DIN CEN ISO/TS 20049-2:2022-08

Dieses Dokument wurde vom Technischen Komitee ISO/TC 238 „Solid biofuels“ erarbeitet und soll vom Technischen Komitee CEN/TC 335 „Biogene Festbrennstoffe“, dessen Sekretariat vom SIS (Schweden) gehalten wird, unverändert übernommen werden. Dieses Dokument legt Warmlagerungsprüfungen im Drahtnetzkorb zur Charakterisierung der Selbsterhitzungseigenschaften von Pellets aus biogenen Festbrennstoffen fest. Dieses Dokument umfasst: a) eine Zusammenstellung der Verfahren von Warmlagerungsprüfungen im Drahtnetzkorb; b) Hinweise zur Anwendbarkeit und Anwendung von Warmlagerungsprüfungen im Drahtnetzkorb für Pellets aus biogenen Festbrennstoffen; c) Angaben zur Verwendung von Daten aus Warmlagerungsprüfungen im Drahtnetzkorb für Berechnungen kritischer Bedingungen in Lagern. Die unter Anwendung dieses Dokuments ermittelten Daten zur spontanen Wärmeerzeugung sind nur mit der spezifischen Qualität und dem Alter des Probenmaterials verbunden. Die Informationen, die unter Anwendung dieses Dokuments abgeleitet werden, sind für die Verwendung bei der Qualitätssteuerung und Beurteilungen von Gefährdungen und Risiken im Zusammenhang mit den in ISO 20024 angegebenen Verfahren bestimmt. Die beschriebenen Verfahren können auch für andere Stoffe als Pellets aus biogenen Festbrennstoffen (zum Beispiel Holzhackschnitzel) verwendet werden. Die Produktion, Lagerung, Handhabung sowie der Schüttguttransport und die Verwendung von biogenen Festbrennstoffen, insbesondere in Form von Pellets, verzeichnet weltweit ein kontinuierliches Wachstum. Durch die spezifischen physikalischen und chemischen Eigenschaften von biogenen Festbrennstoffen können deren Handhabung und Lagerung Brandgefahr und/oder Explosionsgefahr sowie Gesundheitsrisiken, zum Beispiel eine Kohlenstoffmonoxidvergiftung, Ersticken durch Sauerstoffarmut oder allergische Reaktionen, verursachen. In biogenen Festbrennstoffen kann Wärme durch exotherme biologische, chemische und physikalische Prozesse erzeugt werden. Biologische Prozesse schließen den Stoffwechsel von Pilzen und Bakterien ein und treten bei niedrigeren Temperaturen auf; die Oxidation von Holzbestandteilen nimmt mit der Temperatur zu und dominiert bei höheren Temperaturen; die Wärmeerzeugung durch biologische und chemische Prozesse führt zum Transport von Feuchtigkeit im Schüttgut und der damit verbundenen Sorption und Kondensation von Wasser, die beide exotherme Prozesse sind. Zum Beispiel können in einem Haufwerk von forstlichem Brennstoff oder einem Haufwerk von feuchten Holzhackschnitzeln alle diese Prozesse vorliegen und zur Wärmeerzeugung beitragen. Biogene Festbrennstoffe, wie zum Beispiel Holzpellets, sind aufgrund der Bedingungen während der Herstellung (starke Hitzeeinwirkung während der Trocknung, Fragmentierung während der Zerkleinerung in der Hammermühle und Druck während der Extrusion) an sich steril, können jedoch Mikroben anziehen, wenn sie während der Handhabung und Lagerung feucht werden, was zu Stoffwechsel und Erzeugung von Wärme führt. Das Eindringen von Wasser in ein Lager von Holzpellets kann auch zu den vorstehend erwähnten physikalischen Prozessen führen. Nicht gepresstes Holz, wie zum Beispiel Ausgangsmaterial und Hackschnitzel, weisen üblicherweise eine Fauna von Mikroben auf, die unter bestimmten Umständen, zu einer Erwärmung führt. Alle vorstehend erwähnten Prozesse tragen zur sogenannten Selbsterhitzung bei, obwohl die Oxidation wahrscheinlich einer der Hauptfaktoren in dem Temperaturbereich ist, in dem die meisten biogenen Brennstoffe gelagert werden. Die Wärmeentwicklung kann in großen Massengutlagern erheblich sein, da die Wärmeleitung im Material gering ist. Unter bestimmten Bedingungen kann die Wärmeerzeugung zu thermischem Durchgehen und Spontanentzündung führen. Das Selbsterhitzungspotential scheint sich bei verschiedenen Arten von Pellets aus biogenen Festbrennstoffen beträchtlich zu unterscheiden. Das verwendete Rohmaterial und die Eigenschaften dieser Rohmaterialien beeinflussen nachweislich die Neigung zur Selbsterhitzung der hergestellten Holzpellets. Jedoch auch der Herstellungsprozess (zum Beispiel der Trocknungsprozess) beeinflusst das Selbsterhitzungspotential. Es ist daher wichtig, Pellets aus biogenen Festbrennstoffen mit hohem Wärmeerzeugungspotential identifizieren zu können, um Brände in gelagerten Materialien zu vermeiden. Für die deutsche Mitarbeit ist der Arbeitsausschuss NA 062-05-82 AA „Biogene Festbrennstoffe“ im DIN-Normenausschuss Materialprüfung (NMP) verantwortlich.