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Qualität und Verwertungsmöglichkeiten von Holzaschen aus naturbelassenen Hölzern

Suitability of untreated wood ash for recycling
 
: Stahl, E.; Doetsch, P.

:

Umweltwissenschaften und Schadstoff-Forschung : UWSF. Zeitschrift für Umweltchemie und Ökotoxikologie 20 (2008), Nr.4, S.290-298
ISSN: 0934-3504
ISSN: 1865-5084
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer UMSICHT Oberhausen ()
wood ash; quality; recycling; fertiliser; recirculation; circuitry; nutrient cycle; pollution; Holzasche; Qualität; Verwertung; Düngemittel; Rückführung; Kreislaufführung; Nährstoffkreislauf; Schadstoffbelastung

Abstract
"Hintergrund und Ziel: Der steigende Einsatz von Holz zur Erzeugung von Energie in Form von Wärme oder Strom erfordert einen immer höheren Brennstoffbedarf, der direkt oder indirekt aus dem Wald gedeckt werden muss.
Im Sinne einer Kreislaufwirtschaft bietet es sich an, die durch die Verbrennung entstehenden Holzaschen zurück in den Wald zu bringen und so die enthaltenen Nährstoffe zu nutzen. Die Verwertung auf anderen Flächen zu Düngezwecken ist ebenfalls denkbar. Dabei muss jedoch eine Schadstoffanreicherung im Nährstoffkreislauf unbedingt ausgeschlossen werden, sodass durch externe Quellen belastete Holzaschen nicht für eine Verwertung in Betracht kommen.
Im Rahmen des Forschungsprojekts, das vom Ministerium für Umwelt und Naturschutz, Landwirtschaft und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MUNLV) in Auftrag gegeben wurde, wurden flächendeckend die Verbrennungsaschen von insgesamt 209 Holzfeuerungsanlagen zwischen 10 und 4000 kW Feuerungswärmeleistung in NRW beprobt.
Material und Methoden: Die Anlagen wurden ausschließlich mit naturbelassenen Wald-, Rest- und/oder Althölzern befeuert. Die entnommenen Grob- und Flugaschen wurden auf ihre Elementgehalte im Feststoff analysiert (Makronährelemente, Schwermetalle und die Elemente Fe, Cl, Si, Al und Na). Ziel war die Bewertung der Aschen hinsichtlich ihrer Verwertbarkeit als Düngemittel im Wald oder auf anderen landwirtschaftlichen oder gärtnerisch genutzten Böden.
Ergebnisse: Ein Großteil der untersuchten Holzaschen enthielt ausreichend hohe Nährstoffgehalte, um einem selbstständigen Düngemittel (PK-Dünger, Kalkdünger) zu entsprechen. Die Schadstoffgehalte wiesen starke Schwankungen auf und waren im Mittel so beträchtlich, dass eine Deklaration als Kalk- bzw. PK-Dünger zur Verwertung auf landwirtschaftlichen Böden nicht möglich ist. Die Ausbringung von Holzaschen im Garten ist aufgrund durchweg hoher Cadmiumgehalte nur sehr eingeschränkt möglich und nicht zu empfehlen.
Diskussion: Auf Waldböden ist eine Beimischung der Holzgrobaschen zu Düngekalken mit einem Anteil von bis zu 30 Gew.- % rechtlich zulässig. Aufgrund der spezifisch hohen Konzentrationen der Schwermetalle Cadmium und Kupfer in Waldholzaschen können diese zu maximal 28 % zu den üblicherweise verwendeten Naturkalken nach der Düngemittelverordnung (DüMV) beigemischt werden.
Schlussfolgerungen: Der Einsatz von Holzaschen in der Landwirtschaft und im Privatgarten ist rechtlich eindeutig geregelt. Bei einer alleinigen Verwertung der Aschen im Wald ist die Rechtslage jedoch unkonkret. Die in der DüMV formulierten Grenzwerte sind auf Holzaschen aufgrund spezifisch hoher und natürlich stark schwankender Schwermetallbelastungen nicht übertragbar.
Empfehlungen und Perspektiven: Derzeit wird ein alternatives Bewertungskonzept zur Einordnung des ökologischen Risikos einer Holzascheausbringung entwickelt."

 

"Background, aim and scope: The increasing use of wood for generating heat and electricity requires that more and more fuels be obtained directly or indirectly from the forest. Sound, sustainable recycling management calls for the return of any generated wood ash back to the forest to make use of the nutrients it contains. Similarly, recycling this ash in other locations such as agricultural land or private gardens can serve equally well as fertilizer. At the same time, it is critical that no accumulated pollutants be introduced into the nutrient loop. Wood ash that is heavily laden with such pollutants must not be considered for recycling.
As part of this research project, commissioned by the Ministry for the Environment and Conservation, Agriculture and Consumer Protection of the State of North Rhine-Westphalia in Germany (MUNLV), ash samples of 209 wood-fired appliances generating between 10 and 4000 kW of heat performance were taken from throughout the federal state of North Rhine-Westphalia. Untreated wood, either forested or scrap, was used as the sole fuel for these appliances.
Materials and methods: All course ash and fly ash samples were analyzed to determine their composition of main nutrients, heavy metals, and the elements Fe, Cl, Si, Al and Na. The purpose of this analysis was to evaluate the suitability of this wood ash for reintroduction to forest soils or as fertilizer in other types of soil.
Results: The majority of the wood ash samples in this study contained sufficiently high amounts of nutrients to match the requirement for stand-alone fertilizers (PK-fertilizer, potash fertilizer). However, the heavy metal content was highly variable, with a mean content high enough to prohibit them from being classified per se as PK- or potash fertilizer for agricultural land. Due to the high quantities of cadmium, application of this ash to garden soils would likewise be ill-advised.
Discussion: On forest soils German law permits application of a mixture of potash fertilizer containing, at most, 30 % wood ash (course ash). Because of the high amounts of cadmium and copper, wood ash from our samples can only comprise a maximum of 28 % when added to typically used potash fertilizers. Higher percentage of wood ash would exceed the cut-off value established by the German Fertilizer Ordinance (Düngemittelverordnung - DüMV).
Conclusions: The application of wood ash on agricultural land and in private gardens is, rightfully so, highly regulated by law. However, the rules governing application of wood ash in the forest are much more lax. Determination of heavy metal content in wood ash cannot be used to determine compliance with DüMV standards because of the high content and fluctuating nature of heavy metals found.
Recommendations and perspectives: Presently an alternative approach for classifying the ecologic risk of wood ash recycling is being developed."

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-84280.html