Holzenergie
Energieholzerzeugung

Scheitholztechnik

Bevor Holz als Brennholz in den Ofen wandern kann, muss es zuerst auf die richtige Länge gekürzt und meist auch gespalten werden. Das kann man klassisch mit der Handsäge und der Spaltaxt machen, was aber sehr mühsam und zeitaufwändig ist. Deshalb gibt es am Markt ein großes Angebot an Maschinen, um diese Arbeiten durchzuführen.

Generell muss man entscheiden, ob man die Arbeitsschritte Ablängen und Spalten in einem durchführen oder ob man einen Spalter und eine separate Säge nutzen möchte.

Schematische Darstellung der Arbeitsschritte vom Fällen bis zum Lagern des Holzes

Spalter

Holzspalter an ForstschlepperZoombild vorhanden

Holzspalter an Schlepper (© A. Hohenadl, LWF)

Holzspalter gibt es für kurze Hölzer bis 50 cm und für Meterholz in liegender und in stehender Form. Liegendspalter können vereinzelt auch Holz bis 2 m Länge spalten. Das Angebot reicht von Geräten für den Privatanwender bis zu professionellen Maschinen. Die Spaltkraft wird in Tonnen angegeben und reicht in etwa von 4 t bis 40 t. Durch verschieden ausgeformte Spaltmesser, sogenannte Spaltkreuze, kann die Leistung pro Spaltvorgang erheblich gesteigert werden. Mit Hilfe derartiger Einrichtungen ist es möglich, den eingelegten Stammabschnitt in einem Durchgang anstatt in zwei in bis zu 12 Scheite zu teilen. Angetrieben werden die Geräte in der Regel entweder über eine Zapfwelle, die Hydraulikanlage des Zugfahrzeuges (i.d.R. Schlepper) oder über einen eigenen Elektromotor.

Brennholzsägen

Brennholzsägen werden in der Regel verwendet, um ein Meter lange Scheite auf Ofenlänge zu sägen. Klassisch werden hierfür Rolltisch- oder Wippkreissägen verwendet. Auch hier gibt es Geräte für den professionellen Anwender, die dann mit einem Förderband ausgestattet sind und eine hohe Arbeitsleistung ermöglichen.
Für noch höhere Stundenleistungen bieten verschiedene Hersteller halbautomatische und automatische Brennholzsägen an. Diese Sägen verfügen über eine angetriebene Trommel bzw. einen angetriebenen Schacht, welcher den Schneidevorgang automatisch bzw. halbautomatisch durchführt. Die Maschinen müssen lediglich manuell beschickt werden und erreichen Stundenleistungen von über 10 Raummetern pro Stunde. Auch für die mittlerweile viel verwendeten Holzbündel aus 1 m langen Scheiten gibt es am Markt verschiedene Lösungen, die Bündel im Ganzen auf die gängigen ofenfertigen Längen von 25, 33 oder 50 cm zu sägen.

Sägespaltautomaten

Sägespaltautomaten kombinieren den Spaltvorgang mit dem Ablängen auf ofenfertige bzw. für die Lagerung notwendige Längen. Mehrere Meter lange Stämme werden zuerst mit einem Kettensägenschwert oder einem Kreissägeblatt auf die eingestellte Länge gekürzt. Der abgetrennte Abschnitt fällt in den Spaltkanal und wird dort durch ein Spaltkreuz gedrückt. Sägespaltautomaten gibt es mobil und stationär. Der Antrieb erfolgt analog zu den Spaltern über einen Elektromotor oder eine Zapfwelle.

Hacker

Mit Hilfe von Hackern wird Holz durch scharfe Schneidewerkzeuge in Hackschnitzel verwandelt. Das ist auch der Unterschied zu Schreddern, die das zu bearbeitende Material mit stumpfen Werkzeugen zerkleinern. Schredder werden zur Bearbeitung beispielsweise von Altholz oder Wurzelstöcken eingesetzt. Im Waldeinsatz finden hauptsächlich Hacker Verwendung.
Schematische Darstellung einer typischen Maschinenaufstellung beim HackenZoombild vorhanden

Maschinenaufstellung beim Hacken (© A. Hohenadl, LWF)

Selbstfahrende Hacker
sind auf Lkw oder auf Spezialfahrzeugen aufgebaute Hackaggregate, die sich in der Regel durch eine hohe Antriebsleistung auszeichnen. Des Weiteren sind diese Hacker sehr mobil und wendig und können auf Straßen meist mit bis zu 80 km/h umgesetzt werden. Dies ermöglicht einen großen Einsatzradius. Bei der Bereitstellung von Hackmaterial zum Hacken gilt es zu beachten, dass die meisten Hacker ihren Materialeinzug in Fahrtrichtung rechts besitzen. Da die Hackschnitzel mittels Auswurfturm bzw. Austragsband nach hinten auf die Transportfahrzeuge überladen werden, sollte zu hackendes Material in Abfuhrrichtung links neben Forstwegen gelagert werden. Um Schäden am Hacker durch eingetragene Fremdkörper wie z.B. Dreck oder Steine zu vermeiden, sollte ausschließlich Material auf den Hackhaufen gelegt werden, welches mit einem Forstkran gerückt wurde.
Material, das beispielsweise nach einer Hiebsmaßnahme vom Forstweg abgeschoben wurde oder als Reisigmatratze auf einer Rückegasse lag und von Forstmaschinen überrollt wurde, kann eine Vielzahl an Fremdkörpern enthalten und große Schäden am Hacker hervorrufen. Außerdem können Anhaftungen von Mineralboden an Hackschnitzeln Probleme bei der Verbrennung bereiten, z. B. mehr Emissionen, Korrosion oder die Bildung von Schlacke, und den Ascheanfall im Heizwerk erhöhen.
Anhänger-Hacker
sind auf einen eigenen Anhänger aufgebaut und können entweder von einem eigenen Verbrennungsmotor oder durch den Zapfwellenantrieb der Zugmaschine angetrieben werden. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit auf öffentlichen Straßen liegt zwischen 25 und 80 km/h, hängt aber auch maßgeblich von der Zugmaschine ab. Oft ist diese Zugmaschine ein Schlepper, was den Einsatzradius einschränkt, jedoch die Geländegängigkeit erhöht. Unterschieden wird in von Hand beschickte Geräte und solche mit Kranbeschickung, wobei in den meisten Fällen der Kran auf den Hacker aufgebaut ist.Kleinere handbeschickte Hacker sind auch ohne Fahrwerk erhältlich und werden dann mittels Dreipunktanbau an landwirtschaftliche Schlepper gekoppelt und per Zapfwelle angetrieben.
Vereinzelt finden sich auch Sondermaschinen, welche beispielsweise auf Rückemaschinen aufgebaut sind und anfallendes Waldrestholz direkt im Bestand hacken können.
Schneckenhacker
Bei Schneckenhackern ist das Schneidewerkzeug eine Schnecke, deren Windungen außen angeschliffen sind. Sie erzeugen von allen Schneideaggregaten die homogensten Hackschnitzel mit dem geringsten Feinanteil, sind im Waldeinsatz aber selten.
Scheibenhacker
sind der häufigste Typ bei kleineren Anbauhackern. Bei Scheibenradhackern rotiert eine Scheibe mit aufgeschraubten Messern um eine in Einzugsrichtung angeordnete Achse. Die Scheibe fungiert meist gleichzeitig als Wurfrad für den Auswurfkamin und befördert somit die abgehackten Holzstücke nach außen.
Schematische Abbildung der Funktionsweise eines TrommelhackersZoombild vorhanden

Funktionsweise eines Trommelhackers (© A. Hohenadl, LWF)

Trommelhacker
findet man bei mobilen Großhackern. Sie sind dort die häufigste Bauart. Beim Trommelhacker rotiert eine mit Messerklingen bestückte, groß dimensionierte Trommel um eine rechtwinklig hinter dem Einzugsband angeordnete Querachse. Der Durchmesser der Trommel bestimmt die maximale Einzugshöhe, wohingegen die Trommelbreite die maximale Einzugsbreite bestimmt.

Je größer der Trommeldurchmesser ist, desto senkrechter werden die Schnitzel vom eingeführten Material abgehackt und desto homogener ist somit deren Qualität. Die Hacktrommel ist umgeben von einem Siebeinsatz, welcher austauschbar und in verschiedenen Siebgrößen verfügbar ist.
Trommelhacker im WaldZoombild vorhanden

Trommelhacker (© F. Stahl, LWF)

Durch den Siebeinsatz werden die Hackschnitzel so lange in der Trommel gehalten und zerkleinert, bis sie größenmäßig durch das Sieb fallen und ausgetragen werden können. Somit kann durch den Siebeinsatz die Größe der Hackschnitzel variiert und homogenes Hackgut je nach Einsatzzweck und Anforderungen erzeugt werden.

Die Größe der erzeugten Hackschnitzel wirkt sich natürlich auf die Leistungsfähigkeit des Hackers aus, welche mit zunehmender Maschenweite des Siebes ansteigt.
Auswurfturm
Der Auswurfturm ist der Regelfall im Waldeinsatz. Das Gebläse kann entweder mechanisch, an die Hackertrommel gekoppelt, betrieben sein oder durch eine eigene Hydraulik und somit getrennt regelbar. Bei den meisten Modellen sitzt der Auswurfturm am Ende des Fahrzeugs. Neuere Modelle haben ihn vereinzelt zwischen Hackertrommel und Fahrerkabine, was die Maschinenaufstellung mit den Transportfahrzeugen für die fertigen Hackschnitzel flexibler macht.
Förderband
Eine weitere Möglichkeit des Materialaustrags stellt das Förderband dar. Ein Förderband macht weniger Lärm, hat einen geringeren Kraftstoffverbrauch und der Feinanteil ist geringer, da die Hackschnitzel nicht im Auswurfturm zerschlagen werden.

Energieholzaggregate

Fäller-Bündler-Aggregate
Zur Ernte von Kurzumtriebsplantagen, zur Anlage der Feinerschließung in jungen Beständen und bei der Jungdurchforstung in schwachen Stangenhölzern und in der Landschaftspflege werden vermehrt sogenannten Fäller-Bündler-Aggregate (Feller-Buncher) eingesetzt. Sie können an unterschiedliche, auch geringer dimensionierte und somit günstigere Basisfahrzeuge mit Kranausleger montiert werden. Mit ihnen besteht die Möglichkeit, mehrere Stämme direkt nacheinander zu fällen und in einem Arbeitsschritt abzulegen. Dadurch werden Einsparungen bei den Kranzeiten realisiert. Allerdings fehlen meist die Funktionen Vermessen und Entasten. Somit können keine Sortimente ausgehalten werden, bei denen es auf die genaue Maßhaltung ankommt.
Harvesteraggregat mit aufgebautem SammlerZoombild vorhanden

Harvesteraggregat mit aufgebautem "Sammler" (© A. Hohenadl, LWF)

Harvesteraggregat mit Sammelfunktion
Auch für Harvesteraggregate gibt es die Möglichkeit, diese mit einem zusätzlichen Greiferpaar nachzurüsten. Die Grundfunktion des Aggregats wird nicht eingeschränkt, so dass weiterhin auch Standardeinsätze durchgeführt werden können. In schwächeren Beständen bietet das zusätzliche Greiferpaar die Möglichkeit, mehrere Bäume gleichzeitig zu greifen und gebündelt abzulegen und somit Zeit zu sparen.

Die Bündel können auch grob entastet werden, was für die Nährstoffbilanz der Hiebsmaßnahme und die Qualität der später erzeugten Hackschnitzel positiv ist. Einzelne stärkere Stämme können zu stofflichen Sortimenten, wie beispielsweise Sägeholz aufbereitet werden.