In einem Projekt durchleuchtete die Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF) die Versorgung von Biomasse(heiz)kraftwerken mit Waldhackschnitzeln (WHS) sowie die Stärken und Schwächen der Bereitstellungsprozesse.
Methodisches Vorgehen
Abb. 1: Beispiel einer Prozesskette zur Bereitstellung von Waldhackschnitzeln
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Mit den Betreibern der Biomasse(heiz)kraftwerke und den Hackschnitzelversorgern (Unternehmer, Waldbesitzer und Zusammenschlüsse) wurden Leitfadeninterviews geführt und die Struktur der aktuellen Beschaffungslogistik erfasst. Dabei wurde eine beispielhafte Prozesskette verwendet (Abb. 1). Für jeden dieser Prozessschritte wurde folgendes ermittelt:
- Ablauf
- betroffene Akteure
- Ziele und Interessen der Beteiligten
- Stärken und Schwächen
Bei der Auswahl der neun beteiligten Heiz(kraft)werke wurden insbesondere die verschiedenen Größenklassen berücksichtigt. Das kleinste Heizwerk hat eine Biomasse-Nennleistung von 300 Kilowatt (kW), das größte Heizkraftwerk über 25 Megawatt (MW). Der Jahresbedarf an Biomasse schwankt analog dazu zwischen 150 und über 50.000 Tonnen Trockenmasse. Der Anteil an Waldhackschnitzeln liegt bei sieben Werken über 90 Prozent.
Heizwerksgröße und Rolle des Waldbesitzers
Mit der Heizwerksgröße steigen die benötigte Brennstoffmenge und damit auch die Anzahl der beteiligten Akteure und Schnittstellen. Der Ablauf wird komplexer. Auch die Zielsetzung ist eine andere. Bei kleineren Anlagen unter 500 kW stehen teilweise ökologische und symbolische Aspekte vor ökonomischen Überlegungen. Anlagen, bei denen Waldbesitzer beteiligt sind, möchten unter anderem langfristig den lokalen Absatz für ein relativ geringwertiges Sortiment sichern.
Stärken und Schwächen der Prozesskette
Abb. 2: Hackschnitzle können die Möglichkeit bieten, relativ gerigwertige Sortimente abzusetzen (Foto: T. Bosch).
Eine Auswahl bedeutender Stärken und Schwächen aus Sicht der befragten Akteure beinhaltet Tabelle 1. Eine große Stärke ist immer eine funktionierende Kommunikation. Auch zur Beseitigung bestehender Schwächen sind eindeutige Absprachen sowie klare Regelungen besonders wichtig, was eine geringere Anzahl an Prozessbeteiligten erleichtert. Auch die Anforderungen des Hackers und der Transporteure müssen sorgfältig berücksichtigt werden, z.B. um Standzeiten zu verringern. Negativ auf das Hacken und teilweise auf folgende Prozessschritte wirken sich aus:
- unsachgemäße Lagerung des Rohmaterials
- verunreinigtes Material
- zu kleine Poltergrößen
Zwischenlager sind aus Kostengründen prinzipiell ungünstig. Dafür sprechen der fehlende Lagerplatz am Werk, die Pufferfunktion bei Angebotsschwankungen, die Trocknung des Materials und der Einkauf bei günstiger Marktlage, vor allem wenn der Lagerplatz mit nur geringen Zusatzkosten verbunden ist.
Eine eingespielte Zusammenarbeit sorgt für Zufriedenheit. Mögliche Schwachpunkte ergeben sich bei der Ermittlung des Wassergehalts, der Verunreinigung des Materials und der Gewichtsermittlung. Die Lagerkapazitäten im Werk können entweder Engpässe kompensieren oder sind beschränkender Faktor hinsichtlich der Erweiterungsmöglichkeiten und erschweren die Lagerlogistik. Die vorherigen Prozessschritte beeinflussen die Qualität des Sprengstoffs.
Schlussfolgerungen
- Die Kosten-Erlös-Situation bei der Bereitstellung von Waldhackschnitzeln ist "angespannt"; die Optimierung der Bereitstellungskette ist weiterhin notwendig.
- Die Qualität der Waldhackschnitzel wird an Bedeutung gewinnen. Die Prozesskette sollte daran angepasst werden.
- Klare Vorgaben und Grundsätze können zur Verbesserung der Kosten-Erlös-Situation und auch der Waldhackschnitzelqualität beitragen. Sie sind auch Grundlage für die Einführung eines Qualitätsmanagementsystems.
- Es ist zielführend, die Brennstoffproduzenten eng einzubinden, beispielsweise mit langfristigen Verträgen oder einer Beteiligung des Waldbesitzers am Heiz(kraft)werk.
| Tab. 1: Auswahl bedeutender Stärken und Schwächen |
| Stärken | Schwächen | |
| Prozessschritt: Holzernte und Rückung | • liegt die Prozesskette von der Holzernte bis zur Werksübernahme in der Hand eines Lieferanten treten weniger Schnittstellenprobleme auf und eine durchgehende Organisation ist gewährleistet • Versorgungssicherheit mit WHS wird erhöht, wenn ein Anteil des Jahresbedarfs aus dem Wald der Heizwerkbetreiber gedeckt wird | • saisonale Schwankungen erschweren eine ganzjährige Versorgung • Bereitstellungskosten (inkl. Kosten der Prozessschritte Hacken und Transport) sind vergleichsweise hoch |
| Prozessschritt: Lagerung (Rohmaterial) und Hacken | • eingespielte Zusammenarbeit und langjährige Erfahrung der Akteure sichern reibungslosen Ablauf • Rohmaterial kann vorgetrocknet werden | • Waldschutzrisiken können Lagermöglichkeit beeinträchtigen • optimale Bereitstellung wird behindert durch: schlechte und unordentliche Lagerung, kleine Poltergrößen, mangelnde Einweisung, fehlende Abstimmung mit den Nachbarn, Befahrbarkeit der Wege, keine Wendemöglichkeiten |
| Prozessschritt: Transport und Zwischenlagerung | • mit der Anlage von Lagerplätzen wird eine eiserne Reserve für WHS und Rundholz geschaffen • Zwischenlager haben Pufferfunktion | • nicht abgestimmte Logistik des Abtransports führt zu hohen Wartezeiten für Hacker und/oder Lkw • Zwischenlagerung verursacht zusätzliche Kosten |
| Prozessschritt: Werksübernahme | • guten Bekanntheit untereinander und eine vertrauensvolle Zusammenarbeit gewährleisten problemlose, eingespielte Übernahme • definierte Qualitäten (Größe, Wassergehalt) erleichtern die Übernahme | • Verfahren der Wassergehaltsermittlung • wenn Lkw-Waage fehlt, müssen Umwege in Kauf genommen werden |
| Prozessschritt: Lagerung der Waldhackschnitzel im Werk | • ausreichende Lagerkapazitäten reduzieren Abhängigkeiten und Lieferengpässe | • räumliche Enge im Werk – führt zu beschränkten Lagerkapazitäten – behindert »first in – first out«-Verfahren • kein Hacken aus genehmigungsrechtlichen Gründen am Heizwerk möglich |
| Heizwerk und Ascheentsorgung | • eigene (technische) Verbesserungen optimieren den Anlagenbetrieb • aus Sicht des Heizwerkbetreibers ist die Ascheentsorgung durch den Brennstofflieferanten eine Stärke | • schlechte Brennstoffqualität beeinträchtigt die Funktionen der Verbrennungsanlagen: Größe, Verstopfungen, zu nass, zu hoher Nadelanteil, Verunreinigungen, mangelnde Qualität führen zu verstärktem Materialverschleiß und hohem Ascheanfall, Verschlackung • hoher Schlackenanteil verhindert Eignung zur Kompostierung |
