SI/502138

Schlussbericht

Das Projekt XyloChips II zielt darauf ab, die Transparenz und Effizienz der Holzenergiebranche in der Schweiz zu verbessern, indem ein System entwickelt wird, das die im Moment der Lieferung enthaltene Energie in Holzhackschnitzeln kontinuierlich misst. Dieses Vorgehen adressiert ein zentrales Problem: Die Abrechnung von Holzhackschnitzeln erfolgt heute meist auf Basis indirekter Kriterien wie Volumen, Masse oder nutzbare Wärme beim Verbraucher, was weder eine faire Bewertung des Brennstoffs noch eine Optimierung der Heizsysteme ermöglicht. Um dieser Situation zu begegnen, wurde das Projekt ins Leben gerufen. Durch die direkte Messung der gelieferten Energie nähert sich die Holzenergiebranche den Standards fossiler Brennstoffe an und gewinnt dadurch an Wettbewerbsfähigkeit, Transparenz und Attraktivität. Im Kontext des Schweizer Energiesystems trägt diese Innovation zur Umstellung auf lokale erneuerbare Energiequellen bei und fördert eine effizientere Nutzung von Heizsystemen. Zur Umsetzung dieser Ziele gliederte sich das Projekt in zwei Hauptbereiche. Der erste, ein Pilot- und Demonstrationsvorhaben, ermöglichte die Realisierung einer stationären industriellen Anlage bei Énergie Durable SA, die Masse und Feuchtigkeit der Holzhackschnitzel beim Beladen kontinuierlich misst. Zusätzlich wurde eine mobile Version entwickelt, die in einen landwirtschaftlichen Anhänger integriert ist und mit Masse- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet wurde, um den Anforderungen von Teillieferungen gerecht zu werden. Der zweite Bereich, angewandte Forschung und Entwicklung, konzentrierte sich auf die Validierung der Feuchtigkeitsmessung mittels Infrarotsensor durch Vergleich mit einem Mikrowellen-Referenzsensor (Moistscan®), der die Feuchtigkeit der gesamten Ladung erfasst. Die Tests wurden sowohl auf Prüfständen als auch unter realen Bedingungen durchgeführt, mit einer Kalibrierung, die auf unterschiedliche Holzarten, Korngrößen und Wassergehalte abgestimmt ist. Zusätzlich wurde eine explorative Studie zur kapazitiven Feuchtigkeitsmessung durchgeführt. Die erzielten Ergebnisse sind sehr vielversprechend. Die stationäre Anlage erreichte eine durchschnittliche Fehlerquote von ±0,7 % bei der Massemessung und ±0,5 % bei der Feuchtigkeitsmessung, wobei der Gesamtfehler bei der Energiemessung stets unter 5 % lag. Der Mikrowellensensor SWR wurde für die mobile Version validiert und zeigte eine hohe Robustheit sowie eine bessere Integrationsfähigkeit als der IR-Sensor. Der Moistscan®-Sensor erwies sich als besonders präzise für stationäre Anwendungen, insbesondere bei stark schwankender Feuchtigkeit. Für alle Sensoren wurde eine dynamische Kalibrierung entwickelt, ergänzt durch regelmäßige Kontrollprotokolle. Die kapazitive Messung zeigte zwar Vorteile hinsichtlich Kosten und Kompaktheit, erwies sich jedoch bei gefrorenen Holzhackschnitzeln als ungeeignet. Abschließend lässt sich sagen, dass das Projekt die technische und betriebliche Machbarkeit der kontinuierlichen Energiemessung in Holzhackschnitzeln sowohl in stationärer als auch mobiler Form erfolgreich demonstriert hat. Die Ergebnisse ebnen den Weg für eine direkte Energieabrechnung, die für beide Parteien fairer und motivierender ist. Langfristig könnte dieser Ansatz in Lieferverträge, Qualitätsmanagementsysteme für Holzenergie und Förderpolitiken integriert werden. Die Firma Aficor treibt die kommerzielle Entwicklung der Systeme weiter voran, mit mehreren laufenden Initiativen. Weitere Tests sind geplant, um die Kalibrierung zu verfeinern und die Leistung unter verschiedenen Bedingungen zu validieren. Das System könnte auch auf andere Biomassearten ausgeweitet werden und so zur Diversifizierung und Resilienz des Schweizer Energiesystems beitragen.