2. Stufe 1.BImSchV und nun? Gesetzliche Änderungen zum Jahreswechsel, Grenzwerte und Filtertechniken für Biomasseheizanlagen

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1 Fachgespräch Heizen mit Holz im Jahr Stufe 1.BImSchV und nun? Gesetzliche Änderungen zum Jahreswechsel, Grenzwerte und Filtertechniken für Biomasseheizanlagen Vortrag am 23. Januar 2015 am Biomassehof Borlinghausen Klaus Folie 1

2 KoNaRo - Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Folie 2

3 (TFZ) Anwendungsorientierte Forschung Energie- und Rohstoffpflanzen Biogene Festbrennstoffe Biogene Kraft-, Schmier- und Verfahrensstoffe Vollzug der Projektförderung in Bayern (Gesamtkonzept Nachwachsende Rohstoffe) Technologie- und Wissenstransfer (u.a. Beraternetzwerk LandSchafftEnergie) Widmann, 12 L Wi 106 Folie 3

4 Gliederung Problemstellung und Ziel der Novellierung im Jahr 2010 Anwendungsbereich Zugelassene biogene (Fest-)Brennstoffe Holzbrennstoffe Nicht-Holzbrennstoffe Zentralheizungsanlagen / Einzelfeuerstätten Emissionsgrenzwerte Überwachung Techniken zur sekundären Abgasreinigung Bauformen Abscheidegrade Ausblick / Diskussionsstand Folie 4

5 Problemstellung und Ziel der Novellierung im Jahr 2010 oftmals ungenügende Verbrennungsqualität Nachbarschaftsbeschwerden durch Geruchsbelästigung Verbrennungsverbote für Holz Novelle der 1. BImSchV im Jahr 1988: keine Begrenzung der Schadstoffemissionen bei Einzelfeuerstätten keine Begrenzung der Schadstoffemissionen für Anlagen kleiner 15 kw keine wiederkehrende Überwachung von Scheitholzkesseln Folie 5

6 Problemstellung und Ziel der Novellierung im Jahr 2010 Kleine und mittlere Festbrennstofffeuerungen der Haushalte und Kleinverbraucher sind eine bedeutende Quelle für besonders gesundheitsgefährdende Stoffe wie Feinstaub und PAK s Im Vordergrund stehen Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe Insbesondere Altanlagen sind für die hohe Feinstaubbelastung verantwortlich Es gilt vorrangig, die Anforderungen an den verbesserten Stand der Technik der Emissionsminderung anzupassen, um den technischen Weiterentwicklungen seit 1988 Rechnung zu tragen Folie 6

7 Entwicklung der Wirkungsgrade von Holzfeuerungen Kesselwirkungsgrade von hand- und automatisch beschickten Holzfeuerungen seit 1985 Typenprüfungen Wirkungsgrad % Scheitholzkessel Hackschnitzelkessel Pelletkessel Pellet-Brennwertkessel Quelle: TFZ nach Marktübersichten der FNR Jahr Bruhn Folie 7

8 Problemstellung und Ziel der Novellierung im Jahr 2010 Kleine und mittlere Festbrennstofffeuerungen der Haushalte und Kleinverbraucher sind eine bedeutende Quelle für besonders gesundheitsgefährdende Stoffe wie Feinstaub und PAK s Im Vordergrund stehen Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe Insbesondere Altanlagen sind für die hohe Feinstaubbelastung verantwortlich Es gilt vorrangig, die Anforderungen an den verbesserten Stand der Technik der Emissionsminderung anzupassen, um den technischen Weiterentwicklungen seit 1988 Rechnung zu tragen Eine nachhaltige Reduzierung der Feinstaubbelastung aus Kleinfeuerungsanlagen der 1. BImSchV ist nur mit einer Regelung zur deutlichen Senkung der Emissionen aus bestehenden Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe und anspruchsvollen Grenzwerten für neue Anlagen erreichbar Folie 8

9 Problemstellung und Ziel der Novellierung im Jahr 2010 Oftmals ungenügende Verbrennungsqualität Nachbarschaftsbeschwerden durch Geruchsbelästigung Verbrennungsverbote für Holz Novelle der 1. BImSchV im Jahr 2010: Novelle der 1. BImSchV im Jahr 2010: Einführung von Emissionsgrenzwerten bei Einzelfeuerstätten Übergangsregelung für Altanlagen deutliche Verschärfung der Emissionsgrenzwerte für Anlagen ab 4 kw wiederkehrende Überwachung aller Zentralheizungsanlagen Folie 9

11 1 Anwendungsbereich Die Verordnung gilt für die Errichtung, die Beschaffenheit und den Betrieb von Feuerungsanlagen, die keiner Genehmigung nach 4 des Bundes- Immissionsschutzgesetztes bedürfen. d.h. Feuerungsanlagen für Holz und Kohle < 1 MW FWL Feuerungsanlagen für Stroh, Getreide < 100 kw FWL und ähnliche nachwachsende Rohstoffe Folie 11

12 Emissionsrechtliche Grundlagen in Abhängigkeit von Brennstoff und Feuerungswärmeleistung Naturbelassenes Holz Holz gestrichen, lackiert, beschichtet, Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten sowie deren Reste ohne halogenorganische Beschichtungen und Holzschutzmittel* 1. BImSchV 4. BImSchV TA Luft 13. BImSchV Stroh oder ähnliche pflanzliche Stoffe Holz oder Holzwerkstoffe mit halogenorganischen Beschichtungen oder mit Holzschutzmitteln 17. BImSchV Feuerungswärmeleistung 0 0,03 0,1 1 MW Einsatz nicht zulässig * unter 1 MW nur zulässig in Betrieben der holzbe- und verarbeitenden Industrie Folie 12

13 1 Anwendungsbereich Die Verordnung gilt für die Errichtung, die Beschaffenheit und den Betrieb von Feuerungsanlagen, die keiner Genehmigung nach 4 des Bundes- Immissionsschutzgesetztes bedürfen. d.h. Feuerungsanlagen für Holz und Kohle < 1 MW FWL Feuerungsanlagen für Stroh, Getreide < 100 kw FWL und ähnliche nachwachsende Rohstoffe Mit einigen Ausnahmen wie z.b. Back- oder Pizzaöfen, Trocknungsanlagen (durch unmittelbare Berührung mit heißen Abgasen) Feuerungsanlagen in Kleinbrennereien (nicht mehr als 20 Betriebstage p.a.) Badeöfen zur Warm-Wasser-Bereitung Folie 13

15 3 (1) Zugelassene Holzbrennstoffe (ohne Holzkohle, Ziffer 3a) Ziffer 4: Ziffer 5: Naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, (insbesondere Scheitholz, Hackschnitzel sowie Reisig und Zapfen) Naturbelassenes nicht stückiges Holz (insbesondere Sägemehl, Späne, Schleifstaub sowie Rinde) Ziffer 5a: Presslinge aus naturbelassenem Holz (Holzbriketts DIN 51731, Holzpellets DINplus, oder mit gleichwertiger Qualität Folie 15

16 3 (1) Zugelassene Holzbrennstoffe (ohne Holzkohle, Ziffer 3a) Ziffer 4: Ziffer 5: Naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, (insbesondere Scheitholz, Hackschnitzel sowie Reisig und Zapfen) Naturbelassenes nicht stückiges Holz (insbesondere Sägemehl, Späne, Schleifstaub sowie Rinde) Ziffer 5a: Presslinge aus naturbelassenem Holz (Holzbriketts DIN 51731, Holzpellets DINplus, oder mit gleichwertiger Qualität Anforderungen: nur naturbelassenes Holz verwenden Wassergehalt kleiner 20 % (mind. 1 Jahr luftig gelagert) optimale Scheitgröße (Umfang cm) Folie 16

17 3 (1) Zugelassene Holzbrennstoffe (ohne Holzkohle, Ziffer 3a) Ziffer 4: Ziffer 5: Naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, (insbesondere Scheitholz, Hackschnitzel sowie Reisig und Zapfen) Naturbelassenes nicht stückiges Holz (insbesondere Sägemehl, Späne, Schleifstaub sowie Rinde) Ziffer 5a: Presslinge aus naturbelassenem Holz (Holzbriketts DIN 51731, Holzpellets DINplus, oder mit gleichwertiger Qualität Anforderungen: niedriger homogener Wassergehalt, keine Feuchtenester Kleinanlagen max. 35 %, Herstellerbestätigung bei w 20% scharfkantige Form (keine zertrümmerten Hackschnitzel) wenig übergroße oder sehr kleine Holzteilchen geringer Grünanteil (Laub, Nadeln) niedriger Feinanteil (Erde, Sand) Scharfe Messer Stumpfe Messer Folie 17

18 3 (1) Zugelassene Holzbrennstoffe (ohne Holzkohle, Ziffer 3a) Ziffer 4: Ziffer 5: Naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, (insbesondere Scheitholz, Hackschnitzel sowie Reisig und Zapfen) Naturbelassenes nicht stückiges Holz (insbesondere Sägemehl, Späne, Schleifstaub sowie Rinde) Ziffer 5a: Presslinge aus naturbelassenem Holz (Holzbriketts DIN 51731, Holzpellets DINplus, oder mit gleichwertiger Qualität Anforderungen: ENplus (DINplus)-Qualität glatte, glänzende Oberfläche keine Längsrisse wenig Staubanteil relativ einheitliche Stückgröße (Länge 5 bis 40 mm) Folie 18

19 3 (1) Zugelassene Holzbrennstoffe (ohne Holzkohle, Ziffer 3a) Ziffer 4: Ziffer 5: Naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, (insbesondere Scheitholz, Hackschnitzel sowie Reisig und Zapfen) Naturbelassenes nicht stückiges Holz (insbesondere Sägemehl, Späne, Schleifstaub sowie Rinde) Ziffer 5a: Presslinge aus naturbelassenem Holz (Holzbriketts DIN 51731, Holzpellets DINplus, oder mit gleichwertiger Qualität Nur unter bestimmten Bedingungen zulässig: Ziffer 6: Ziffer 7: gestrichenes, lackiertes, beschichtetes Holz sowie daraus anfallender Reste* Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten, sonstiges verleimtes Holz* * ohne Holzschutzmittel, halogenorganische Verbindungen, Schwermetalle nur zulässig in Betrieben der holzbe- und verarbeitenden Industrie Folie 19

20 3 (1) Zugelassene Nicht-Holzbrennstoffe (ohne Brenntorf, Ziffer 3) Erschwerte Anforderungen gelten für: Ziffer 8: Ziffer 13: Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen* sonstige nachwachsende Rohstoffe** (holzartige oder nicht-holzartige Brennstoffe oder deren Mischungen) * zusätzliche Anforderungen an Dioxine, Furane und Stickoxide bei Prüfstandmessungen Einsatz nur in automatisch beschickten Anlagen zulässig Getreidebrennstoffe sind nur in Betrieben der Land- und Forstwirtschaft, des Gartenbaus und des agrargewerblichen Sektors, die Umgang mit Getreide haben, zulässig ** es müssen genormte Qualitätsanforderungen vorliegen zusätzliche Anforderungen an Dioxine, Furane und Stickoxide bei Prüfstandmessungen Einsatz nur in automatisch beschickten Anlagen zulässig beim Einsatz des Brennstoffs im Betrieb dürfen keine höheren Emissionen wie bei Holz auftreten Nachweis über einjährliches Messprogramm Folie 20

21 3 (1) Zugelassene Nicht-Holzbrennstoffe (ohne Brenntorf, Ziffer 3) Erschwerte Anforderungen gelten für: Ziffer 8: Ziffer 13: Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen* sonstige nachwachsende Rohstoffe** (holzartige oder nicht-holzartige Brennstoffe oder deren Mischungen) Allg. Anforderung für Brennstoffe nach Ziffer 4-8 und 13 gemäß 3 (3) Maximaler Feuchtegehalt: < 25 %* * Ausnahme: Automatisch beschickte Anlagen, die durch Angabe des Herstellers für Brennstoffe mit höheren Feuchtegehalten geeignet sind Folie 21

22 Wassergehaltsänderung frisch geernteter Meterscheite 60 Bedingungen: Wassergehalt (i.d. Fm) 50 % Buche Fichte Buche Fichte Außenlagerung abgedeckt gespalten Meterscheite lufttrockenes Holz 0 Folie 22

24 Emissionsgrenzwerte kleiner Holz-Zentralheizungen Grenzwerte gem. 5 Abs. 1 der 1. BImSchV (wiederkehrende Überwachung im Betrieb durch den Schornsteinfeger) Anlagenleistung Stufe 1 ab Stufe 2 ab * CO Staub CO Staub naturbelassenes stückiges Holz (z. B. Scheitholz, Hackschnitzel) 3 (1) Nr. 4, kw 1,0 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ > 500 kw < 1 MW 0,5 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ naturbelassene Holzpresslinge (z. B. Holzpellets) 3 (1) Nr. 5a kw 0,8 g/nm³ 60 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ > 500 kw < 1 MW 0,5 g/nm³ 60 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ gestrichenes, lackiertes, beschichtetes Holz bzw. Holzplatten 3 (1) Nr. 6, 7** 30 < 100 kw 0,8 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ > 100 < 500 kw 0,5 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ > 500 kw 0,3 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,3 g/nm³ 20 mg/nm³ * bei Scheitholzfeuerungen ab ** nur zulässig in Betrieben der holzbe- und verarbeitenden Industrie Folie 24

25 Emissionswerte von häuslichen Zentralheizungen (Mittelwerte aus Typenprüfungen , 15 bis <50 kw) 200 (mg/nm³ bei 13 % O 2 Schadstoffemission CO 8,6 handbeschickte ZHK Hackschnitzelkessel Pelletkessel Heizölkessel Staub-Grenzwerte ,2 Staub NOx 55 Quelle: Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen Folie 25

26 Emissionsgrenzwerte kleiner Nichtholz-Zentralheizungen Grenzwerte gem. 5 Abs. 1 der 1. BImSchV (wiederkehrende Überwachung im Betrieb durch den Schornsteinfeger) Anlagenleistung Stufe 1 ab Stufe 2 ab CO Staub CO Staub Stroh und ähnliche Stoffe, Getreide* und sonst. nachw. Rohstoffe* 3 (1) Nr. 8, 13 4 < 100 kw 1,0 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ * nur in automatisch beschickten Anlagen zulässig; Getreidebrennstoffe sind zudem nur in Betrieben der Land- und Forstwirtschaft, des Gartenbaus und des agrargewerblichen Sektors, die Umgang mit Getreide haben, zulässig Folie 26

27 Brennstoffqualität und Staubemissionen mg/nm³ (13 % O 2 ) Feuerung 1 Feuerung 2 Staubemission Feuerung 3 Typische Gehalte: Holzbrennstoffe Körnerbrennstoffe Halmgutbrennstoffe Turowski mg/kg TM Folie 27 Summe des K-, Na-, S- und Cl-Gehaltes im Brennstoff

28 Emissionsgrenzwerte kleiner Nichtholz-Zentralheizungen Grenzwerte gem. 5 Abs. 1 der 1. BImSchV (wiederkehrende Überwachung im Betrieb durch den Schornsteinfeger) Anlagenleistung Stufe 1 ab Stufe 2 ab CO Staub CO Staub Stroh und ähnliche Stoffe, Getreide* und sonst. nachw. Rohstoffe* 3 (1) Nr. 8, 13 4 < 100 kw 1,0 g/nm³ 100 mg/nm³ 0,4 g/nm³ 20 mg/nm³ * nur in automatisch beschickten Analgen zulässig; Getreidebrennstoffe sind zudem nur in Betrieben der Land- und Forstwirtschaft, des Gartenbaus und des agrargewerblichen Sektors, die Umgang mit Getreide haben, zulässig Grenzwerte gem. Anlage 4 der 1. BImSchV (einmaliger Nachweis im Rahmen der Typenprüfung) NO x Stufe 1 ab Stufe 2 ab Dioxine, Furane CO NO x Dioxine, Furane Stroh und ähnliche Stoffe, Getreide und sonst. nachw. Rohstoffe 3 (1) Nr. 8, 13 0,6 g/nm³ 0,1 ng/nm³ 0,25 g/nm³ 0,5 g/nm³ 0,1 ng/nm³ 0,25 g/nm³ CO Folie 28

29 Überwachung der Biomasse-Zentralheizungen nach 14 Alle neuen Anlagen an einem neuen Standort müssen vor Inbetriebnahme durch den Schornsteinfeger abgenommen werden Erstmessung innerhalb von 4 Wochen nach Inbetriebnahme, dann wiederkehrend alle 2 Jahre Überprüfung auf ordnungsgemäßen technischen Zustand der Anlage und auf Einhaltung der Brennstoffanforderungen im Rahmen der stattfindenden Messungen Bruhn Folie 29

30 25 Übergangsfristen für Biomasse-Zentralheizungen bei Anlagen, die vor dem errichtet wurden, gelten die Grenzwerte nach Stufe 1 auch nach dem weiter bis zur Einhaltpflicht der Grenzwerte nach Stufe 1 gelten für Feuerungsanlagen 15 kw keine Grenzwerte bis zur Einhaltpflicht der Grenzwerte nach Stufe 1 gelten für Feuerungsanlagen > 15 kw die alten Grenzwerte weiter Zeitpunkt der Errichtung bis einschl Zeitpunkt der Einhaltung der Grenzwerte der Stufe 1 Folie 30

31 Anforderungen an Scheitholzkessel Übersicht bis 1994 bis 2014 keine, ab 2015 Stufe kw nicht messpflichtig bis 2018 keine, ab 2019 Stufe 1 bis 2024 keine, ab 2025 Stufe 1 handbeschickte Anlagen Brennstoffe nach Ziffer 1 bis 5a > 15 kw Stufe ab 2017* ab 2013 alle Stufe 2 2 Jahre bis 2014 alte Werte bis 1994 ab 2015 Stufe bereits erfolgt Wochen nach Stufe 1 ab 2017* Inbetriebnahme Stufe 2 bis 2018 alte Werte ab 2019 Stufe 1 bis 2024 alte Werte ab 2025 Stufe 1 * Gilt nur bei ausschließlichem Einsatz von Brennstoffen nach Ziffer 4 in Form von Scheitholz, ansonsten ab ,15 g/m³ Staub; >15 50 kw 4,0 g/m³ CO, > kw 2,0 g/m³ CO, > kw 1,0 g/m³ CO, >500 kw 0,5 g/m³ CO Folie 31

32 Anforderungen an Pellet-/Hackgutkessel Übersicht mechanisch beschickte Anlagen 4 15 kw bis nicht messpflichtig ab 2013 alle 2 Jahre Stufe ab 2015 Stufe 2 bis 2014 keine, ab 2015 Stufe 1 bis 2018 keine, ab 2019 Stufe 1 bis 2024 keine, ab 2025 Stufe 1 Brennstoffe nach Ziffer 1 bis 5a sowie 8 und 13 > 15 kw bis bereits erfolgt alle 2 Jahre bis 2014 alte Werte ab 2015 Stufe 1 bis 2018 alte Werte ab 2019 Stufe 1 bis 2024 alte Werte ab 2025 Stufe Wochen nach Stufe 1 ab 2015 Inbetriebnahme Stufe 2 0,15 g/m³ Staub; >15 50 kw 4,0 g/m³ CO, > kw 2,0 g/m³ CO, > kw 1,0 g/m³ CO, >500 kw 0,5 g/m³ CO Folie 32

33 Emissionsgrenzwerte bei Einzelraumfeuerungsanlagen Feuerstättenart Mindestwirkungsgrad % ab Emissionsbegrenzung bei Errichtung ab ab CO g/nm³ Staub mg/nm³ CO g/nm³ Staub mg/nm³ Raumheizer mit Flachfeuerung 73 2,0 75 1,25 40 Raumheizer mit Füllfeuerung 70 2,5 75 1,25 40 Speichereinzelfeuerstätten 75 2,0 75 1,25 40 Kamineinsätze (geschl. Betrieb) 75 2,0 75 1,25 40 Kachelofeneinsätze (Flachfeuerung) 80 2,0 75 1,25 40 Kachelofeneinsätze (Füllfeuerung) 80 2,5 75 1,25 40 Herde 70 3,0 75 1,50 40 Heizungsherde 75 3,5 75 1,50 40 Pelletöfen ohne Wassertasche 85 0,4 50 0,25 30 Pelletöfen mit Wassertasche 90 0,4 30 0,25 20 Folie 33

34 Emissionswerte von Einzelfeuerstätten (Werte aus Prüfstandmessungen TFZ in 2012) mg/nm³ (13 % 800 O 2 ) Kaminofen 1 Kaminofen 2 Kachelofenheizeinsatz Staubemission unverdünntes Abgas n=3 Buche 7x7cm n=3 Fichte 7x7cm n=3 Rund mit Loch n=3 Rund ohne Loch n=3 Quader n=3 Achtkant mit Loch Brennstoffart n=3 Rinde Quader n=3 Rinde Sechskant n=2 Braunkohle Folie 34

35 Überwachung der Einzelfeuerstätten nach 14 alle Anlagen an einem neuen Standort müssen vor Inbetriebnahme durch den Schornsteinfeger abgenommen werden der Nachweis auf Einhaltung der Grenzwerte erfolgt durch Typprüfung des Herstellers, keine Messungen durch Kaminkehrer Überprüfung auf ordnungsgemäßen technischen Zustand der Anlage und Einhaltung der Brennstoffanforderungen erstmals innerhalb von 4 Wochen nach Inbetriebnahme, dann wiederkehrend im Rahmen der Feuerstättenschau zweimal in 7 Jahren, also etwa alle dreieinhalb Jahre 26 Übergangsfristen für Einzelfeuerstätten bei Anlagen, die ab dem und vor dem errichtet wurden, gelten die Grenzwerte nach Stufe 1 auch nach dem weiter Bruhn Folie 35

36 26 Übergangsfristen für Einzelfeuerstätten Altanlagen (Inbetriebnahme vor ) dürfen langfristig weiterbetrieben werden, wenn die Einhaltung der Grenzwerte (Staub: 150 mg/m³, CO: 4,0 g/m³) nachgewiesen werden kann; der Nachweis erfolgt durch Herstellerbescheinigung bzw. einmalige Kaminkehrermessung Nachweis über Einhaltung der Grenzwerte musste bis geführt werden, ansonsten Außerbetriebnahme bzw. Nachrüstung eines Staubabscheiders, je nach Alter der Anlage, ab 2015 erforderlich Datum auf dem Typenschild bis oder nicht feststellbar Zeitpunkt der Nachrüstung oder Ausserbetriebnahme Ausnahmen: Herde <15 kw Backöfen <15 kw offene Kamine Grundöfen monovalente Heizungen Oldtimer (vor 1950) Bruhn, Folie 36

38 Techniken zur sekundären Abgasreinigung Typ Vorteil Nachteil Elektrostatische Abscheider Filternde Abscheider (z.b. Gewebefilter) Fliehkraftabscheider (z.b. Zyklon) geringer Druckverlust, kostengünstig sehr gute Abscheidung kostengünstig Probleme bei organischen Stäuben hoher Druckverlust, hoher Aufwand geringe Wirkung bei feinen Stäuben Wäscher Abgaskondensation möglich hoher Aufwand, mittlere Abscheidung Katalysator Wirkung auf Gase, geringere org.-c-belastung der Partikel sehr geringe Staubminderung Abgaskondensation zusätzlicher Wärmegewinn geringe Abscheidung Bruhn Folie 38

39 Staubminderung bei Kleinanlagen: Sekundärmaßnahmen Schornstein als Elektro- Abscheider Rauchrohreinbau Schornsteinaufbau- Abscheider Schornsteinaufbau- Abscheider Metall-Gewebefilter (Kesselanbau) Kesselanbau-Abscheider Hartmann Folie 39

40 Abscheider auf dem Schornstein: Beispiel: OekoTube (Fa. OekoSolve, Liechtenstein) Typ: Oekotube Schornsteinaufbau Reinigung: manuell (Schornsteinfeger) bis 40 kw Feuerungsleistung (Stückholz/Pellets/Hackschnitzel) Status: zugelassen und marktverfügbar, ca. >2000 Anlagen in der Schweiz Reinigung der Elektrode Stahlband- Elektrode im Schornstein Hartmann Fotos/Grafik: Fa. Oekosolve Folie 40

41 Abscheider auf dem Schornstein: Beispiel: Ruff-Kat (Ruftec AG, Holzkirchen) Typ: Ruff-Kat Schornsteinaufbau Hochspannung >20 kv Reinigung: automatisch (Vibration) Länge: ca. 1,2 m über Schornstein Status: Feldtests und Markteinführung Fotos/Werkbild : Fa. Ruftec Hartmann Folie 41

42 Abscheider für Rauchrohreinbau: Beispiel: Zumikron (Kutzner + Weber, Maisach) Typ: Zumikron Einsatz: hauptsächlich an Einzelraumfeuerungen Spülluftgebläse zur Elektrodenreinigung Reinigung: manuell (Betreiber/Schornsteinfeger) Hochspannung: kv (Stromaufnahme: 9 W, Standby: 0,5 W) Status: zugelassen und marktverfügbar, ca. >300 Elektrodenhalterung Hartmann Folie 42 Fotos/Werkbilder: Fa. Kutzner + Weber

43 Abscheider für Rauchrohreinbau: Beispiel: Airbox (Spartherm Feuerungstechnik, Melle) Typ: Airbox (für Kamineinsätze), Zubehör-Aufsatz, nur für Feuerungen des Herstellers bis 15 kw Feuerungsleistung Reinigung: manuelle durch Benutzer nach 100 h Betrieb Status: marktverfügbar Hartmann Folie 43 Foto/Werkbild: Fa. Spartherm

44 Abscheider für Heizkesselanbau: Beispiel: AL-Top (Fa. Schräder, Kamen) Typ: AL-Top, Elektrostatischer Abscheider mit Metallspäneschüttung Anbau an Kessel (im Heizkeller) Reinigung: automatisch (mit Wasser) Status: marktverfügbar (zugelassen) Reingas Wäscherfeld zur Abgasreinigung Metallspänefüllung als Abscheideoberfläche Hochspannungselektrode Rohgas Ablauf Einbaubeispiel Foto/Werkbilder: Fa. Schräder Hartmann Folie 44

45 Abscheider für Heizkesselanbau: Beispiel: Spanner SFF (Spanner Re², Neufahrn) Typ(en): Spanner SFF 20 / SFF50 / SFF100 Anbau an Kessel (im Heizkeller) Hochspannung 15 kv aktive Abreinigung (Vibration, ca.1x/tag) Spülluftgebläse zur Elektrodenreinigung Rohgas Druckverlust 40 Pa Status: Feldtests 4 Abscheiderohreingänge mit Elektrodenhalterungen Elektrodenreinigung Spüllufthülse Elektrode Reingas Rohr-Abreinigung (Vibration) Abscheide rohre Spüllufthülse Staubbehälter Hartmann Folie 45 Fotos: TFZ Werkbild : Spanner

46 Abscheider als Tiefenfilter: Beispiel: Schaumkeramikfilter (Fa. Hark GmbH, Duisburg) Typ: Schaumkeramik Tiefenfilter (Entwicklung: Fraunhofer Institut Keramische Technologien) Vollstromfilter im Feuerraum Anwendung nur Öfen des Herstellers Reinigung durch Betreiber (Waschen/ Ausblasen/Aussaugen) Thermische Regeneration im Feuerraum durch Ausbrennen Gegendruck < 5 pa Status: marktverfügbar Schaumkeramikfilter Luftkanäle zusätzliche Verbrennungsluft Brennraum Rost Werkbilder: Fa. Hark Hartmann Folie 46 Schaumkeramikeinsatz

47 Abscheider als Oberflächenfilter: Beispiel: Metallgewebefilter (Fa. Köb/Viessmann) Typ: Gewebefilter (temperaturstabil) beheizte plissierte Filterpatronen aus mehrlagigem Edelstahlgewebe pneumatische Abreinigung über Differenzdruckmessung (Druckluft erforderlich) Pe-coating erforderlich Filterwiderstand bis ca Pa ab ca. 100 kw Status: marktverfügbar Bilder: Werkbild Köb (rechts), TFZ (links) beladene Filterpatrone Filtergehäuse mit herausnehmbaren Patonen Hartmann Folie 47

48 Erfahrungen aus Feldmessungen: Spanner SF100 Typ: Elektrostatischer Abscheider Anbau an Abgasaustritt des Kessels Hochspannung: bis max. 20 kv (real: ca. 16 kv) Leistungsaufnahme: W (Netzteil: 400 W) Sprühelektroden: 12 Edelstahl-Drähte Niederschlagselektroden: 12 Edelstahlrohre Automatische Abreinigung (gekoppelt für Sprühund Niederschlagselektroden) Oehler, Hartmann Folie 48

49 Ergebnisse der Feldmessungen: Spanner SF100 HDG Bavaria Oehler, Hartmann Emissions-Grenzwert seit 2015: 0,02 g/nm³ Folie 49 Brennstoff: Mischhackschnitzel Staubmessung: Isokinetisch nach VDI Parallel in Roh- und Reingas Je 3 Wiederholungen mit 30 min Dauer

50 Zusammenfassung Filternde Abscheider Problematisch bei Naturzuganlagen (Zugprobleme) Elektrostatische Abscheider Mit Abstand der häufigster Lösungsansatz Sind größtenteils noch in der Entwicklung Eine aktive Reinigung ist für den Dauerbetrieb wünschenswert Allgemein Viele Fragen der Typ- und Funktionsprüfung sowie der Überwachung sind noch ungeklärt Hartmann, Folie 50

52 Ausblick / Diskussionsstand Holzfeuerungen sind technisch ausgereift, zuverlässig und klimafreundlich Biomasseheizungen verursachen höhere Emissionen an Staub und Kohlenmonoxid im Vergleich zu Heizölheizungen, die Kohlendioxidemissionen sind jedoch um circa 95 % niedriger Es ist davon auszugehen, dass insbesondere der aktuelle Staubgrenzwert bei Zentralheizungsanlagen (20 mg/m³) mit Anlagen nach dem derzeitigen Stand der Technik nicht problemlos eingehalten werden kann, vor allem bei Anlagen, die mit stärker schwankenden oder auch weniger hochwertigen Brennstoffeigenschaften zurechtkommen müssen (z.b. Hackschnitzelkessel) Es kommen derzeit nur wenige Abscheidertypen für den Einsatz an kleinen Biomassekesseln bis 100 kw in Frage Hersteller von Hackschnitzelheizungen sehen die Einführung der Stufe 2 in 2015 als sehr kritisch Folie 52

53 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Bruhn Folie 53