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1 SVG Informations- und Weiterbildungstagung Emissionen aus Öl- und Gasfeuerungen Leuenberger Energie- und Umweltprojekte 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 1

2 Inhalt Zusatznutzen von Messdaten der Fk Methodik der Auswertung Mittlere Emissionswerte und Energieeffizienz (CO, NO 2, PM10, SO 2, Abgasverluste) LRV-Grenzwerte und Energiegesetz, Stand der Technik Fazit 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 2

3 Feuerungskontrolle als Instrument zum Vollzug der LRV Bei der Feuerungskontrolle steht die Einhaltung der Grenzwerte im Fokus (Erfolgskontrolle = % Beanstandungen infolge Überschreitung der LRV-Grenzwerte) Fragenstellung: Grenzwerteinhaltung? Ja / Nein Beanstandung Messwerte dienen zur Beurteilung 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 3

4 Messwerte liefern weitere Informationen Statistische Auswertungen liefern Grundlage für Emissionskataster Zeitreihen der mittleren Emissionen dienen der lufthygienische Erfolgskontrolle Vergleich der mittleren Emissionen mit den Grenzwerten ermöglichen Aussagen zum Stand der Abgasminderungstechnik 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 4

5 Methodik Ausgewertet wurden Messdaten der Feuerungskontrolle des Kt. Bern und der Stadt Zürich (Datenbankauszug der aktuellen Messungen 2003/2004 und 2008/2009) Auswertung nach Kriterien wie Brennstoff, Baujahr, Leistung und technischer Bauart Berechnung der mittleren Konzentrationen in mg/m 3 und mittleren Emissionsfaktoren in mg/mj pro Kategorie 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 5

6 Messwerte und Emissionsfaktoren Berechnung von Emissionsfaktoren aus Messwerten: Emissionsfaktor [mg/mj] = Messwert x spezif. Abgasvolumen div Heizwert (Emissionsfaktoren bilden die Grundlage für Emissionskataster) 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 6

7 Auswertung Kohlenmonoxid (CO) Heizöl Extra Leicht Mittelwert [mg/m3] Gebläse, < 1993, 12 Gebläse, 1993, 12kW Verdampf. < 1993, 12kW Verdampf. 1993, 12kW Verdampf. 1993, < 12kW Verdampf. 1993, 12kW, einstufig Verdampf. 1993, 12kW, zweistufig Verdampf. 1993, 12kW, modulierend Grenzwerte: Gebläsebrenner: 80 mg/m 3 Verdampfungsbrenner: 150 mg/m November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 7

8 Auswertung Kohlenmonoxid (CO) Gas Grenzwert: 100 mg/m 3 Mittelwert [mg/m3] Gebläse < 1993, 12 Gebläse 1993, 12kW Atmosph. < 1993, 12kW Atmosph. 1993, 12kW Armosph. 1993, < 12kW Atmosph. 1993, <12kW, einstufig Atmosph. 1993, 12kW, zweistufig Atmosph. 1993, 12kW, modulierend 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 8

9 Auswertung Stickstoffdioxid (NO 2 ) Heizöl Extraleicht Mittelwert [mg/m3] Gebläse, < 1993, 12 Gebläse, 1993, 12kW Verdampf. < 1993, 12kW Verdampf. 1993, 12kW Verdampf. 1993, < 12kW Verdampf. 1993, 12kW, einstufig Verdampf. 1993, 12kW, zweistufig Verdampf. 1993, 12kW, modulierend Grenzwert: 120 mg/m November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 9

10 Auswertung Stickstoffdioxid (NO 2 ) Gas Mittelwert [mg/m3] Grenzwert: atmosph. Brenner mit Leistung bis 12 kw: 120 mg/m 3 übrige Anlagen: 80 mg/m 3 Gebläse < 1993, 12 Gebläse 1993, 12kW Atmosph. < 1993, 12kW Atmosph. 1993, 12kW Armosph. 1993, < 12kW Atmosph. 1993, <12kW, einstufig Atmosph. 1993, 12kW, zweistufig Atmosph. 1993, 12kW, modulierend 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 10

11 Auswertung Russzahlmessungen Russzahlmessungen wurden aus methodischen Gründen nicht ausgewertet Emissionen wurden im Rahmen von Studien ermittelt : Heizöl: 0.2 mg/mj 0.69 mg/m 3 Erdgas: 0.1 mg/mj 0.36 mg/m November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 11

12 Schwefeldioxid (SO 2 ) Keine Emissionsgrenzwerte im Abgas Berechnungen anhand des Schwefelgehaltes im Brennstoff (LRV Anhang 5, Heizöl-Norm) HEL: 33 mg/mj 113 mg/m 3 Ökoheizöl: 1.7 mg/mj 5.7 mg/m 3 Erdgas: 0.4 mg/mj 1.5 mg/m 3 Ökoheizöl schwefelarm verringert den Schwefeldioxidausstoss im Vergleich zu Heizöl EL 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 12

13 Heizöl-Norm 1 = Heizöl Extraleicht 2 = Ökoheizöl schwefelarm 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 13

14 Auswertung Abgasverluste Heizöl Extraleicht Mittelwert [%] Grenzwerte: Gebläsebrenner einstufig und Verdampfung: 7% Gebläsebrenner zweistufig; erste Brennstufe: 6% zweite Brennstufe: 8% Gebläse, < 1993, 12 Gebläse, 1993, 12kW Verdampf. < 1993, 12kW Verdampf. 1993, 12kW Verdampf. 1993, < 12kW Verdampf. 1993, 12kW, einstufig Verdampf. 1993, 12kW, zweistufig Verdampf. 1993, 12kW, modulierend 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 14

15 Auswertung Abgasverluste Gas Gebläse < 1993, 12 Gebläse 1993, 12kW Atmosph. < 1993, 12kW Atmosph. 1993, 12kW Mittelwert [%] Grenzwerte: Gebläsebrenner einstufig und atmospärisch: 7% Gebläsebrenner zweistufig; erste Brennstufe: 6% zweite Brennstufe: 8% Armosph. 1993, < 12kW Atmosph. 1993, <12kW, einstufig Atmosph. 1993, 12kW, zweistufig Atmosph. 1993, 12kW, modulierend 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 15

16 Abgasverluste [%] Abgasverluste bei Gasgeräten 4.5 Abgasverluste Brennwerttechnik konventionell Abgasverluste sind abhängig von technischer Bauart Niedrige Werte für Kessel mit Brennwerttechnik Abgasverlust berücksichtigt nur sensible Wärme (zusätzlich latente Wärme durch Kondensation nutzbar) 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 16

17 Neuere Entwicklungen (Stand der Technik) BBVI (Kt. ZH) verlangt bei Neuanlagen Ausnutzung der Kondensationswärme (Brennwerttechnik) Erdgas-Anlagen mit breiter Produktepalette seit Jahren auf dem Stand der Technik (Modulation, Brennwerttechnik) Heizöl-Anlagen: In den letzten Jahren interessante Entwicklung in der Verbrennungstechnik, Brennwerttechnik, Trend zu saubereren Brennstoffen (Heizöl Schwefelarm) Siehe nachfolgend einige Beispiele 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 17

18 Beispiel Öl-Brennwertgerät Thermix 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 18

19 Öl-Brennwertgerät, Abgasmessung 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 19

20 Beispiel Öl-Brennwertgerät Premix 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 20

21 Beispiel Öl-Brennwertkessel Ultraoil, Straton 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 21

22 Beispiel Gas-Brennwertgerät Thermo Condens 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 22

23 Beispiel Gas-Brennwertgerät Vitodens 200-W 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 23

24 [mg/m 3 ] Gaskessel (Geräte ab 1992) Unterschiede Brennwerttechnik / konventionell (nach 1992) Brennwerttechnik konventionell NO2 Emissionsfaktor CO Nach 1992 gibt es deutlich mehr Gaskondensationskessel als konventionelle Kessel. 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 24

25 Unterschiede konventioneller Gaskessel und Kessel mit Brennwerttechnik Konventioneller Gasheizkessel Gasheizkessel mit Brennwerttechnik 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 25

26 Steigerung des Nutzungsgrads durch Gaskondensationskessel 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 26

27 FAZIT Emissionsgrenzwerte für Schadstoffe und Grenzwerte für den Abgasverlust sind nicht mehr repräsentativ für den Stand der Feuerungstechnik Die Entwicklung der Brennwerttechnik hatte auch geringere NOx-Werte und Schwefeldioxid im Abgas (bei Ölkessel) zur Folge Brennwerttechnik bringt Reduktion des Energieverbrauchs beim Erdgas und beim Heizöl. Dadurch Beitrag zur Erreichung der Ziele der schweizerischen Klimapolitik (Kyoto-Protokoll) Moderne Brennerkonstruktionen und die Verwendung von Heizöl Schwefelarm (von den Lieferanten empfohlen) werden zu einer weiteren Reduktion von Stickoxiden (NO x ), Schwefeldioxid (SO 2 ) führen 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 27

28 Aussicht Wartung und Unterhalt bleiben wichtig Vorteile der effizienten Brennwertgeräte nutzen Wärmetauscher müssen regelmässig gereinigt werden optimaler Nutzen 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 28

29 SVG Informations- und Weiterbildungstagung Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Dr. Christian Leuenberger Dr. Martin Schmitz (Auswertungen) Alice Bosshard (Recherchen) Leuenberger Energie- und Umweltprojekte 19. November 2008 SVG Informations- und Weiterbildungstagung 29

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