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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Brikett aus zusammengepressten Holz- und/oder Hanfpartikeln mit einer Kohleeinlage, insbesondere zur Verwendung in Kleinfeuerungsanlagen.
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Unter Kleinfeuerungsanlagen sind hier insbesondere auch Kamin- und Kachelöfen, wie sie in Wohnräumen zum Einsatz kommen, zu verstehen. Diese können in ein Zentralheizungssystem integriert sein, um Wärme für mehre Räume zu Verfügung zu stellen. Weiter handelt es sich bei Kleinfeuerungsanlagen um Anlagen, die Wärme, d. h. Warmwasser und Heizenergie, für eine ganze Wohnung oder ein Haus zur Verfügung stellen.
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Unter Briketts werden üblicherweise im Wesentlichen quaderförmige Körper, d. h. längliche Körper mit einem rechteckigen Querschnitt, verstanden. Diese weisen oft Abrundungen und/oder Vertiefungen bzw. Erhöhungen auf, etwa um eine Form zu erhalten, bei der sich Zugluftrippen zur besseren Sauerstoffzufuhr bilden, oder um eine bessere Handhabung zu ermöglichen oder auch zur Einprägung eines Markennamens. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff „Brikett” all diese Ausformungen mit inbegriffen sein. Weiter sollen auch Briketts, die einen kreisrunden oder einen ellipsenförmigen Querschnitt, bzw. einen Verbund hiervon aufweisen mit inbegriffen sein.
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Im Handel sind Briketts für Kleinfeuerungsanlagen aus zusammengepressten trockenen Holzpartikeln bzw. Hanfpartikeln erhältlich. Diese sind relativ leicht zu entzünden, jedoch ist es notwendig, in bestimmten Zeitintervallen Brennmaterial nachzulegen, wenn das Feuer nicht erlöschen soll.
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Aufgabe ist daher die Angabe eines leicht entzündlichen Briketts mit nachhaltiger Brenndauer.
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Diese Aufgabe wird bei gleichzeitigem Beibehalten der Vorteile von Holz-/Hanfbriketts durch ein Brikett mit Kohleeinlage entsprechend der vorliegenden Erfindung gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Brikett gemäß Anspruch 1 bereitgestellt, welches einen Holzträger aus zusammengepressten trockenen Holzpartikeln, und mindestens eine in dem Holzträger aufgenommene Einlage aus Kohle umfasst.
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Erfindungsgemäß wird weiter ein Brikett gemäß Anspruch 2 bereitgestellt, welches einen Hanfträger aus zusammengepressten trockenen Hanfpartikeln, und mindestens eine in dem Hanfträger aufgenommene Einlage aus Kohle umfasst.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Brikett zwei Stirnflächen auf, wobei die mindestens eine Kohleeinlage das Brikett von einer Stirnfläche zur anderen vollständig durchsetzt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Brikett im Wesentlichen quaderförmig und weist eine Länge von etwa 10 cm bis etwa 50 cm, bevorzugt etwa 15 cm bis etwa 30 cm, eine Breite von etwa 5 cm bis etwa 30 cm, bevorzugt etwa 10 bis etwa 20 cm, und ein Höhe von etwa 4 cm bis etwa 10 cm, bevorzugt etwa 5 cm bis etwa 7 cm, auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist das Brikett Zugluftrippen auf.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Brikett im Wesentlichen zylinderförmig, wobei der Zylinder eine Länge von etwa 10 cm bis etwa 50 cm und einen Durchmesser von etwa 5 cm bis etwa 15 cm hat.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die mindestens eine Kohleeinlage die Form eines Zylinders auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die mindestens eine Kohleeinlage einen Durchmesser von etwa 2 cm bis etwa 6 cm auf.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die mindestens eine Kohleeinlage Steinkohle auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist der Holzträger, bzw. der Hanfträger, einen spezifischen Heizwert von etwa 4 kWh/kg bis etwa 5,5 kWh/kg auf.
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Gemäß einem weiteren Aspekt weist die Kohleeinlage einen spezifischen Heizwert von etwa von etwa 7 kWh/kg bis etwa 9 kWh/kg auf.
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Gemäß einer Ausführungsform beträgt der Volumenanteil der Kohleeinlage etwa 10% bis etwa 60%, bevorzugt etwa 20% bis 30%.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung weist 1–3 auf.
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1 zeigt eine Aufriss-Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung dar.
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2 zeigt eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
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3 zeigt eine Aufriss-Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Brikett 1 umfasst dabei einen Holzträger 2 aus zusammengepressten trockenen Holzpartikeln und in den Holzträger aufgenommene Einlagen 3 aus Kohle. In der Figur sind zwei Kohleeinlagen dargestellt, es können aber durchaus auch mehr, beziehungsweise nur ein einzige sein. Der Holzträger 2 füllt die im Wesentlichen quaderförmige Form um die Kohleeinlagen 3 herum vollständig aus. Bei den Holzpartikeln handelt es typischerweise um Holzspäne, Sägespäne oder auch Rindenspäne, wie sie in holzverarbeitenden Betrieben wie z. B. Sägewerken oder Schreinereien, und auch in der Forstwirtschaft oft als Abfallprodukt anfallen. Diese werden meist im Strangpressverfahren oder im Presskammerverfahren zu Holzbriketts zusammengepresst. Der Heizwert des Holzträgers liegt dabei bei etwa 4,5 kWh/kg bis etwa 5,5 kWh/kg. In diese Holzträger 2 sind Einlagen 3 aus Kohle aufgenommen. Die Kohle weist typischerweise einen Heizwert von etwa 5 kWh/kg bis 9 kWh/kg auf. Wobei diese Heizwerte auch stark vom Wassergehalt abhängig sind.
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Der Träger 2 im Ausführungsbeispiel der 1 kann auch zusammengepresste getrocknete Hanfpartikel umfassen. In diesem Fall wird ein Hanfträger 2 gebildet. Bei den trockenen Hanfpartikeln handelt es sich typischerweise um Späne, welche bei der Herstellung von Hanffasern als Rest anfallen oder eigens durch Häckseln getrockneter Hanfstängel gewonnen werden. Der Heizwert eines solchen Hanfträgers 2 liegt dabei bei etwa 4,5 kWh/kg bis etwa 5 kWh/kg.
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Allgemeiner kann der Träger 2 auch andere nachwachsende Rohstoffe in zerkleinerter, getrockneter Form aufweisen, bzw. durch Zusammenpressen einer Mischung aus trockenen Partikeln verschiedener nachwachsender Rohstoffe gebildet sein. Trockenen Hanfpartikeln kann beispielsweise ein gewisser Anteil an trockenen Holzpartikeln beigemischt sein. Der Träger 2 besteht in diesem Fall aus zusammengepressten trockenen Hanf- und Holzpartikeln.
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Durch diesen Aufbau ist das Brikett 1 aufgrund des Holz-/Hanfträgers 2 aus zusammengepressten Holz-/Hanfpartikeln relativ leicht zu entzünden. Die Kohleeinlage 3 führt zu einem, gegenüber einem reinen Holz-/Hanfbrikett, höheren Heizwert und auch zu einer längeren Brenndauer. In einer einmal beschickten Kleinfeuerstätte, z. B. einem Kachel- oder Kaminofen, wird über daher lange Zeit Wärme abgegeben, ohne dass ein Nachlegen von Brennmaterial nötig wäre. Insbesondere kann damit gegebenenfalls auch die Nacht überbrückt werden.
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In der in 1 dargestellten Ausführung weist das Brikett 1 beispielhaft zwei Stirnflächen 4 auf, wobei die Kohleeinlagen 3 das Brikett 1 von einer der Stirnflächen 4 zur anderen vollständig durchsetzt. Bei einander gegenüberliegenden Stirnflächen kann die Kohleeinlage 3 dann eine allgemeine Zylinderform aufweisen, d. h. durch Parallelverschiebung eines gegeben Querschnitts entlang einer Langsachse gebildet werden. Eine solche Form kann zum Beispiel in Strangpressen aus getrockneter Feinkohle hergestellt werden. Die mindestens eine Kohleeinlage 3 kann dann während des Pressvorgangs seitlich fixiert werden. Ein Verschieben der Kohleeinlage 3 an den Rand des Briketts 1 während des Zugebens der Holz-/Hanfpartikel und während des Pressvorgangs wird dadurch verhindert und es kann erreicht werden, das die mindestens eine Kohleeinlage 3 gleichmäßig vom Holz-/Hanfträger 2, d. h. von den zusammengepressten trockenen Holz-/Hanfpartikeln, umgeben ist.
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Das Brikett 1 ist hier beispielsweise im Wesentlichen quaderförmig. Dies ermöglicht insbesondere eine einfache Handhabung und Lagerung, da die Briketts 1 stabil aufeinander geschlichtet werden können. Die Abmessungen des Quaders betragen im Bereich von etwa 10 cm × 5 cm × 4 cm bis etwa 40 cm × 30 cm × 10 cm. Vorzugsweise im Bereich von etwa 15 cm × 10 cm × 5 cm bis etwa 30 cm × 20 cm × 7 cm. Diese Abmessungen sind sowohl bei der Produktion, als auch beim Gebrauch vorteilhaft, da diese Größe ein gutes Zusammenpressen und insbesondere Herauspressen der Wasseranteile ermöglicht und auch gut zu einer typischen Kleinfeuerungsanlage in einem Haus passt.
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Weiter ist die Kohleeinlage 3 beispielhaft zylinderförmig. In diesem Fall kann die Einlage einfach in einer Strangpresse aus getrockneter Feinkohle hergestellt werden. Etwas weiter gefasst kann die Kohleeinlage 3 die Form eines allgemeinen Zylinders aufweisen. Bei einem solchen ist der Querschnitt nicht notwendigerweise ein Kreis, d. h. der Zylinder entsteht durch Parallelverschieben eines vorgegebenen Querschnitts entlang der Längsachse des Zylinders.
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Der Durchmesser einer solchen zylinderförmigen Kohleneinlage 3 befindet sich typischerweise im Bereich von etwa 2 cm bis etwa 6 cm. Im Falle eines allgemeinen Zylinders mit nicht kreisförmigem Querschnitt ist hierbei ein Mindestdurchmesser oder auch ein typische Abmessung des jeweiligen Querschnitts zu verstehen. Selbstverständlich sind die Abmessungen so zu wählen, dass sie im Wesentlichen noch einen Querschnitt innerhalb des Holz-/Hanfträgers 2 definieren.
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Beispielhaft weist die mindestens eine Kohleeinlage 3 Steinkohle auf. Steinkohle hat mit etwa 8 kWh/kg einen deutlich höheren Heizwert als Braunkohle mit etwa 5,5 kWh/kg.
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Weiter entstehen bei der Verbrennung von Steinkohle bezogen auf den Heizwert weniger Schadstoffe als bei der Verbrennung von Braunkohle. Durch die Einbettung in einen Holz-/Hanfträger 2 werden die Nachteile, z. B. Staubentwicklung und Unhandlichkeit, üblicherweise als Schüttgut in Form von Eierkohlen gelieferter Steinkohle vermieden.
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Das spezifische Gewicht zusammengepresster Holz-/Hanfpartikel befindet sich im Bereich von 1,0–1,2 t/m3. Bei Kohle ist selbiges höher. Insbesondere weist Steinkohle ein spezifisches Gewicht von 1,3–1,8 t/m3 auf. Ausgehend von einem gewichtsbezogenen spezifischen Heizwert von etwa 4–5,5 kWh/kg für zusammengepresste trockene Holz-/Hanfpartikel, bzw. von 7–9 kWh/kg für Steinkohle, wird also der volumenbezogene spezifische Heizwert der Kohleinlage 3 im Vergleich zu demjenigen des Holz-/Hanfträgers 2 deutliche höher sein. Im Falle von Steinkohle kann der volumenbezogene spezifische Heizwert der Kohleeinlage 3 ein Vielfaches des volumenbezogenen spezifischen Heizwerts des Holz-/Hanfträgers 2 betragen. Dies resultiert in einer längeren Brenndauer und in einer höheren abgegebenen Wärmeenergie im Vergleich zu einem ausschließlich aus Holz und/oder Hanf hergestelltem Brikett.
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Weiter ist es möglich den Volumenanteil der Kohleeinlage 3 entsprechend dem gewünschtem Heizwert und den gewünschten Abbrandeigenschaften zu wählen. Der Heizwert des Briketts 1 lässt sich sozusagen zwischen dem Heizwert des Holz-/Hanfanteils und dem Heizwert des Kohleanteils einstellen. Ein höherer Kohleanteil wird zu einem höheren Heizwert und zu einer längeren Brenndauer führen. Brennmaterial muss dann weniger häufig nachgelegt werden. Dies ist zum Beispiel wünschenswert wenn ein Ofen über Nacht nicht geschürt wird. Durch die längere Brenndauer wird dann auch über Nacht noch Wärme abgegeben und morgens ist gegebenenfalls noch Glut im Ofen vorhanden, so dass nicht neu angeschürt werden muss, sondern einfach Briketts nachgelegt werden können, die sich dann an der Glut entzünden.
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2 zeigt die Draufsicht auf eine der Stirnflächen 4 eines im Wesentlichen quaderförmigen Briketts 1. In diesem Beispiel enthält das Brikett 1 drei zylinderförmige Kohleeinlagen 3, die sich über die Länge (hier senkrecht zur Zeichenebene) des Briketts 1 entlangziehen.
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Außerdem ist der Querschnitt des Briketts 1 mit Vertiefungen versehen, welche sich an der Oberseite und der Unterseite des Briketts 1 entlangziehen. Diese Vertiefungen dienen als Zugluftrippen, welche eine Sauerstoffzufuhr zu den inneren Briketts ermöglichen, wenn mehrere Briketts aufeinander geschichtet sind, was einen gleichmäßigeren Abbrand begünstigt.
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3 zeigt ein zylinderförmiges Brikett 1 gemäß eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. In das in der Zeichnung dargestellte Brikett 1 ist weiter eine ebenfalls zylinderförmige Einlage 3 aus Kohle aufgenommen, wobei die Mittelachsen der beiden Zylinder übereinstimmen. Der Holz-/Hanfträger 2 bildet hier einen Hohlzylinder der sich über den Bereich zwischen den beiden Zylindern erstreckt und diesen mit zusammengepressten trockenen Holz-/Hanfpartikeln ausfüllt. Im Allgemeinen müssen die Mittelachsen der beiden Zylinder nicht übereinstimmen. Sie können z. B. auch in einem gewissen Abstand zueinander verlaufen. Auch können die beiden Zylinder in nicht-paralleler Anordnung zueinander stehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Brikett
- 2
- Holzträger/Hanfträger
- 3
- Kohleinlage
- 4
- Stirnflächen
