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BRENNSTOFFINFOS HACKGUT HACK GUT HERSTELLUNG, QUALITÄT UND LAGERUNG

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BRENNSTOFFINFOS HACKGUT

HERSTELLUNG, QUALITÄT UND LAGERUNG

HACK GUT

SEIT 1921

(2)

H A C

K + G

U T +

(3)

Es gibt viele gute Gründe, mit Hackgut zu heizen: Denn dieser Holzbrennstoff verbrennt CO2-neutral, ist heimisch, krisensicher und macht unabhängig von Öl und Gas. Im Vergleich zu anderen Rohstoffen ist er überdies der mit Abstand günstigste Brennstoff. Denn Hack- gut wird in der Regel aus Restholz hergestellt, das aus heimischen Wäldern stammt. Das Holz wird bis zu einem Jahr lang an der frischen Luft getrocknet, dann zerkleinert und kann schließlich zum Heizen genutzt werden.

Damit Ihre Hackgutheizung dauerhaft sauber und störungsfrei funktioniert, ist es wich- tig, auf die Qualität des Brennstoffes zu achten. Denn nicht jedes Hackgut ist auch für die sichere und saubere Verbrennung in jedem Heizkessel geeignet. Je nach gewünschter Leistungsgröße bzw. je nach Anwendungsfall werden daher unterschiedliche Anforderungen an den Brennstoff gestellt.

Günstigster Brennstoff Regionale Wertschöpfung

Unabhängigkeit von fossilen Brennstoffen

DER BRENN- STOFF MIT

ZUKUNFT

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Als Hackschnitzel oder Hackgut werden wenige Zentimeter große Holzstücke bezeichnet, die meist maschinell aus sogenanntem Energie- oder Waldrestholz zerkleinert wurden.

Hackschnitzel unterscheiden sich dabei hinsichtlich Art, Größe und Qualität. Die unter- schiedlichen Formen des Brennstoffes eignen sich zum Heizen in vollautomatischen Ver- brennungsanlagen. Allerdings ist nicht jedes Hackgut für jede Anlage passend.

Nicht jedes Hackgut ist zum Heizen geeignet

Am Markt werden Hackschnitzel aus verschiedenen Holzarten und unterschiedlicher Er- zeugung angeboten oder vom Heizungsbetreiber selbst hergestellt. Die Eigenschaften des Brennstoffes können dadurch sehr stark schwanken und sind ausschlaggebend, ob sie für eine bestimmte Hackgutheizung geeignet sind oder nicht. Wer also Wert auf eine saubere, sichere und langlebige Heizung legt, muss unbedingt auch auf den richtigen Brennstoff achten. Die wichtigsten Faktoren für die Qualität der Verbrennung sind die Art des Holzes, die Größe sowie der Wassergehalt der Hackschnitzel.

HACKGUT IST NICHT GLEICH HACKGUT

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Der Wassergehalt beeinflusst den Heizwert des Hackguts und die Verbrennungsqualität

Die Größe der Holzstücke ist für die Qualität der Verbrennung entscheidend

Die Holzart ist ebenso ausschlaggebend für die Hackgut-Qualität

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AUS GROSS WIRD KLEIN

Hackgut lässt sich auf unterschiedliche Arten herstellen. Zu den gängigsten Methoden gehört in- dustrielles Hacken des Holzes mit anschließender Zustellung des Brenn stoffes sowie mobiles Ha- cken. Dabei werden die Hackschnitzel direkt beim Verbraucher – meist mit einem maschinellen Hacker – hergestellt.

Kleine Stücke, große Wirkung

Schon bei der Herstellung der Hackschnitzel ist es wichtig, die gewünschte Partikelgröße des Brennstoffes zu definieren. Durch die entsprechende Einstellung am Hackgerät ist es einfach mög- lich, die Holzstücke in eine bestimmte Größe zu schneiden. Für kleine und mittlere Hackguthei- zungen sind normalerweise die Klassen P16S und P31S (laut EN ISO 17225-4) zugelassen.

01. Ein mobiler Hacker ist zum Hacken direkt beim Verbraucher vor Ort

02. Das zwischengelagerte und vorgetrocknete Holz wird gehackt

03. Der Hacker bestimmt die Partikelgröße und Qualität der erzeugten Hackschnitzel

Größen -

klasse Hauptbestandteil

(≥60% der Masse) Feinanteil Grobanteil Max.

Länge Max. Quer- schnittsfläche

P16S 3,15 mm < P < 16 mm max. 15 % ≤ 3,15 mm max. 6 % > 31,5 mm ≤ 45 mm ≤ 2 cm2 P31S 3,15 mm < P < 31,5 mm max. 10 % ≤ 3,15 mm max. 6 % > 45 mm ≤ 150 mm ≤ 4 cm2

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01. HACKGUT DER GRÖSSE P16S

02. HACKGUT DER GRÖSSE P31S

Hauptbestandteil

◻ Mind. 60 % der Masse

◻ Länge: 3,15 – 16 mm

Feinanteil

◻ Max. 15 % der Masse

◻ Kürzer als 3,15 mm

Grobanteil

◻ Max. 6 % der Masse

◻ Länger als 31,5 mm

Allgemein

◻ Max. Länge: 45 mm

◻ Max. Querschnitts- fläche: 2 cm²

Hauptbestandteil

◻ Mind. 60 % der Masse

◻ Länge: 3,15 – 31,5 mm

Feinanteil

◻ Max. 10 % der Masse

◻ Kürzer als 3,15 mm

Grobanteil

◻ Max. 6 % der Masse

◻ Länger als 45 mm

Allgemein

◻ Max. Länge: 150 mm

◻ Max. Querschnitts- fläche: 4 cm²

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DIE RICHTIGE WAHL DER

HOLZART

Je nach Art des Holzes unterscheidet sich auch dessen Energiegehalt. Aufgrund dieser verschiede- nen Heizwerte benötigt man daher eine unterschiedliche Menge an Hackschnitzel, um den Wär- mebedarf zu erfüllen. Bezogen auf das Gewicht besitzen die verschiedenen Holzarten bei glei- chem Wassergehalt allerdings beinahe denselben Heizwert. Die Art des Holzes ist also vor allem dann entscheidend, wenn es um die Menge, sprich das Volumen des Hackguts geht. Werden Hack- schnitzel nach Gewicht verrechnet, spielt die Holzart keine Rolle. Bei Bezahlung eines bestimm- ten Volumens allerdings sehr wohl. Der Wassergehalt ist für den Preis in beiden Fällen relevant.

Hartholz versus Weichholz

Holz wird normalerweise in Hartholz, wie beispielsweise Buche sowie Weichholz, wie Fichte un- terschieden. Grundsätzlich lässt sich mit Hart- und Weichholz problemlos heizen. Insbesondere bei sehr begrenzten Lagermöglichkeiten empfiehlt es sich, aufgrund des höheren Heizwerts, mit Hackgut aus Hartholz zu heizen. Aber nicht nur der Energiegehalt ist von der Holzart abhängig, sondern auch der Ascheanteil. So hat zum Beispiel Buche einen besonders geringen Ascheanfall, was natürlich die Qualität der Verbrennung steigert.

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Holz ist nicht gleich Holz

Als Ausgangsmaterial für die Hackgut-Erzeugung zum Heizen in kleinen und mittleren Anlagen sind Vollbäume ohne Wurzeln, Stammholz und Waldrestholz geeignet. Aus diesen Holzarten kön- nen qualitativ hochwertige Hackschnitzel erzeugt werden. Nicht erlaubt sind verschmutztes oder chemisch behandeltes Holz, Strauchwerk mit dünnen Ästen oder vielen Nadeln, faules oder mod- riges Holz sowie Abbruch- oder Plantagenholz. Werden die Hackschnitzel aus Sägenebenproduk- ten hergestellt, spricht man von Industriehackgut, das nur in größeren oder speziellen Anlagen geheizt werden kann.

Erforderlicher Hackgutbedarf auf einen Blick

Abhängig vom Ausgangsmaterial des Hackholzes, der Partikelgröße und dem Wassergehalt kann der Hackgutbedarf überschlagsmäßig ermittelt werden. Der Energieinhalt und die Schüttdichte bestimmen, wie groß der Jahresbedarf in Schüttraummetern ist und geben somit an, welches Vo- lumen zur Lagerung notwendig ist.

Wassergehalt ca. 25 % bisheriger Heizöl-/Erdgasverbrauch [l] / [m3]

Heizlast [kW]

0 20

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

40 60 80 100 120 140 160 180

1.000 2.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 8.000 9.000 10.000 11.000 12.000

Weichholz P31S Weichholz P16S

Hartholz P31S Hartholz P16S

Hackgutbedarf [srm]

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AUF DEN WASSER- GEHALT ACHTEN

Das wichtigste Kriterium für eine sichere, saubere und zuverlässige Verbrennung ist der Wasser- gehalt von Hackgut. Einerseits ist dieser ausschlaggebend für die Lagerfähigkeit, andererseits maßgeblich für den Energiegehalt bzw. Heizwert des Brennstoffes. So hat beispielsweise erntefri- sches Nadelholz einen Heizwert von nur circa 2 kWh/kg. Bei einem Wassergehalt von 20 Prozent verdoppelt sich der Heizwert auf 4 kWh/kg.

HEIZWERT IN ABHÄNGIGKEIT VOM WASSERGEHALT

Holz Wassergehalt Heizwert Lagerfähigkeit

Hackgut Erntezustand im Herbst/Winter,

waldfrisch 50 – 60 % 2 kWh/kg Nass,

nicht lagerfähig Bis zum Sommer,

ein halbes Jahr gelagert

(Stämme gespaltet) 35 % 3 kWh/kg Feucht,

bedingt lagerfähig

Über einen Sommer, bis zu einem Jahr gelagert

(Stämme gespaltet) 25 – 30 % 3,5 – 4 kWh/kg Lagerbeständig

Über mehrere Jahre gelagert 15 – 20 % 4 kWh/kg Lufttrocken

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Der ideale Wassergehalt liegt zwischen 20 und 30 Prozent

Je höher der Wassergehalt der Hackschnitzel ist, desto mehr Wasser muss der Heizkessel verdamp- fen. Da die Temperaturen bei der Verbrennung von nassem Hackgut sinken, kommt es zu erhöhter Rauch- und Emissionsbildung. Zusätzlich steigt die Gefahr, dass sich nicht nur im Abgassystem, sondern auch im Kessel Kondenswasser bildet. Dieses „Schwitzen“ kann unter Umständen die Lebensdauer des Heizkessels verkürzen. Deshalb sollte idealerweise mit Hackgut geheizt werden, dessen Wassergehalt zwischen 20 und 30 Prozent liegt. Hackschnitzel mit einem Wassergehalt über 30 Prozent erwärmen sich im Laufe der Zeit von selbst, beginnen zu schimmeln und zerset- zen sich. Sogenanntes waldfrisches Holz ist also für das direkte Hacken nicht geeignet. Hackgut mit einem Wassergehalt unter 20 Prozent liefert nur geringfügig mehr an Energie. Heizen mit zu trockenen Hackschnitzeln ist nicht sinnvoll.

Die exakte Ermittlung des Wassergehalts von Hackschnitzeln ist eigentlich nur durch ein genorm- tes Verfahren im Labor möglich. Eine gute Abschätzung kann in der Praxis aber auch vor Ort mit geeigneten Messgeräten durchgeführt werden. Hierbei sollte vor allem darauf geachtet werden, nicht nur oberflächlich und auch an mehreren Stellen zu messen.

Auch der Aschegehalt ist entscheidend

Je geringer der Aschegehalt ist, desto weniger Asche fällt auch bei der Verbrennung an. Der Asche- anteil ist grundsätzlich wieder abhängig von der Holzart, aber auch davon, welche Teile des Hol- zes gehackt und geheizt werden. Ein hoher Rinden- und Nadelanteil erhöht automatisch auch den Aschegehalt der Hackschnitzel. Bei sogenanntem Kurzumtriebsholz (Weide, Pappel) ist häufig ein Ascheanteil von bis zu 2 Prozent gegeben. Das ist für kleine und mittlere Hackgutanlagen nicht geeignet. Hackgut aus Laub- und Nadelholz weist normalerweise einen Aschegehalt von 0,5 bis 1 Prozent auf.

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HOLZ & HACKGUT RICHTIG LAGERN

Die richtige Lagerung spielt eine große Rolle für die Haltbarkeit und saubere sowie sichere Ver- brennung von Hackschnitzel.

So lagert man Holz richtig

Das sogenannte Hackholz soll idealerweise vor dem Hacken mindestens über einen Sommer lang an einem luftigen, sonnigen Platz auf trockenem Untergrund gelagert werden, um einen Wasser- gehalt von circa 25 bis 30 Prozent zu erreichen. Bei Stämmen ab einem Durchmesser von rund 15 Zentimetern empfiehlt es sich, diese zu spalten oder entsprechend länger zu lagern, um aus- reichend trocknen zu können. Falls kein geschützter Lagerplatz vorhanden ist, sollte das Holz zum Schutz vor Niederschlag abgedeckt werden. Wird es länger gelagert, erreicht das Holz durch natürliche Trocknung den Zustand „lufttrocken“, bei dem der Wassergehalt 15 bis 20 Prozent be- trägt. Das getrocknete Holz kann im Anschluss zu Hackgut weiterverarbeitet werden, das zum Heizen idealerweise einen Wassergehalt von 20 bis 30 Prozent aufweist.

Im Winter geschlägertes Holz über einen Sommer an einem sonnigen und luftigen Platz lagern, bevor es gehackt wird

Das über den Sommer, bis zu einem Jahr lang gelagerte Holz wird im Herbst gehackt

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So lagert man Hackgut richtig

Je trockener, luftiger und weniger verdichtet die Hackschnitzel gelagert werden, desto länger sind diese lagerfähig und besser zum Heizen geeignet. So wird die Wärmeentwicklung verhindert, die zu einer beschleunigten Zersetzung oder im schlimmsten Fall zu einer Spontanentzündung füh- ren kann. Auch das Risiko von Gefrieren der Hackschnitzel im Winter wird größer, je höher und ungleichmäßiger der Wassergehalt ist. Diese gefrorenen Hackgut-Klumpen können zu Störungen oder Beschädigungen der Anlage führen. Zudem ist ein befestigter Untergrund zur Lagerung ent- scheidend – werden Erde, Sand oder Steine mit dem Hackgut gemeinsam in den Kessel befördert, kann dies zu Störungen oder sogenannten Verschlackungen führen.

Wenn waldfrisches Holz gehackt wird, ist es nicht lagerfähig, es erwärmt und zersetzt sich von selbst

Ein ungleichmäßiger Wassergehalt des Hack- holzes oder Regen können zu sogenannten Feuchtenestern führen

◻ Trockener und befestigter Untergrund

◻ Bevorzugt unter Dach und mit seitlichem Schutz vor Niederschlag

◻ Abdeckung durch Folie/Vlies bei Lagerung im Freien

◻ Gute Belüftung mit ausreichend Abstand zur Decke

◻ Nutzung nach Lagerdauer, ältester Brennstoff zuerst

◻ Vermeidung von Materialverdichtung

(nicht befahren) Hackgut trocken, luftig und nicht verdichtet zwischenlagern

FAKTOREN FÜR DIE IDEALE LAGERUNG VON HACKGUT

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QUALITÄT &

GRÖSSE SIND

ENTSCHEIDEND

Viele Betreiber von kleinen und mittleren Hackgutanlagen kaufen Hackgut nicht am Markt nach Norm, sondern erzeugen den Brennstoff selbst. Nichtsdestotrotz ist es auch in diesem Fall ab- solut entscheidend, dass die Qualität der Hackschnitzel stimmt. Hierbei sind es wieder die drei Kriterien, auf die geachtet werden muss: Die Größe der Hackschnitzel, die Art des Holzes und der Wassergehalt.

Geeignetes Hackgut erkennt man an ...

◻ gleichmäßiger Stückgröße

◻ glatten, nicht ausgefransten Kanten und Flächen

◻ keinen überlangen Stücken

◻ geringem Staub- und Feinanteil

◻ wenig Rinden-, Blätter- und Nadelanteil

◻ gleichmäßig niedrigem Wassergehalt

◻ keinen Verschmutzungen oder Fremdkör- pern (Steine, Metall, Schimmel, Erde, Sand)

01. KRITERIEN FÜR GEEIGNETES / NICHT GEEIGNETES HACKGUT

Nicht geeignetes Hackgut erkennt man an ...

◻ stark variierender Stückgröße

◻ ausgefransten Schnittkanten und Flächen

◻ überlangen Holzstücken

◻ hohem Staub- und Feinanteil

◻ viel Rinden-, Blätter- und Nadelanteil

◻ hohem oder ungleichmäßigem Wasser- gehalt (sogenannten Feuchtenestern)

◻ Verschmutzungen und Fremdkörpern (Steine, Metall, Schimmel, Erde, Sand)

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02. BEISPIELBILDER FÜR GEEIGNETES HACKGUT

03. BEISPIELBILDER FÜR NICHT GEEIGNETES HACKGUT

Fichte rindenfrei, P16S Fichte mit Rinde, P16S

Fichte rindenfrei, P31S

Waldrestholz mit Rinde, Nadeln, Ästen, Moos, Verunreinigungen

Buche mit Rinde, P16S

Sehr viel Staub, faserig, bereits teilweise verrottet

Geschreddertes Holz, nur lange Teile, keine

glatten Schnittkanten Zu nasses Hackgut, Wassergehalt 40 %

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ZERTIFIZIERTE QUALITÄT

Seit 2014 gibt es eine weltweit gültige ISO-Norm für Holzhackschnitzel zur Verwendung in Klein- feuerungsanlagen – die EN ISO 17225-4. Somit ist länderübergreifend eine Vereinheitlichung und Spezifikation geschaffen worden, nach der die Qualität von Hackgut beurteilt werden kann. Durch diese ISO-Norm wurden unter anderem die österreichische ÖNORM M 7133 oder die EN 14961-4 abgelöst. Hackschnitzel-Bezeichnungen wie zum Beispiel „G30“ oder „G50“ sind also veraltet, werden aber teilweise noch angeführt. Laut EN ISO 17225-4 sind für kleine und mittlere Hack- gutheizungen normalerweise die Größenklassen P16S und P31S sowie die Qualitätsklassen A1 und A2 zugelassen.

Regional gibt es neben der gültigen Norm teilweise weitere Kennzeichnungen und Zertifizierungen von Hackgut, die noch strengere Werte zugrunde legen. Beispiele hierfür sind ENplus-Hackschnit- zel in Deutschland oder sogenannte Qualischnitzel in der Schweiz. Diese Klassifizierungen sind vor allem dann relevant, wenn der Brennstoff von einem Lieferanten gekauft wird.

HACKGUT LAUT NORM EN ISO 17225-4

Größen -

klasse Hauptbestandteil

(≥60% der Masse) Feinanteil Grobanteil Max.

Länge Max. Quer- schnittsfläche P16S 3,15 mm < P < 16 mm max. 15 % ≤ 3,15 mm max. 6 % > 31,5 mm ≤ 45 mm ≤ 2 cm2 P31S 3,15 mm < P < 31,5 mm max. 10 % ≤ 3,15 mm max. 6 % > 45 mm ≤ 150 mm ≤ 4 cm2

Qualitäts-

klasse Wassergehalt Aschegehalt Material

A1 ≤ 25 % ≤ 1 % i. d. Trockenmasse Vollbäume ohne Wurzeln, Stammholz, Waldrestholz, chemisch unbehandelte Holzrückstände

A2 ≤ 35 % ≤ 1,5 % i. d. Trockenmasse

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1 Festmeter (fm) = Maßeinheit für einen Kubikmeter feste Holzmasse ohne Luftzwischenräume

1 Raummeter (rm) = Maßeinheit für einen Kubikmeter geschichtetes Holz inklusive Luftzwischenräumen

1 Schüttraummeter (srm) = Maßeinheit für einen Kubikmeter von zerkleinertem, geschüttetem Holz inklusive Luftzwischenräumen 1 Festmeter (fm) = 1,4 Raummeter (rm) = 2,5 Schüttraummeter (srm) Hackschnitzel

HILFREICHE

MASSANGABEN

01. UMRECHNUNGSFAKTOREN VON HOLZ ZU HACKGUT

Rundholz in Festmeter Schichtholz in Raummeter Hackschnitzel in Schüttraummeter

02. UNTERSCHEIDUNG WASSERGEHALT (W) UND HOLZFEUCHTE (U)

Wassergehalt (w) Holzfeuchte (u)

15 % 17,6 %

20 % 25,0 %

25 % 33,3 %

30 % 42,9 %

35 % 53,8 %

40 % 66,7 %

50 % 100,0 %

Bildquelle:

Landwirtschafts- kammer Steiermark

Holzfeuchte (u) = 25 %

Holzfeuchte bezieht sich nur auf die Trockenmasse – Verhältnis 200 kg zu 800 kg

Wassergehalt (w) = 20 %

Wassergehalt bezieht sich auf die Gesamtmasse – Verhältnis 200 kg zu 1.000 kg

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03. HEIZWERT UND GEWICHT VON HACKGUT AUS HART-/WEICHHOLZ ABHÄNGIG VOM WASSERGEHALT

1)

05. IDEALER ZEITPUNKT DER HOLZ- UND HACKGUT-AUFBEREITUNG

Wasser-

gehalt 20 % 25 % 30 %

kWh/srm kWh/kg kg/srm kWh/srm kWh/kg kg/srm kWh/srm kWh/kg kg/srm

Tanne 753 4,09 184 739 3,79 195 724 3,49 207

Fichte 790 4,09 193 775 3,80 204 760 3,50 217

Kiefer 927 4,09 227 909 3,79 240 890 3,49 255

Birke 1087 3,86 282 1064 3,58 297 1040 3,30 315

Buche 1140 3,90 292 1105 3,62 305 1070 3,34 320

Eiche 1152 3,86 298 1128 3,58 315 1103 3,30 334

1) Angaben sind Durchschnittswerte und variieren je nach Partikelgröße und Material. Quelle: Biomasseverband OÖ

0 1 2 3 4

60 50 40 30 20

Wassergehalt in %

Heizwert in kWh/kg

Winter Frühjahr Sommer Herbst

Schlägern Spalten, Zwischenlagern Hacken und Lagern

lagerfähig

Fichte Buche

04. HEIZWERT VON VERSCHIEDENEN BRENNSTOFFEN IM VERGLEICH

Heizöl (EL)

0 2 4 6 8 10

3,7 kWh/kg

4,3 kWh/kg

4,9 kWh/kg

10

kWh/m3 10

kWh/l

Hackgut

25 % Wassergehalt Scheitholz

18 % Wassergehalt Pellets Erdgas

Heizwert in kWh

18

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06. LAGERBEDARF VON VERSCHIEDENEN BRENNSTOFFEN IM VERGLEICH

07. UMRECHNUNGSFAKTOREN FÜR HACKGUT

Um einen Wärmebedarf von 80.000 kWh 1) abzudecken, benötigt man rund …

◻ 1 rm Scheitholz = 1,8 srm Hackgut

◻ 1.000 kg Pellets = 5 – 7 srm Hackgut

◻ 1.000 m³ Erdgas = 10 – 15 srm Hackgut

◻ 1.000 l Heizöl (EL) = 10 – 15 srm Hackgut

... 85 srm … 47 rm … 25 m³ … 8.000 m³ … 8.000 l

Hackgut 2) Scheitholz 3) Pellets Erdgas Heizöl (EL)

1) Ohne Berücksichtigung des Jahresnutzungsgrads 2) Mittelwert bei 25 % Wassergehalt 3) Mittelwert bei 18 % Wassergehalt

08. BRENNSTOFFKOSTEN AM BEISPIEL ÖSTERREICH IM VERGLEICH

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018

0 2 4 6 8 10

Cent/kWh

Quelle:

proPellets Austria

Erdgas Heizöl (EL) Pellets Scheitholz Hackschnitzel 1.500 – 2.000 kg

Pellets

700 – 1.000 m3 Erdgas

6 rm Scheitholz

700 – 1.000 l Heizöl (EL)

10 srm Hackgut

19

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windhager.com

IMPRESSUM

Medieninhaber, Verleger und Herausgeber: Windhager Zentralheizung GmbH, Anton- Windhager-Straße 20, 5201 Seekirchen am Wallersee, Österreich, T +43 6212 2341 0, F +43 6212 4228, info@at.windhager.com, Bilder: Windhager, Adobe Stock; Änderungen, Druck- und Satzfehler vorbehalten. 02/2021, 036456/02

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