Abteilung Agrartechnik

Details zum Schneckenhacker



Der Schneckenhacker stellt neben den bekannteren Trommel- und Scheibenradhackern eine weitere Häckslerbauform zur mechanischen Holzzerkleinerung dar. Kernelement dieser Häckslerbauform ist eine konisch geformte Hackschnecke, deren spiralförmige Windungen an den Außenseiten angeschärft sind.



Schneckenhacker Schema Agrartechnik
Abbildung: Prinzipieller Aufbau eines Schneckenhackers [Brusche 1983].


Arbeitsprinzip

Die Beschickung des in der Abbildung dargestellten Bautyps eines Schneckenhackers erfolgt im Arbeitsprozess manuell oder mit einem Kran durch einen Zuführtrichter. Das Holz wird der Länge nach axial zur Häckselrotorwelle der Hackschnecke zugeführt und, abhängig vom Stammdurchmesser, ab einem gewissen Punkt zwischen Schneckenwindung und Zuführboden eingeklemmt bzw. eingeschnitten. Da die Schneckenwindung wie ein sich vergrößerndes Schraubengewinde arbeitet, "schraubt" die sich drehende Hackschnecke das Holz in die Maschine hinein. Je weiter das Holz hineingezogen wird, umso tiefer dringt die Schneckenschneide durch den sich vergrößernden Radius der Hackschnecke in das Holz, bis am Ende der Querschnitt des Holzes komplett durchtrennt ist. An diesem Punkt liegt der Radius der Hackschnecke praktisch am Zuführboden an.


Das System ist somit selbsteinziehend und es kann bei Schneckenhackern auf Zuführorgane in der Regel verzichtet werden.


Während des Schneid- und Einzugsprozesses werden zwischen den Schneckenwindungen kontinuierlich gleichförmige Holzstücke herausgebrochen (siehe Abbildung). Daher entstehen am Ende des Häckselprozesses sehr gleichförmige Hackstücke. Diese können dann durch ein Förderband oder die in der Abbildung dargestellten Wurfschaufeln aus der Maschine gefördert werden.


Der im Gegensatz zu Trommel- und Scheibenradhäckslern nicht schlagende, sondern ziehende Schnitt beim Schneckenhäcksler vereint mehrere Vorteile in sich.


Einerseits ist der spezifische Leistungsbedarf im Vergleich zu anderen Häckslersystemen geringer und andererseits ist das Häckselsystem nicht den schlagenden Belastungen kontinuierlich auf den Stamm aufschlagender Messer ausgesetzt. Der ziehende Schnitt der Hackschnecke führt zu einem leiseren Hackprozess. Außerdem bleibt die splitternde Wirkung der schlagenden Messer auf das Holz aus, was zu einem erheblich verringertem Feinanteil der Hackstücke gegenüber den Vergleichssystemen führt.


Die Länge der Hackschnitzel wird beim Schneckenhäcksler hauptsächlich durch den Abstand der Schneckenwindungen voneinander bestimmt und kann praktisch nicht verändert werden, wenn nicht die vollständige Hackschnecke ausgewechselt wird. Eine Einstellung der Hackschnitzellänge während des Häckselprozesses ist nicht möglich, wenn nicht zusätzliche Zerkleinerungseinrichtungen eingebaut sind.




Hackschnitzel

Durch die Wahl entsprechender Hackschnecken können Hackschnitzel im Bereich von 10 bis 150 mm Länge hergestellt werden. Charakteristisch für Schneckenhacker ist dabei die sehr enge Partikelgrößenverteilung im Vergleich zu anderen Häckslerbauformen, der Schneckenhacker stellt also sehr gleichförmige und einheitliche Hackschnitzel her.


Ein Kardinalproblem beim Umgang mit waldfrischen Hackschnitzeln ist die Lagerstabilität. Schneckenhacker eröffnen hier vollkommen neue Möglichkeiten, da sie die Verarbeitung von erntefrischem Holz zu Grobhackgut über 50 mm Kantenlänge leisten können. Die in einem solchen Hackschnitzelstapel größeren Hohlräume sowie der geringere Fein- und Splitterholzanteil in der Gesamtmasse verringern den Durchströmungswiderstand erheblich, es kann im Hackschnitzelhaufen Luftbewegung stattfinden. Dadurch wird der Feuchtetransport aus dem Stapel möglich. Dadurch kann die passive Trocknung des Holzstapels erfolgen, was im Vergleich zu aktiven Trocknungssystemen eine erhebliche Energieeinsparung bedeutet. Neben der Qualitätssteigerung der Hackschnitzel während der Lagerung durch den mit abnehmender Feuchte steigenden Heizwert werden auch direkte Verluste durch mikrobielle Vorgänge im Stapel weitestgehend minimiert, da die Veratmung von Trockenmasse bei korrekter Lagerung unterbunden wird. Daneben spielen aber auch hygienisch Aspekte eine wesentliche Rolle bei der Lagerung von Hackgut: gerade bei Feinhackgut, das erntefrisch gelagert wird, entstehen durch mikrobielle Abbauprozesse im inneren des Stapels hohe Temperaturen (Kompostierung, ca. 70°C!). Das so aus dem Kern des Stapels mit der erhitzten Luft langsam entweichende Wasser kondensiert an der Außenschicht des Stapels wieder aus, da dort erheblich niedrigere Temperaturen herrschen. Es sammelt sich also Wasser in den Außenbereichen des Holzhackschnitzelhaufens an, wo es dazu führt, dass dort Mikroorganismen besonders gute Bedingungen vorfinden, unter anderem z.B. verschiedene Schimmelpilze. Die Sporenbelastung aus solchen Holzstapeln kann zu sehr starken Gesundheitsgefährdungen der Personen führen, die mit diesem Material, z.B. bei der Auslagerung oder Umschichtung, umgehen müssen.




Verwendung der Hackschnitzel

Bei der Holzzerkleinerung werden Schneckenhacker zur Zeit vor allem dort eingesetzt, wo die Produktion gröberer Hackschnitzel angestrebt und gewollt ist und Feinanteile unbedingt zu vermeiden sind. Dies ist vor allem bei Holzvergasungsanlagen und in der stofflichen Verwertung der Fall.


Ein weiterer Bereich, in dem sich Schneckenhacker etablieren konnten, ist die Gartentechnik. Das Häckselprinzip hat sich bei Gartenhäckslern zur Zerkleinerung von Strauch- und Baumschnitt mittlerweile weit verbreitet, da der einfache und wartungsarme Aufbau sowie der Selbsteinzug des Materials dort einen enormen Vorteil darstellen.


Ein verstärktes Interesse ist auch in der allgemeinen energetischen Verwertung festzustellen, da auch dort immer mehr die guten Lager- und Abbrandeigenschaften der mit Schneckenhackern produzierten Hackschnitzel bekannt werden und eine weitere Trocknung nach der Aufarbeitung erfolgen kann. Vor allem im kleinen Leistungsbereich sind jedoch nur wenige Heizanlagen in der Lage Grobhackschnitzel zu verwerten, was sich bisher hemmend auf den Einsatz von Schneckenhäckslern zur Hackschnitzelproduktion auswirkt.


Denkbar ist aber auch, die sehr gleichförmigen Hackstücke in einem weiteren Schritt nach der Trocknung des Materials weiter zu zerkleinern. Das ermöglicht im Vergleich zum Energieaufwand für die aktive Trocknung immer noch erhebliche Energieeinsparungen.