Öl-, Gas- und Pelletsheizungen Überprüfungsergebnisse 2007 bis 2009

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1 Öl-, Gas- und Pelletsheizungen Überprüfungsergebnisse 27 bis Einleitung Im Anschluss an die letzte umfangreiche Auswertung, die in der Arbeit Heizungsüberwachung in Vorarlberg (Internet: dokumentiert wurde, werden in diesem Bericht die neuesten, in den Messjahren 27/28 und 28/29 (jeweils 1.7. bis 3.6.) von den Kaminkehrern ermittelten Messergebnisse kurz dargestellt und erläutert. Hinsichtlich der neuesten Ergebnisse der Überwachung von Hackgutheizungen, stationären Motoren, neueren Stückholzkesseln und anderer Feststoffheizungen wird auf die im Internet (siehe oben) verfügbaren Spezialberichte verwiesen. Zu Vergleichszwecken werden auszugsweise auch ältere Daten herangezogen. 2. Messergebnisse Die Anzahl der im Berichtszeitraum durchgeführten Überprüfungen ist in der nachstehenden Abbildung 1 grafisch dargestellt. Neben den Brennstoffen wird wie in früheren Berichten bei den Gasheizungen eine zusätzliche Untergliederung in Gebläsebrenner und Anlagen mit atmosphärischen Brennern vorgenommen. Abbildung 1: Anzahl Überprüfungen Anzahl Heizungsüberprüfungen /27 27/28 28/ Heizöl extra leicht Heizöl leicht Gas Gebläse Gas atmosphärisch Pellets<71 kw Brennstoffe/Anlagen Wie ersichtlich umfassen die durchgeführten Überprüfungen in erster Linie mit Heizöl extra leicht (im Folgenden mit HEL bezeichnet) betriebene Anlagen und Gasgebläsebrenner (GG). Die Anzahl der mit atmosphärischen Gasbrennern (GA)

2 ausgestatteten Anlagen sowie die mit Heizöl leicht (HL) und die mit Holzpellets (PE) betriebenen Anlagen ist vergleichsweise klein. Zu beachten ist, dass sich auf Grund des 2-jährigen Überprüfungsintervalls (HEL, GG und GA Anlagen unter 5 kw sowie alle PE) periodische Schwankungen ergeben, wobei jeweils in 2-jährigen Abständen ein weitgehend vergleichbarer Anlagenbestand in die Überprüfungen einbezogen wird. Ausgenommen hievon sind lediglich in diesem Zeitraum erfolgte Stilllegungen und neu installierte Anlagen, die zu gewissen Verschiebungen beitragen. Während bei GA im Vergleich 6/7 zu 8/9 keine wesentlichen Änderungen in Rechnung zu stellen sind, überwiegen bei den Ölheizungen, dem allgemeinen Trend entsprechend, die Stilllegungen. Bei GG und PE ist hingegen eine merkliche Anzahl von neu installierten Anlagen zu verzeichnen. Auf Grund der absolut gesehen geringen Anlagenanzahl kommen diese Änderungen in Abbildung 1 bei HL und PE nur schwach zum Ausdruck. Die relativen Änderungen sind im Vergleich 6/7 zu 8/9 mit 19 % (HL) und +35 % (PE) aber durchaus beachtlich. Die Anteile der nicht den gesetzlich festgelegten Kriterien entsprechenden Anlagen sind in der folgenden Abbildung 2 ersichtlich. Wie in Abbildung 1 werden zur besseren Vergleichbarkeit auch die Ergebnisse des Messjahres 6/7 aufgenommen. Abbildung 2: Prozentuelle Anteile der Anlagen mit Grenzwertüberschreitungen Beanstandungsquoten % 15 26/27 27/28 28/ HEL HL GG GA PE Brennstoffe/Anlagen Aus dieser Abbildung geht hervor, dass im Vergleichszeitraum (6/7 zu 8/9) erwartungsgemäß nur geringe Änderungen festzustellen waren. Die geringfügigen Verbesserungen bei den Ölheizungen dürften zumindest teilweise auch mit der Stilllegung von Altanlagen, die erfahrungsgemäß (siehe auch einleitend genannter Bericht) deutlich höhere Beanstandungsquoten aufweisen, in Zusammenhang stehen. Auch bei GA kommt dieser Einfluss vermutlich in geringem Ausmaß zum Tragen. Die bei GG festzustellende Stagnation und der bei PE gegebene leichte Anstieg der Beanstandungsquoten erscheinen hingegen überraschend, zumal im Gegensatz zu den

3 anderen Brennstoffen bzw Anlagen die Anteile von Neuanlagen mit ca 7 % (GG) bzw 23 % (PE) relativ hoch sind. Der bei früheren Auswertungen vereinzelt festgestellte Anstieg der Beanstandungsquoten bei neu installierten Anlagen, der überwiegend durch eine wenig sorgfältige Inbetriebnahme erklärbar war, konnte im Berichtszeitraum nämlich nicht beobachtet werden. Die bei neuen, weitgehend erstmals überprüften Anlagen (Messungen 8/9 Baujahre 27 und neuer) ermittelten Beanstandungsanteile lagen sowohl bei GG als auch bei PE mit 2,8 bzw 4,9 % signifikant unter den in Abbildung 2 ersichtlichen Werten. Dieser Einfluss kann somit als Ursache für die gleichbleibenden bzw leicht steigenden Beanstandungsquoten ausgeschlossen werden. Über weitere Ursachen können nur Vermutungen (zb verstärkte Abnutzungserscheinungen bei älteren Anlagen, mangelhafte Wartung trotz laufender Überprüfungen ) angestellt werden, wobei in Anbetracht der geringen Änderungen auch rein zufällige Einflüsse (zb Anlagenkollektive nicht genau identisch, messtechnische Unschärfen, wechselnde Betriebsbedingungen ) nicht auszuschließen sind. Aus Abbildung 2 ist ersichtlich, dass insbesondere bei HL hohe Beanstandungsquoten gegeben sind. Trotz des rückläufigen Einsatzes dieses Brennstoffes sind immer noch relativ viele Altanlagen in Betrieb, die in Hinblick auf die festgelegten Bewertungskriterien (dies gilt insbesondere für den Abgasverlust siehe auch unten) als praktisch irreparabel einzustufen sind. Die mit Abstand besten Ergebnisse zeigen sich bei GG, bei denen überwiegend Brennwertgeräte im Einsatz sind. Bei diesen Systemen sind die gesetzlich festgelegten Abgasverluste praktisch kein Thema. Zu den vergleichsweise niedrigen Beanstandungen bei PE ist anzumerken, dass die Grenzwerte sehr moderat festgelegt sind und weit höher liegen als bei den Öl- und Gasheizungen. Die für diesen Brennstoff ausgewiesenen Beanstandungsanteile sind deshalb kein geeigneter Maßstab für eine vergleichende lufthygienische und energietechnische Bewertung. Die in Abbildung 2, insbesondere bei GG, GA und PE erkennbaren, insgesamt auch als eher geringfügig einzustufenden Abweichungen der Messwerte 27/28 von den anderen Vergleichszeiträumen sind primär auf das für einen Großteil der Anlagen geltende, bereits genannte 2-jährige Überprüfungsintervall zurückzuführen. Dies hat wie bereits erwähnt zur Folge, dass von Jahr zu Jahr gewisse systematische Abweichungen berücksichtigt werden müssen. Besonders deutlich ist dies bei den mehrjährigen Auswertungen von GA ersichtlich (siehe auch einleitend genannter Bericht). Für die Bewertung des Zustandes von Heizungsanlagen werden bekanntlich verschiedene Kriterien herangezogen. Aus lufthygienischer Sicht ist primär der Kohlenstoffmonoxid (CO)-Gehalt der Abgase ausschlaggebend. Bei den Ölheizungen muss zusätzlich auch die Rußzahl (RZ) ermittelt und der qualitative Test auf Ölderivate durchgeführt werden. Während Letzteres in Hinblick auf die Beanstandungsanteile unbedeutend ist (die Anwesenheit von Ölderivaten ist nur relativ selten nachzuweisen und ist praktisch immer mit einer deutlichen CO-

4 Grenzwertüberschreitung verbunden) sind erhöhte RZ, insbesondere bei HL, doch in beachtlichem Ausmaß auch bei Einhaltung des CO-Grenzwertes zu beobachten. Darüber hinaus wird wie bereits erwähnt bei den Heizungsüberprüfungen auch das von lufthygienischen Belangen weitgehend unabhängige energietechnische Kriterium Abgasverlust (AV) ermittelt. Als Ausnahme sind meist durch Fehleinstellungen bedingte Betriebszustände mit hohem Luftüberschuss zu erwähnen, bei denen fallweise erhöhte CO- und AV-Werte gleichzeitig festzustellen sind. In der folgenden Abbildung 3 sind beispielhaft die nach den genannten Kriterien differenzierten Auswertungsergebnisse des Messjahres 28/29 dargestellt. Abbildung 3: Beanstandungsanteile nach Bewertungskriterien; Messungen 28/29 Bewertungskriterien 28/ % der Überprüfungen HEL HL GG GA PE Brennstoffe/Anlagen CO AV RZ Wie ersichtlich sind mit Ausnahme von GG erhöhte AV-Werte hauptsächlich an den Beanstandungen beteiligt. Bei HL ist wie bereits erwähnt auch das RZ-Kriterium beachtenswert. Im Vergleich zu den in Abbildung 2 dargestellten gesamten Beanstandungsquoten fällt auf, dass bei den Gas- und Pelletsheizungen nur ein geringer Anteil an Mehrfachbeanstandungen (CO und AV) zu verzeichnen ist. Bei den Ölheizungen ist dieser Anteil hingegen erheblich und ist in erster Linie auf gleichzeitige CO- und RZ-Beanstandungen zurückzuführen. Bei der differenzierten Betrachtung der einzelnen Kriterien erscheint im Vergleich 6/7 mit 8/9 bemerkenswert, dass Verschlechterungen nur bei CO und nur bei den Gas- und Pelletsheizungen zu registrieren waren. Bei GA werden diese durch die deutlichen AV-Verbesserungen überkompensiert und bei GG praktisch ausgeglichen. Bei PE bleiben diese im Bereich des in Abbildung 2 dargestellten Rahmens. Um die gegebenen Relationen in vergleichbarer Form darzustellen, werden im Folgenden einige ausgewählte Ergebnisse angeführt. Ausgehend von den oben

5 skizzierten Ergebnissen war die Schlussfolgerung naheliegend, dass insbesondere bei PE die älteren Anlagen maßgeblich an der eigentlich nicht erwartbaren ungünstigen Entwicklung beteiligt sind. Dies obwohl bei PE praktisch nur neuere Anlagen (etwa ab Baujahr 1998) in nennenswertem Umfang in den Überprüfungen aufscheinen. Die folgenden Auswertungen werden deshalb auf diese Baujahre beschränkt. Bei GA und HL sind für eine nach Baujahren gegliederte Auswertung zu wenig Daten von neueren Anlagen vorhanden. Diese Anlagen können deshalb nicht in den folgenden Vergleich einbezogen werden. Hinsichtlich des lufthygienisch ausschlaggebenden Kriteriums CO ist die zeitliche Entwicklung aus der nachstehenden Abbildung 4 ersichtlich. Da die CO-Beanstandungsquote in Anbetracht der unterschiedlichen Grenzwerte keine geeignete Vergleichsgröße ist, werden die aus den CO-Mittelwerten berechneten und auf den Energieeinsatz bezogenen, direkt vergleichbaren, Emissionsfaktoren (Angaben in mg/mj) verwendet. Abbildung 4: CO-Emissionsfaktoren nach Baujahren (neuere Anlagen) CO-Emissionsfaktoren nach Baujahren; Messungen 28/ mg/mj PE HEL GG Baujahr Wie ersichtlich zeigt sich bei PE insgesamt ein bezogen auf den eher kurzen Zeitraum überraschend deutlicher Rückgang. Die beim Baujahr 27 auffallende Spitze steht mit einem Extremwert (solche sind vereinzelt aber durchaus real) in Zusammenhang, der bei der relativ geringen Anzahl der Vergleichswerte zu einem deutlichen Anstieg des Mittelwertes beiträgt. Bei einer Ausblendung dieses Extremwertes resultiert ein in die Zeitreihe passender Vergleichswert von 122 mg CO/MJ. Trotz dieses primär anlagentechnisch bedingten Rückgangs der CO- Emissionen müssen auch bei neuen PE-Anlagen etwa 1-fach höhere CO-Emission als bei den Öl- und Gasheizungen, bei denen alle neueren Anlagen praktisch konstant niedrige Emissionsfaktoren aufweisen, in Rechnung gestellt werden. Mit Hinweis auf mehrere Berichte (siehe Internet) ist in diesem Zusammenhang aber zu betonen, dass PE-Heizungen dennoch eindeutig als die aus der Sicht der Luftreinhaltung gesehen besten, derzeit verfügbaren Holzheizsysteme zu bezeichnen sind.

6 Im Gegensatz zu PE, bei denen die älteren Anlagen mit einiger Wahrscheinlichkeit an der ungünstigen Entwicklung beteiligt sind, kann aus den dargelegten Ergebnissen bei GG das in Abbildung 4 erfasste Altersspektrum nicht als Ursache für den beobachteten leichten Anstieg der CO-Beanstandungen in Betracht gezogen werden. Dieser Anstieg steht offensichtlich mit vermehrt in der Messperiode 8/9 festgestellten erhöhten Werten von noch älteren, in dieser Auswertung nicht erfassten Anlagen in Zusammenhang. Bei der analog vorgenommenen Auswertung der Abgasverluste ergibt sich das in Abbildung 5 ersichtliche Bild. Im Gegensatz zum CO sind die bei den Überprüfungen ermittelten Daten direkt vergleichbar, wobei in Folge der geringeren Streuung der Messwerte auch die Verwendung von Mittelwerten zur Beschreibung der zeitlichen Entwicklung weniger problematisch ist. Abbildung 5: Mittlere Abgasverluste nach Baujahren (neuere Anlagen) Mittelwerte Abgasverluste - Messungen 28/ % 15 1 PE HEL GG Baujahr Wie ersichtlich zeigt sich bei den Pelletsheizungen ein deutlicher Rückgang der Abgasverluste. Auch bei HEL kann primär in Folge des vermehrten Einsatzes von Brennwertgeräten eine eindeutig positive Entwicklung festgehalten werden. Bei GG konnte hingegen der bereits in den 9-iger Jahren gegebene hohe Standard praktisch nicht mehr verbessert werden. 3. Zusammenfassung Bei den im Zeitraum von bis durchgeführten Überprüfungen wurden ähnliche Ergebnisse wie in den vorangegangenen Jahren erhalten. Im Vergleich zu den gesetzlich festgelegten Bewertungskriterien zeigen sich bei Heizöl leicht die höchsten Beanstandungsanteile. Dies steht mit dem hohen Anteil von Altanlagen, bei denen vielfach zu hohe Abgasverluste zu registrieren waren, in

7 Zusammenhang. Die besten Ergebnisse waren, den bisherigen Erfahrungen entsprechend, bei mit Gasgebläsebrennern ausgestatteten Anlagen zu verzeichnen. Relativ niedrige Beanstandungsquoten waren auch bei den mit Holzpellets betriebenen Anlagen festzustellen, wobei bei einem Vergleich mit den Öl- und Gasheizungen allerdings die weit höheren und gemessen am Stand der Technik zudem großzügig festgelegten Grenzwerte beachtet werden müssen. Bei den Pelletsheizungen und auch bei den Gasheizungen mit Gebläsebrennern konnten trotz eines beachtlichen Anteils von signifikant besseren Neuanlagen keine Verbesserungen im Vergleich der Ergebnisse von 26/27 zu 28/29 registriert werden. Die Ursachen für diese, doch etwas überraschende Entwicklung konnten im Rahmen dieser Arbeit nicht eindeutig geklärt werden. Im Gegensatz zu den Ölheizungen, bei denen vermutlich die Stilllegung unzulänglicher Anlagen auch zu den feststellbaren geringen Verbesserungen beigetragen hat, muss trotz der laufenden, periodischen Überprüfungen doch in Teilbereichen eine gewisse Verschlechterung im Betriebsverhalten der älteren Anlagen angenommen werden. Insbesondere bei den Pelletsanlagen, die überwiegend als neu einzustufen sind, ist dies eher erstaunlich, wird aber durch die ergänzend vorgenommenen Analysen der neueren Anlagen eindeutig bestätigt. Dabei zeigten die nur ca 1 Jahre alten Anlagen deutlich ungünstigere Ergebnisse als die neuesten Anlagen. Insgesamt müssen die dargelegten zeitlichen Änderungen in Anbetracht des kurzen Auswertungszeitraumes und der eher geringfügigen Verschiebungen doch vorsichtig bewertet werden, zumal auch eine Überlagerung durch zahlreiche andere Einflüsse berücksichtigt werden muss. Aus diesem Blickwinkel kann für die Gesamtheit aller überprüften Anlagen keine signifikante Änderung aus den Ergebnissen abgeleitet werden.