Forschungs- und Innovationsprojekt Wärme aus Holz
Wärme aus Holz - Feinstaubemissionen: Brennstoffeinfluss, Nutzer, Feuerungs-Wettbewerb, Sekundärmaßnahmen, Charakterisierung und Toxizität

Scheitholzfeuer im TFZ Pruefstand in Straubing

Bei der vollständigen Verbrennung von Biomasse entstehen sowohl gasförmige Emissionen als auch Feinstaub. Zusätzlich können bei unvollständiger Verbrennung neben Kohlenstoffmonoxid auch hochtoxische organische Verbindungen wie beispielsweise polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Dioxine und Furane entstehen. In diesem Forschungsvorhaben sollen Maßnahmen zur Emissionsminderung untersucht werden. Dazu werden neben primär- und sekundärseitigen Minderungsmaßnahmen vor allem Einflüsse der Brennstoffeigenschaften und der Nutzer auf die Schadstoffemissionen untersucht. Weiterhin werden Untersuchungen zur Toxikologie der emittierten Stäube vorgenommen. Aus den gewonnen Ergebnissen sollen Minderungsstrategien und konkrete Maßnahmen für die anschließende Praxisumsetzung abgeleitet werden.

Zielsetzung

Ziel dieses Projektes ist den Wissensstand um die Gefährlichkeit der Feinstäube auszubauen und effektive Minderungsmaßnahmen, sowohl technischer als auch organisatorischer Art zu ermitteln und in ihrer Effizienz zu bewerten. Dazu sind neben theoretischen Recherchen umfangreiche experimentelle Erprobungen durchzuführen, um einerseits den Stand der am Markt erhältlichen Technik zu erkunden und andererseits um erkannte Verbesserungsansätze soweit zu erproben, dass eine weitere Entwicklung zusammen mit der Industrie erreicht werden kann. Die gesammelten Erkenntnisse sollen direkt dazu beitragen, die Wärmebereitstellung aus Holz ökologisch noch verträglicher zu gestalten und zur Aufklärung über die tatsächlichen Zusammenhänge im Hinblick auf die Feinstaubemissionen beitragen.

Arbeitsschwerpunkte

Im Rahmen dieses Projektes führt das TFZ Feuerungsversuche an vier verschiedenen Feuerstätten (Scheitholzkessel, modernen Kaminofen, Kaminofen einfacher Bauart und moderner Kachelofen) durch. Für jede Versuchsvariante wird die Zusammensetzung der Abgase kontinuierlich aufgezeichnet und für definierte Abbrände Staubproben für die Gesamtstaubbestimmung, die stoffliche Analytik der Staubproben sowie teilweise für die Beurteilung der Toxizität gesammelt.
Folgende Einflussparameter sind hier von Interesse:

  • Brennstoffart,
  • Wassergehalt,
  • Aschegehalt,
  • Brennstoffaufbereitungsform,
  • Scheitholzgröße,
  • Nachlegezeitpunkt,
  • Nachlegehäufigkeit,
  • Nachlegemenge sowie
  • Analyse der Wirkung einer nachrüstbaren Regelung auf Fehlbedienungen (Scheitholzgröße,
    Nachlegemenge).

Neben Scheitholz gewinnen Holzbriketts zunehmend an Bedeutung. Deshalb werden folgende Punkte
bearbeitet:

  • Charakterisierung von Holzbriketts auf dem deutschen Markt und Auswahl repräsentativer
    Chargen für Feuerungsversuche und
  • Einsatz der Holzbriketts in Feuerstätten und Charakterisierung des Verbrennungsverhaltens.

Ergebnisse

Projektinformationen:
Projektleitung: Dr. Hans Hartmann
Projektbearbeitung: Dipl.-Ing. Claudia Schön, Dipl.-Ing. agr. Peter Turowski
Finanzierung: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU)
Kooperationspartner: Deutsches Biomasseforschungszentrum (DBFZ), Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft (IUE) der Technischen Universität Hamburg-Harburg, Fachbereich Biologie der Universität Konstanz, Leibnitz-Institut für Troposphärenforschung e.V. (IfT), Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Technische Chemie – Thermische Abfallbehandlung