Qualitätspresslinge erzeugen

Abnahme der fossilen Brennstoffe, stetiger Preisanstieg im Energiesektor und steigendes Bewusstsein zur Ressourcenschonung erfordern die Weiterentwicklung der Technik. Im ostsächsischen Raum wurde von Lehmann Maschinenbau in diesem Sinne eine Pelletieranlage errichtet. Die Lieferung umfasste die Auffaserung, Trocknung, Pelletierung und Verpackung. Aufgrund einer modularen Bauweise können in den Prozess gezielt Stoffströme eingebracht und auch ausgeschleust werden.

Wie wird aufgefasert?

Das Kernstück für den Faseraufschluss ist ein Doppelschneckenextruder mit gegenläufigen Schnecken. Dadurch entstehen zwischen den Flanken der Schneckenwellen Kammern mit sich ständig ändernden Volumina. Diese bewirken, dass die in den Kammern befindlichen Materialien wechselnden Drücken und Temperaturen ausgesetzt sind. Nach Plastifizierung des Holzgefüges am Ende des Arbeitsraumes werden sie durch innere und äußere Reibung in Fasern zerlegt. Hinzu kommt der „Dampfexplosionseffekt“ durch Druck- und Entspannungszonen zwischen den Schnecken. Dieser entsteht bei der unterschiedlichen Belastung des Gutstromes und zerreißt bei der Entspannung explosionsartig das Zellgefüge von innen. Das im Gut vorhandene Wasser (Oberflächen- und Zellwasser) verdampft durch die an den partiell hohen Druck gebundene Temperatur und die Energie wird bei der darauf folgenden Entspannung frei. In diesem thermomechanischen Prozess entstehen Fasern von 1 bis 10 mm Länge, Faserbündel sowie ein Anteil Staub. Die komplette Holzpelletieranlage gliedert sich in die drei Abteilungen Zerfaserung, Trocknung und die Pelletierung.

Die Zerfaserung

Ausgangsstoff sind Holzhackschnitzel aus Resthölzern, die in den Dosierer aufgegeben werden. Im anschließenden Vibrofeindosierer erfolgen die Homogenisierung des Materialstromes und die gleichzeitige Selektion von Fremdstoffen. Mittels Förderband gelangt das vorzerkleinerte Holz in den Extruder, der einen Aufschluss (Auffaserung) bewirkt. Die Durchsatzleistung wird unter anderem von der Baugröße, der Holzqualität und dem Feuchtegehalt bestimmt. An dieser Stelle der Anlage ist eine Ausschleusung des Produktes möglich, da der Holzfaserstoff als Basisstoffzufuhr der Herstellung folgender Produkte dient:

Substrat für Garten- und Landschaftsbau (Torfersatz)Substrat zur Anspritzbegrünung (Dachbegrünung)DüngepelletsDämmstoffePelletsausgangsstoff für WPC und Zellulosegewinnung

Die Trocknung

Lehmann bietet als Sondermaschinen- und Anlagenbauer Trocknungsvarianten für Niedertemperatur als komplette Konzepte an. Für die Pelletierung eignet sich am besten der Bandtrockner. Erwärmte Luft (rund 70° C) durchströmt das Trockengut, das auf einem Plattenband liegt. In Zyklen wird das Band kurzzeitig bewegt. Dabei gelangt mittels Schnecken trockenes Material hinaus und feuchtes Material hinein. Ein Ventilator saugt Frischluft durch Luft-Wasser-Wärmetauscher, die sich dabei erwärmt. Nach dem Durchströmen des Trockengutes hat sie Feuchtigkeit aufgenommen. Der Ventilator befördert die Abluft über einen Kamin ins Freie. Andere angebotene Konzepte sind zum Beispiel ein befahrbarer Trockenboden in einer Trockenkammer oder Abrolltrockencontainer sowie Scheibentrockner. Als Wärmeenergie eignet sich vorteilhafterweise Abwärme aus Biogasanlagen.

Die Pelletierung

Der getrocknete Holzfaserstoff gelangt mittels Förderschnecke in den Zwischenpuffer. Von dort wird er zur anderweitigen Verwendung wieder ausgetragen. Für den Pelletiervorgang kann gegebenenfalls anderes Rohmaterial, zum Beispiel trockenes Sägemehl, eingebracht werden. Aus dem Silo wird das Material über Schnecken in die Pelletpresse gefördert. Die nach dem Pressvorgang noch heißen und plastischen Pellets gelangen über Zuführschnecken zur Konditionierung, Kühlung und Fraktionierung in den Kühler mit Schleudersieb. Abgesiebte Feinanteile werden ausgeschleust und können beispielsweise zur Kompostierung oder Holzstaubfeuerung verwendet werden. Die normgerechten Pellets werden im Silo zwischengelagert. Dem schließt sich die Absackvorrichtung an, ehe dann die Ware transportfertig ist. Die modulare Konzipierung des technologischen Ablaufes ermöglicht Erweiterungen an verschiedenen Punkten, sodass mehrere Extruder, Trockner oder auch Pressen in den Prozess integriert werden können – je nachdem, wie die Anforderungen und gewünschte Durchsatzmengen definiert sind.

Mehrzweckzerkleinerer in Linie integrieren

Ein im vergangenen Jahr entwickelter Holzzerkleinerer für Alt- und Restholz könnte als Vorstufe eingesetzt werden, um Holzhackschnitzel zu produzieren. Der Mehrzweckzerkleinerer mit seinen flexiblen Einsatzmöglichkeiten bei Volumenreduzierung, Aufbereitung und Materialtrennung setzt neue Maßstäbe bei Durchsatzleistung, Qualität, Zuverlässigkeit und Wirtschaftlichkeit. Aus Altholz, zum Beispiel Sonderpaletten, können Hackschnitzeln in variabler Größe hergestellt werden. Metall wird von diesen separiert und ausgeschleust. Im Vogtland wurden bereits Anlagen installiert und erfolgreich in Betrieb genommen. Werden die Hackschnitzel nicht weiter verarbeitet, können sie in einem Biomasseheizcontainer mit vollautomatischem Bunkerabzug verbrannt werden. Mittels Schubboden, Rührwerk und Schnecken erfolgt die Zuführung zum Kessel. Solch eine Anlage ermögliche es, die Grundlast an Wärmeenergie sehr kostengünstig zu erzeugen, ist man bei Lehmann überzeugt. Ein Heizcontainer für eine vollautomatische Holzhackschnitzelheizung verschiedener Baugrößen wird angeboten, kann unkompliziert aufgestellt und in bestehende Anlagen integriert werden. Die bei Lehmann vorhandene Heizungsanlage konnte erheblich entlastet werden. Die umweltfreundliche Nachhaltigkeit der gesamten Anlage unterstützt die komplette Energiebilanz des Unternehmens. So konnten 60 % des Heizölbedarfes des Betriebes mit 3500 m² Produktionsfläche im Winter 2012/13 mit der Hackschnitzelheizung ersetzt werden.

Augen auf für die Kompaktieranlage

Eine andere Neuentwicklung aus dem Haus Lehmann ist eine semimobile Kompaktieranlage, die biogene Stoffe, wie Holzfasern, Hackschnitzel, Sägespäne, Stroh oder Rapskuchen, zu Kompaktaten verarbeitet. Die Anlage wird mit den Rohstoffen bestückt und durch Dosierer einer Mischerschnecke zugeführt. Dem Prozess werden nach Bedarf Wasser oder bindige Stoffe (Stärke) zugeführt, um die Agglomeration zu garantieren. In einem Kompaktierextruder wird das Material zerkleinert, zerfasert, vermischt und verpresst. Über eine Förderschiene gelangen die Kompaktate via fakultativen Nachtrocknungsschritt in die Abpackvorrichtung. Viele weitere Einzel- und Sonderlösungen werden von Lehmann Maschinenbau angeboten. Immer dort, wo Anpassungen notwendig werden oder neue Konzepte entwickelt werden müssen, steht das Unternehmen mit seinem Team aus Konstrukteuren und qualifizierten Facharbeitern zur Verfügung.