Spezifisches und Schüttgewicht von Holzkohle in 1 m³

Holzkohle ist ein poröses kohlenstoffhaltiges Material, das durch Erhitzen von Holz ohne Luftzutritt oder bei stark begrenzter Sauerstoffzufuhr entsteht. Dieser Prozess wird Pyrolyse oder trockene Destillation von Holz genannt. Er beginnt gewöhnlich bei Temperaturen über 280 °C und erfolgt in speziellen Öfen oder Holzkohleanlagen.

Die Qualität der fertigen Holzkohle hängt von mehreren Faktoren ab:

• Holzart und Feuchtigkeit;
• Art der Erwärmung der Holzmasse;
• Temperaturführung;
• Typ des Ofens oder der Verkohlungsanlage.

Die Herstellung von Holzkohle wird grob in mehrere Stufen unterteilt:

• Vortrocknung der Holzmasse;
• thermische Zersetzung des Holzes im vorgegebenen Temperaturbereich;
• Halten und Abkühlen des fertigen Produkts.

Nach der Verkohlung ist die Masse des fertigen Produkts gewöhnlich deutlich geringer als die Masse des ursprünglichen trockenen Holzes. Die Verluste entstehen durch Entfernung von Feuchtigkeit, flüchtigen Stoffen und Zersetzungsprodukten des Holzes.

Physikalische Eigenschaften und chemische Zusammensetzung von Holzkohle

Die Zusammensetzung von Holzkohle hängt von der Herstellungstemperatur ab. Bei höherer Temperatur steigt der Kohlenstoffanteil, während Wasserstoff, Sauerstoff und Stickstoff abnehmen. Durch ihre poröse Struktur besitzt Holzkohle ein gutes Sorptionsvermögen.

Bei der Lagerung sollte Holzkohle vor Feuchtigkeit, offenem Feuer und Bedingungen geschützt werden, die Selbsterwärmung begünstigen können. Große Mengen lagert man am besten trocken, belüftet und unter Beachtung des Brandschutzes.

Nach Stückgröße kann Holzkohle fein oder grob sein. In der Praxis kommen Fraktionen von etwa 6-12 mm und größere Stücke ab 25 mm vor.

Die wichtigsten Berechnungswerte hängen von Holzart und Verkohlungsbedingungen ab. Ungefähre Werte sind in der Tabelle angegeben.

Der Heizwert von Holzkohle hängt von Verkohlungstemperatur, Feuchtigkeit und Qualität des Rohstoffs ab. Nach dem Entnehmen aus dem Ofen kann die Feuchtigkeit etwa 2-4% betragen und bei Lagerung auf 7-15% steigen. Für Holzkohle, die bei etwa 380-500 °C hergestellt wurde, kann die Verbrennungswärme bei etwa 7500-8100 kcal/kg liegen.

Berechnung wichtiger Kennwerte trockener Holzkohle

Das Gewicht von Holzkohle nach der Herstellung wird beeinflusst durch:

• Qualität und Art des Holzes;
• Größe des eingebrachten Materials;
• Typ der Verkohlungsanlage;
• Temperaturschwankungen während der Verkohlungsstufen;
• Feuchtigkeit des fertigen Produkts bei Lagerung.

Das spezifische Gewicht von Holzkohle ändert sich je nach Holzart. Für Birkenholzkohle ist ein Wert von etwa 0,38 g/cm³ typisch, für Kiefer etwa 0,29-0,30 g/cm³ und für Fichte etwa 0,26 g/cm³. Für Lagerberechnungen verwendet man häufiger das Schüttgewicht trockener Holzkohle pro 1 m³.

Anwendungsbereiche von Holzkohle

Holzkohle wird in Industrie, Handwerk und Haushalt eingesetzt. Wichtige Anwendungsbereiche sind:

• Eisenmetallurgie;
• Nichteisenmetallurgie;
• Herstellung von Sorbentien und Filtermaterialien;
• Pharmazie und absorbierende Präparate;
• Schmiedehandwerk;
• Haushaltseinsatz zum Heizen, Kochen und für praktische Aufgaben.

Das Sorptionsvermögen von Holzkohle beruht auf ihrer ausgeprägten porösen Struktur.