Charakterisierung – Herstellung von Holzwerkstoffen

Die Herstellung von Holzwerkstoffen beinhaltet die Produktion von Furnieren und Plattenwerkstof-fen. Dabei werden durch Zerkleinerung und anschließendes Zusammenführen von Strukturelementen aus Holz (Staub, Feinspäne, Grobspäne, Schnitthölzer, Furniere, Holzfasern etc.) Elemente erzeugt, die als Eingangsprodukt bei der Herstellung von Möbeln (vor allem. Korpus-/ Küchenmöbel) und im weiteren Tischler-/ Schreinerhandwerk zur Anwendung kommen. Je nach Art der Strukturelemente kann man zwischen Werkstoffen auf Vollholz-/ Furnier-/ Holzspan- und Holzfaserbasis sowie Ver-bundwerkstoffen unterscheiden. Es besteht eine große Bandbreite an unterschiedlichen Produkten mit den unterschiedlichsten Anwendungsbereichen (Brettschichtholz als tragende Plattenkonstruktionen, Furniere in der Herstellung von Möbeln, Fertigbauteilen, Sperrholz- und Tischlerplatten, Flachpress- und Grobspanplatten für den Baubereich, Mitteldichte und Hochdichte Faserplatten, Verbundwerk-stoffe wie Leichtbauplatten) [Niemz 2003].

Der Schwerpunkt der Holzwerkstoffindustrie in Deutschland liegt in der Herstellung von Spanplat-ten. Durchschnittliche Unternehmenszahlen (Anzahl Betriebe und Beschäftigter, Umsatz) zeigen, dass es sich bei der Holzwerkstoffherstellung um eine Branche handelt, die sich aus wenigen und dabei großen Unternehmen zusammensetzt [u. a. Cluster NRW 2003]. Dennoch werden nach amtli-cher Statistik rund 104 Betriebe mit 831 Beschäftigten für diesen Bereich ausgewiesen.

Endbericht Abschnitt C – Holzgewerbe

Wärmebedarf

Eine Übersicht zu möglichen spezifischen Wärmebedarfen in der Holzwerkstoffindustrie bietet Ta-belle 8-4. Hier steht der Bedarf an Wärme in starker Abhängigkeit zum hergestellten Produkt und weist daher eine große Bandbreite auf. Im Allgemeinen ist im Produktionsprozess eines Holzwerk-stoffherstellers die Holztrocknung der Energieverbrauchsschwerpunkt. Bei der Herstellung von Spanplatten ist die Vortrocknung der Späne notwendig. Teilweise werden sie zur Erhöhung des Brandschutzes vorbehandelt, wodurch sich der Trocknungsaufwand noch erhöht. Zur Herstellung von Furnieren müssen Rundhölzer vor dem Schälen entrindet und anschließend gedämpft/ gekocht wer-den. Anschließend erfolgt die Trocknung der Furniere. Für diese Plattenherstellung aus Furnieren oder Holzspänen und -fasern wird thermische Energie für Pressen und Beschichten benötigt. Bei den Holzwerkstoffherstellern der hier betrachteten Größenklasse bis 20 Beschäftigte handelt es sich nach Expertenmeinung aller Voraussicht nach um Betriebe, die Schäl-/ Messerfurniere (z.T. in Lohnarbeit für andere Unternehmen) oder Sperrholzplatten herstellen [VHI 2011]. Andere Anwendungen kom-men in diesen Größenordnungen nicht in Frage.

Tabelle 8-4 Übersicht zu den Angaben des spezifischen Wärmebedarfs in Betrieben zur Herstellung von Holzwerkstoffen

Bezeichnung Wärmebedarf Quelle Spanplattenwerk (Trocknen) 210 – 580 kWh/m³ [Tech 2003]

Spanplattenwerk (Pressen) 58 – 176 kWh/m³ [Tech 2003]

Spanplattenwerk (Beschichten) 72 – 320 kWh/m³ [Tech 2003]

Furnierwerk (Dämpfen/ Kochen) 236 - 1.400 kWh/m³ [Tech 2003]

Furnierwerk (Trocknen) 650 – 2.580 kWh/m³ [Tech 2003]

Furnierwerk (Sonstige) 680 kWh/m³ [Tech 2003]

Lagenholzwerk (Sperrholz) 260 – 1.240 kWh/m³ [Tech 2003]

Lagenholzwerk (Tischlerplatte) 270 – 750 kWh/m³ [Tech 2003]

Lagenholzwerk (Beschichten) 210 – 860 kWh/m³ [Tech 2003]

Gerätestruktur

Aufgrund des vergleichsweise hohen Wärmebedarfes vor allem im Bereich der Furnierherstellung (Dämpfen/ Kochen des Holzes) im Vergleich zum Gewerbe der Sägewerke (Schnittholztrocknung) ist bei ähnlichen Betriebsgrößen von höheren Kesselleistungen auszugehen. Zur Gerätestruktur im Holzwerkstoffgewerbe konnten jedoch keine konkreten Angaben generiert werden.

Biomassenutzung

Im Bereich der hier relevanten Holzwerkstoffhersteller ist von einem gewissen internen Aufkommen an holzartigen Reststoffen auszugehen. [Cluster NRW 2003] spricht von einem sogenannten Einsatz-faktor, d. h. der Einsatz von Rohholz im Vergleich zum Endprodukt je nach Produktionsschwerpunkt von 1,5 bis 2,3. Im Laufe der Fertigung von Furnierholz fallen Rinde und Kappstücke an, die ther-misch weiterverwertet werden können [VHI 2011]. Während der Herstellung der Plattenwerkstoffe fallen während Besäum- und Schleifvorgängen ebenfalls Reststoffe an. Wenn Plattenhersteller Rund-holz anstatt Späne einkaufen, um es anschließend zu zerspanen, fallen auch hierbei Sortimente an, die für die Nutzung im Plattenwerkstoff nicht in Frage kommen. Diese werden der innerbetrieblichen thermischen Verwertung zugeführt. In Tabelle 8-5 wird eine Zusammenstellung von Angaben zum spezifischen Restholzanfall verschiedener Branchenteile dargestellt.

Abschnitt C – Holzgewerbe Endbericht

Tabelle 8-5 Übersicht zu den Angaben des spezifischen Restholzanfalls

Bezeichnung Restholzanfall Quelle

Dachdeckerei 14% [BFS CH 1991]

Zimmerei 17% [BFS CH 1991]

Schreinerei (Innenausbau) 46% [BFS CH 1991]

Schreinerei (allgemein) 23% [BFS CH 1991]

Schreinerei (Möbel) 27% [BFS CH 1991]

Holzwarenherstellung (ohne Kisten und

Paletten) 29% [BFS CH 1991]

Möbelindustrie 18% [BFS CH 1991]

Holzverpackungshersteller 24% [BFS CH 1991]

Plattenbearbeitung 10% [HKH 2002]

Massivholzbearbeitung 50% [HKH 2002]

Bau- und Möbeltischlerei 4,3 t/BS [HKH 2002]

Zimmerei 2,5 t/BS [Ulbricht 1998]

Tischlerei 5 t/BS [Ulbricht 1998]

Tischlerei 2,8 t/BS [HKH 2002]

Tischlerei 17% [HKH 2002]

[Tech 2003] spricht auch hier qualitativ von einer starken Verbreitung von Holzfeuerungsanlagen in dieser Branche. Quantitative Angaben zum Anteil von Holzfeuerungsanlagen konnten nicht generiert werden. Wenn Furnierhersteller in der relevanten Größenklasse eigene Dämpfgruben unterhalten, so werden sie die hierfür nötige Wärme durch die Nutzung eigener Reststoffe bereitstellen. Das gleiche gilt für Hersteller von Sperrholzplatten, deren Pressen thermische Energie benötigen [VHI 2011].

Eingangsdatenblatt für die Hochrechnung

Der in Tabelle 8-4 dargestellte Wärmebedarf in der Holzwerkstoffindustrie wird an dieser Stelle nicht weiter betrachtet. Stattdessen erfolgt eine Annäherung an die Wärmebereitstellung aus holzartigen Reststoffen über den potenziellen Restholzanfall in diesem Gewerbe. Als Basis hierfür dienen Zahlen zur beschäftigtenspezifischen Produktion von Furnieren und Sperrholzplatten aus [Cluster NRW 2003]. Dieser liegt für Furnierbetriebe bei 224 m³ Produktionsmenge pro Beschäftigtem und Jahr, bei Sperrholzplattenherstellern bei 250 m³ Produktionsmenge pro Beschäftigtem und Jahr. [Cluster NRW 2003] bezieht sich hier auf Betriebe mit 45 bzw. 133 Beschäftigten. Auf ein Herunterskalieren der Zahlen wird in Ermangelung eines nachweisbaren Faktors an dieser Stelle verzichtet. Zusammen mit den Beschäftigtenzahlen der amtlichen Statistik für das Jahr 2008 ergibt sich für den GHD-Sektor eine Gesamtproduktion von rund 79.000 m³. Zur Benennung des Restholzanfalls werden an dieser Stelle die Restholzanfälle in Schreinereien und der Holzwarenherstellung angesetzt (46, 23, 27, 29%) [BFS CH 1991]. Trotz unterschiedlicher Produktpalette solcher Betriebe vom hier betrachteten Ge-werbe ist die Annahme dieser Zahlen in Ermangelung geeigneter Alternativen für diese Branche als bestmögliche Annäherung zu verstehen. Der Anteil des durch internen Holzanfall gedeckten Wärme-bedarfs wird unter Annahme eines durchschnittlichen Faktors von 58 % auf Basis der Angaben von [HWK OWL 2010], [LWF 2006], [BHKH 2010], [HWK München 1998] gesetzt. Unter Annahme typischer Umrechnungsfaktoren und Heizwerten erhält man einen gesamten, durch Holz gedeckten

Endbericht Abschnitt C – Holzgewerbe Wärmebedarf pro Kubikmeter Produktion einschließlich Spannweite (Tabelle 8-4). Aus diesen Para-metern ergibt sich folgende Übersicht der zugrunde gelegten Eingangsdaten (Tabelle 8-6).

Tabelle 8-6 Eingangsdatenblatt für die Hochrechnung – Herstellung von Holzwerkstoffen

Herstellung von Fur- nier-/ Sperrholz-, Holz- faser- und Holzspan- platten

Größe Werte Quellen

A Holzeinsatz 196.947 m³/a [StBA 2008b], [Cluster NRW 2008]

I Wärmebedarf 813 ± 264 kWh/m³ [BFS CH 1991]

B

Anteil biogene Festbrennstoffe, 58 ± 24 %

[DBFZ 2011a], [UBA 2010]

davon - Hackschnitzel 19 %

- Pellets 1 %

- Stückholz 80 %