwas anderes als Holzfeuer gekocht. Obwohl der größte Teil des Dorfes dazu übergegangen war, auf dem Herd zu kochen, mochte Großvater den Geschmack von Speisen, die auf diese Weise zubereitet wurden, nicht. Also kochte Großmutter ihr Essen immer auf dem Pyrostat vor dem Herd über einem Holzfeuer. Der Geschmack war wirklich einzigartig. Für uns Enkelkinder war es eine große Freude, in den Töpfen zu stöbern. Wenn wir mit dem Essen fertig waren, waren wir alle schmutzig vom Ruß der Tuciuri, aber was machte das schon!?

Kommen wir zurück zu den brennbaren Eigenschaften von Holz. Brennen alle Holzarten gleich? Wenn sich Holz von Art zu Art und sogar innerhalb desselben Baumes so sehr unterscheidet, ist dann die Hitze gleich groß, unabhängig davon, welches Holz verbrannt wird? Warum brennt das Feuer manchmal langsam und raucht stark? Bei welcher Temperatur entzündet sich das Brennholz? Wie bringe ich Holz effizient zum Brennen? Ich bin sicher, dass sich viele von Ihnen diese und viele andere Fragen gestellt haben, genau wie ich. Ich denke, dass es viel bessere Möglichkeiten gibt, Holz als Brennholz zu verwenden, aber ich schätze trotzdem Pizza aus dem Holzofen und ein knisterndes Feuer im Ofen an einem Wintertag 🙂 .

Wie hoch ist der Heizwert von Holz?

Wenn Holz verbrennt, erzeugt es Energie. Wir empfinden diese Energie als Wärmeabgabe. Die Wärmemenge, die das Holz bei der Verbrennung abgibt, ist sein Heizwert. Heizwert ist die Wärmemenge, die bei der Verbrennung von 1 kg Brennholz abgegeben wird. Er wird in kcal/kg, kJ/kg oder kWh/kg gemessen, wobei je nach Maßeinheit unterschiedliche Werte gelten. Der Heizwert bestimmt, wie effizient verschiedene Holzarten den Raum beheizen können.

Der Heizwert ist vom Feuchtigkeitsgehalt des Holzes abhängig und verhält sich umgekehrt proportional dazu. Das heißt, er ist um so niedriger, je höher der Feuchtigkeitsgehalt des Holzes ist. Frisch geschnittenes grünes Holz gibt weniger Wärme ab als gut getrocknetes Holz. Der maximale Heizwert wird bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 0% ermittelt (absoluter Heizwert). Da ein solcher Feuchtigkeitsgehalt unter normalen Lagerungsbedingungen für Brennholz kaum zu erreichen ist, wird der Feuchtigkeitsgehalt 15% angegeben, den das Holz bei der Trocknung in der Umgebung von Natur aus aufweist. Es wird jedoch empfohlen, das Holz mindestens 24 Stunden lang in der Nähe des Ofens oder des Kamins zu lagern, bevor es auf das Feuer gelegt wird. In dieser Zeit nimmt die Feuchtigkeit ab und das Holz brennt besser und effizienter.

Heizwert - beeinflusst durch Holzart und innere Holzstruktur

Der Heizwert von Holzarten ist von Art zu Art unterschiedlich. Es hängt ab von:

1. Gehalt an Zellulose und Lignin. Lignin hat einen Heizwert von 6000 kcal/kg, Zellulose und Hemizellulose 4150 kcal/kg. Dies bedeutet, dass Brennholz mit einem höheren Ligningehalt (Holz aus harzig) gibt mehr Wärme ab.
2. Dichte - Die Dichte des Brennholzes ist sehr wichtig. Je dichter das Holz ist, desto höher ist der Heizwert. Daher die Unterschiede zwischen dem unteren Teil eines Baumstamms - dichter, mit höherer Wärmeleistung - und dem oberen Teil - lockerer, brennt schneller und gibt weniger Wärme ab.
3. Wassergehalt beim Schneiden - Es ist sehr wichtig zu wissen, wie viel Wasser das Holz zum Zeitpunkt des Fällens hatte, da das Wasser nach dem Trocknen Lücken hinterlässt, was zu einem lockeren Holz führt. Holz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 35-40% beim Einschlag (z. B. Holz von Eiche) wird bei einem Feuchtigkeitsgehalt von 15% viel dichter sein als ein Holz, das beim Einschlag einen Wassergehalt von 60-65% hatte (z.B. plop, Weide).

Trotz dieser Unterschiede ist der Heizwert der verschiedenen Holzarten, bezogen auf die Masse, nicht sehr unterschiedlich. Nicht so sehr, dass Sie es für sinnlos halten würden, eine Holzart ins Feuer zu legen, während eine andere Art von Brennholz Ihr Haus sofort wärmt. Der spürbare Unterschied liegt im Feuchtigkeitsgehalt, in der Brenngeschwindigkeit und im Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, worauf wir gleich noch eingehen werden. Zunächst aber einige Beispiele für Heizwerte, ermittelt bei 15% Feuchtigkeit. Nicht alle Quellen geben die gleichen Werte an, aber sie liegen ziemlich nahe beieinander.

• Kiefer - 4000 kcal/kg
• Feststoff - 3725 kcal/kg
• Mesteacăn - 3700 kcal/kg
• Salcamis - 3575 kcal/kg
• Fag - 3550 kcal/kg
• Kirsche - 3550 kcal/kg
• Eiche - 3450 kcal/kg
• Plop - 3200 kcal/kg

In den obigen Beispielen wird der Heizwert des betreffenden Holzes auf seine Masse bezogen. Bezieht man ihn jedoch auf die Volumeneinheit, so hat dichtes Holz - Eiche, Akazie, Buche - den höchsten Heizwert.

Entflammbarkeit von Holz. Faktoren, die die Verbrennung beeinflussen

Verhältnis von Fläche zu Volumen

Holz brennt, weil es ein brennbares Material ist. Es braucht eine Feuerquelle, um sich zu entzünden. Holz mit einer mittleren Dichte und einem Feuchtigkeitsgehalt von 12-15% entzündet sich bei 300ºC. Die Entflammbarkeit von Holz steigt direkt proportional zu Verhältnis von Oberfläche zu Volumen. Deshalb brennt das dünne Holz, die Zweige, schneller als ein Scheit. Auch bei dieser Idee kann die Suspension von Holzstaub in der Luft ein explosives Gemisch sein. Holz brennt von außen nach innen. Ein dünnes Holz entzündet sich schneller und brennt schnell, während ein dickeres Holz länger brennt.

Luftfeuchtigkeit

Luftfeuchtigkeit ist ein weiterer Faktor, der die Verbrennung beeinflusst. Nasses Holz verbrennt langsamer, weil das Wasser erst entfernt werden muss. Der Heizwert von nassem Holz ist niedriger, weil ein Teil der Energie zum Verdampfen des Wassers verwendet wird. Zuerst wird sie freigesetzt freies Wasser und dann gebundenes Wasser der holzigen Struktur. Das Wasser verschwindet allmählich, während sich das Feuer nach innen bewegt. Durch die rasche Entfernung entstehen Spannungen und das Holz bekommt Risse, wodurch sich Funken ausbreiten. Je dichter und härter das Holz ist, desto größer sind die Spannungen, was die Wahrscheinlichkeit von Funkenbildung erhöht.

Luftzirkulation

Die Verbrennung von Holz ist ein oxidativer Prozess. Aufrechterhalten werden Luft wird benötigt (insbesondere Sauerstoff in der Luft). Deshalb erlischt ein abgedecktes Feuer, und wenn eine Luftquelle auftaucht, wird das Feuer heißer (z. B. wenn man eine Tür oder ein Fenster in einem Raum öffnet, in dem ein Feuer hell brennt). Es wurde festgestellt, dass 0,6 kg Luft erforderlich sind, um 1 kg Holz zu verbrennen. Aufgrund der größeren Luftmenge in großen Töpfen, Laubbäume brennen besser als NadelbäumeLetztere haben sehr dünne, an den Enden geschlossene Gefäße (Tracheiden). Großporiges Holz brennt besser als kleinporiges Holz. Dabei spielt aber auch die Dichte des Holzes eine Rolle. Je dichter das Holz ist, desto härter brennt es und desto langsamer brennt es und gibt länger Wärme ab.

Welche Arten verbrennen am effizientesten

Nadelhölzer brennen langsamer und geben mehr Wärme ab (wegen ihres höheren Ligningehalts). Ein weiterer Grund für die höhere Wärmeabgabe von Weichholz ist der Harzgehalt, der als echter Brennstoff gilt. Junge oder weniger dichte Harthölzer brennen schneller und geben weniger Wärme ab. Mit zunehmender Dichte geben sie mehr Wärme ab als ein vergleichbares Volumen an Weichholz.

Brennendes Holz - zum Wärmen, Schützen und Beizen

Das Verbrennen von Holz zum Heizen oder Kochen ist eigentlich eine Verbrennung, da es sich um eine vollständige Verbrennung handelt. Ich habe schon einmal über das Verbrennen von Holz geschrieben, aber damals ging es um Schutz und Beizen. Wer sich für die japanische Shou Sugi Ban-Methode zum Schutz von Holz im Freien oder zur Hervorhebung der natürlichen Holzstruktur durch Verbrennen interessiert, findet Informationen hier.

Bei der vollständigen Verbrennung von Brennholz mit maximalem Ertrag entstehen Wasser, Kohlendioxid und Asche. Die Asche macht zwischen 0,5 und 1% des trockenen Holzvolumens aus. Wenn das Brennholz zu nass und zu dick ist oder die Luftzufuhr unzureichend ist (der Luftzug ist nicht gut, das Holz wurde so angeordnet, dass es keine Luft durchlässt), ist die Verbrennung unvollständig, was zu gefährlichen Gasen (Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid) und Rauch führt. Rauch ist Kohlenstoff (Holzkohle), der von Luft oder Wasserdampf mitgerissen wird, bevor er vollständig verbrannt und in Kohlendioxid umgewandelt ist.

Die Wärme, die bei der Verbrennung von Holz entsteht, ist nicht trocken, da während des Prozesses Wasser entzogen wird - sowohl das im Holz als auch das in der gesamten verbrannten Holzmasse. Daher ist in Räumen mit einem Holzofen oder Kamin die Wärme angenehm und es entsteht kein Gefühl der Trockenheit in der Nase.

Holzabfälle - Rohmaterial für brennbare Materialien

Es ist auch möglich, Holz als Brennstoff zu verwenden, ohne Baumstämme oder allgemein Brennholz zu verbrennen. Abfälle aus der Verarbeitung - Sägemehl, Holzstaub - können verarbeitet und in eine Energiequelle umgewandelt werden. Die Verarbeitung führt zu Briketts oder Pellets die zum Betrieb von Heizkesseln und Wärme erzeugenden Öfen verwendet werden. In letzter Zeit werden Pellets immer beliebter, da sie leicht und zehnmal kleiner als Briketts sind und pneumatisch zur Verbrennungszone befördert werden können.

Sowohl Briketts als auch Pellets werden durch Pressen von Holzabfällen in speziellen Vorrichtungen ohne Zugabe von Leim hergestellt. Die Beleimung erfolgt aufgrund des Feuchtigkeitsgehalts des Holzes. Das Holz muss daher einen Feuchtigkeitsgehalt zwischen 12 und 15% haben. Wenn es feuchter ist, muss es vorher getrocknet werden, da es sich sonst spaltet. Außerdem darf für eine gute Verleimung keine Rinde in der Mischung vorhanden sein. Die technologischen Verfahren und Anlagen sind unterschiedlich, da Briketts mit geringerem Druck hergestellt werden als Pellets.

Obwohl dieses Thema so alltäglich ist, hoffe ich, dass ich einige neue, nützliche Informationen für Sie gefunden habe. Wenn Sie der Meinung sind, dass diese Informationen auch für andere von Interesse sind, können Sie sie gerne weitergeben. Wenn Sie Kommentare, Fragen oder Ergänzungen haben, können Sie diese in dem unten stehenden Feld hinterlassen.