Emissionen von Holzfeuerungsanlagen



Ähnliche Dokumente
Erneuerbare Energien zur Wärmeerzeugung

Feinstaubemissionen aus häuslichen Feuerungsanlagen

Kaminöfen im Handel.

kaminöfen mit dem skandinavischen umweltsiegel nordischer schwan

Brennwerttechnik. Die Anwendung der Brennwerttechnik bei der Pelletsheizung. Oktober Ing. Herbert Ortner

Nutzer- und Brennstoffeinflüsse bei handbeschickten Holzfeuerungen

Fachtagung. Betriebsmittel in der Rauchgasreinigung. Auswahl eines Verfahrens und der notwendigen Betriebsmittel für Waste to Energy Projekte

TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH

1. BImSchV. Informationsblatt Nr. 22 März 2011

Richtig heizen. Meine Tipps für nachhaltige Wärme

Energiegewinnung aus Holz - effizient und umweltschonend

Neues aus dem Grundwasserüberwachungsprogramm

Luftqualität in Deutschland und aktuelle Tendenzen der Luftreinhaltung. Entwicklung seit in-kraft-treten der Luftqualitätsrichtline

1 Belastung. 1.1 Standortbestimmung 1.2 Belastungsvorhersage 1.3 Favoriten

Holzenergie, die natürliche Energie mit Zukunft

Biomasse-Heizungen Entwicklung und Umweltaspekte

Stand Vollzugsempfehlung Herstellung Organischer Feinchemikalien (OFC) - 1 -

Entwicklung des Dentalmarktes in 2010 und Papier versus Plastik.

Biogas: Gestalten Sie die Energiezukunft mit.

Ökologisch Heizen mit Holz

Richtiges Heizen mit Holz

Energieeffizienz mit Wärmepumpe und Holzpellets

Kennwerte Umweltfaktoren. 1. Kurzinfo

Fachgespräch zur Ökodesign-Richtlinie im Rahmen von AP14 des Projekts. technischer Entwicklungsstand der Pelletsheiztechnik

Vorgestellt von Hans-Dieter Stubben

Ihr starker Partner im Biobrennstoff-Markt. Sichere Energieversorgung. Natürlich von Bioenergie Handel GmbH.

Nachhaltigkeit. 36 Prozent können spontan nicht sagen, was sie mit Nachhaltigkeit verbinden. Assoziationen mit dem Begriff Nachhaltigkeit

Neue Konzepte zur schadstoffarmen Holzenergie-Nutzung Thomas Nussbaumer (Hrsg.)

Gefahrstoffe. Welchen Belastungen und Schadstoffen ist der Mensch bei der Arbeit ausgesetzt?

P15. Pellet-Heizung. Heizleistung bis 15 kw Für Niedrigenergieund Einfamilienhäuser

EWI-THERM-Dauerbrandöfen die heizen Ihnen ein!

DÜNGEMITTELRECHTLICHE ASPEKTE BÖDEN. Hans-Walter Schneichel Struktur- und Genehmigungsdirektion Nord, Koblenz

ÖKOLOGISCHE BILANZIERUNG DER PRODUKTION VON HOLZPELLETS AM STANDORT SÄGEWERK SCHWAIGER, HENGERSBERG

Wasser. Haben Sie ein bestens gedämmtes Haus, mit geringem Wärmebedarf?

Die Post hat eine Umfrage gemacht

Die Gas Brennwertheizung von Enspa

Haus sanieren profitieren! 27. Februar 2014

Stand und Perspektiven der Bioenergienutzung in Baden-Württemberg

Gemeinsam können die Länder der EU mehr erreichen

REACH-CLP-Helpdesk. Zulassung in der Lieferkette. Matti Sander, Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin

Wer das Thema Nachhaltigkeit nicht als seine Aufgabe sieht, der erkennt den Wald vor lauter Bäumen nicht.

Anmeldung, Registrierung und Elternkontrolle des MEEP!-Tablet-PC

Yan Xtra. Tower Xtra. Jess Xtra Slim 2.0 3

1/6. Welche Antwort ist richtig: Wie entsteht aus organischen Kohlenstoffverbindungen das gasförmige Kohlendioxid?

How to do? Projekte - Zeiterfassung

EEG 3.0 Ausschreibungen für die Bioenergie Position der Wissenschaft. Daniela Thrän, Mattes Scheftelowitz

Kapitel 7: Sicherheitstechnik bei Biomassekessel

Europäischer Fonds für Regionale Entwicklung: EFRE im Bundes-Land Brandenburg vom Jahr 2014 bis für das Jahr 2020 in Leichter Sprache

Aufruf der Buchungssystems über die Homepage des TC-Bamberg

Umfrage: Kreditzugang weiter schwierig BDS-Präsident Hieber: Kreditnot nicht verharmlosen

Der Vortrag besteht aus 27 Seiten! Ich habe 15 Minuten. + 1 Minute Diskussion Passt!

INHALTSVERZEICHNIS Inhaltsverzeichnis Inbetriebnahme

RSV. RSV kennen. Das Virus, das Eltern kennen sollten. Informationen. Kinder schützen

Ihr CMS für die eigene Facebook Page - 1

2.7 Kommunikation / Umwelterklärung

Weniger Rauch geht auch! FEINSTAUB VERMINDERN - STEUERN SPAREN: STEUERLICHE FÖRDERUNG BEI DER NACHRÜSTUNG VON DIESEL-PKW MIT PARTIKELFILTER

Presse-Information

Exportkreditgarantien des Bundes Hermesdeckungen

Hilfe zur Urlaubsplanung und Zeiterfassung

Die Ökodesign-Richtlinie ErP. Die neuen Anforderungen.

Multiplayer Anweisungen

Im Folgenden werden einige typische Fallkonstellationen beschrieben, in denen das Gesetz den Betroffenen in der GKV hilft:

Biomassenutzung. Dipl.-Ing. Matthias Funk

EINE PLATTFORM

Veranstaltungsbelegung in QIS/LSF -- Leitfaden für BW-Studierende --

BAYERISCHE ENERGIESZENARIEN 2050

CosiGas Aktiv. Mit uns können Sie rechnen!


Strömungsoptimierung einer Vorschubrostfeuerung mit CFD und PIV"!!! Martin Kiener! Thomas Nussbaumer!! Hochschule Luzern Technik & Architektur!

Jetzt. Bonus sichern! Watt macht Fahrspaß. Das Förderprogramm für Elektromobilität

Sortimentsübersicht. Öfen. Sortimentsübersicht Öfen. Pellet- und Holzscheitofen. Günstig heizen mit Biomasse

Eine erneuerbare. Eine umweltschonende ENERGIEQUELLE. Zeitgemäße KOMFORT, DER DIE NATUR SCHONT

Pflegeneuausrichtungsgesetz: Pflegebedürftige und Menschen mit Demenz sind die Gewinner!

ANLEITUNG FÜR EINKAUF IM ECHT WEBSHOP Seite 1 von 5

Der Kontowecker: Einrichtung

Führungstraining von Vroom und Yetton

Ihre Stimme für 7 % für Kinder!

Verpasst der Mittelstand den Zug?

Lehrabschlussprüfungs Vorbereitungskurs Rauchfangkehrer. Brennstoffe. Wir Unterscheiden grundsätzlich Brennstoffe in:

Die integrierte Zeiterfassung. Das innovative Softwarekonzept

Die beste Lösung Technisch und wirtschaftlich

FORUM HANDREICHUNG (STAND: AUGUST 2013)

Was meinen die Leute eigentlich mit: Grexit?

>> Aus der Praxis: Ulrich. Februar 2011 Cekamon Saws Newsletter

DOKUMENTATION IVT Online-Shop

Die neue Aufgabe von der Monitoring-Stelle. Das ist die Monitoring-Stelle:

heizen.fnr.de DAS RICHTIGE HEIZEN MIT HOLZ ofenforum HOLZBEFEUERTE WÄRMESYSTEME ISH 2015 Dr. Hermann Hansen Bioenergie

Oracle APEX Installer

Energie- und CO 2 -Bilanz für die Kommunen im Landkreis Ostallgäu

Leit-Bild. Elbe-Werkstätten GmbH und. PIER Service & Consulting GmbH. Mit Menschen erfolgreich

Pflegende Angehörige Online Ihre Plattform im Internet

Leseauszug DGQ-Band 14-26

Die moderne Ölheizung

Immer warm. Immer Strom. Immer Geld

Ziel ist die Ausweitung des Schulungsangebots für Tuina-Therapeuten in der Bundesrepublik und die Ausbildung nach dem hohen chinesischen Standard.

- NEWS. Forschungs-Informations-Austausch Fachinstitut Gebäude-Klima e. V.

Kostenstellen verwalten. Tipps & Tricks

Transkript:

Institut für Energetik und Umwelt Institute for Energy and Environment Forschung, Entwicklung, Dienstleistung für - Energie - Wasser - Umwelt Emissionen von Holzfeuerungsanlagen BIOREGIO Holz Knüll Wabern, 02.10.2007 Dipl.-Ing. und Dipl.-EWi (FH) Volker Lenz Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, Torgauer Str. 116, D-04347 Leipzig, info@ie-leipzig.de

Institut für Energetik und Umwelt Institute for Energy and Environment Forschung, Entwicklung, Dienstleistung für - Energie - Wasser - Umwelt Feinstaubemissionen aus häuslichen Holzfeuerungen Einflüsse und Minderungsmöglichkeiten Im Auftrag des Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit Im Zusammenarbeit mit: Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) Technische Universität Hamburg-Harburg Arbeitsbereich Umweltschutztechnik und Energiewirtschaft Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, Torgauer Str. 116, D-04347 Leipzig, info@ie-leipzig.de

Institut für Energetik und Umwelt Institute for Energy and Environment Forschung, Entwicklung, Dienstleistung für - Energie - Wasser - Umwelt Institut für Energetik und Umwelt ggmbh Torgauer Str. 116 04347 Leipzig Tel.: 0341/2434-112 Fax: 0341/2434-133 Mail: info@ie-leipzig.de Internet: Institut für Energetik und Umwelt ggmbh, Torgauer Str. 116, D-04347 Leipzig, info@ie-leipzig.de

Struktur des Instituts Insgesamt hat das Institut derzeit ca. 45 Mitarbeiter. 4

Inhalt Klassische Luftschadstoffe und Treibhausgase Feinstaubdiskussion Feinstaubklassifikation Feinstaubquellen Spez. Feinstaubemissionen Holzfeuerungen Charakterisierung der Feinstäube Wirkzusammenhänge und Minderungsmögl. Schlussfolgerungen 5

Einordnung der Emissionen in die Luft Pro Holzfeuerungsanlagen: Deutliche Einsparungen an Treibhausgasen Kontra Holzfeuerungsanlagen: Erhöhte Emissionen an: SO 2 (v.a. gegenüber Erdgas) NO x CO Staub 400 Feinstaub in mg/kwh Einsparungen gegenüber Erdgas ca. 230 g/kwh Heizöl ca. 330 g/kwh 200 0 Erdgas Heizöl Holzpelletkamin Holzpelletkessel Holzhackschnitzel Scheitholzkessel neu 6 Holzkamin alt

Wirkungsgrade verschiedener Feuerungssysteme automat. Pelletheizkessel moderne Unterbrand-Gebläsekessel autom. Holzhackschnitzel-Kessel Unterbrandkessel mit Pufferspeicher Durchbrandkessel mit Pufferspeicher Unterbrandkessel ohne Pufferspeicher Kachel- und Einzelöfen Durchbrandkessel ohne Pufferspeicher offene Kamine mit Wassertaschen Kaminöfen einfacher Ofen offene Kamine offene Feuerstellen 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 in % 7

Emissionsgrenzwerte Für Feuerungsanlagen bis 1 MW gilt die 1.BImSchV (Kleinanlagenfeuerungs-V) zugelassene Holz-Brennstoffe nach 3: naturbelassenes stückiges Holz (z.b. Scheitholz, HHS) naturbelassenes nicht stückiges Holz (z.b. Sägemehl, Späne,Schleifstaub) in Anlagen über 15 kw Preßlinge aus naturbelassenem Holz (z.b. Holzbriketts oder Holzpellets - DIN 51731) Emissionsgrenzwerte für Anlagen über 15 kw (bezogen auf 13% O 2 ) max. Staub: max. CO bis 50 kw: 150 mg/nm³ 4.000 mg/nm³ deutliche 8 Verschärfung geplant!

Feinstaubdiskussion Untersuchungen von Krankheitsbildern deuten hin auf eine erhebliche Gesundheitsgefährdung durch Feinstäube + WHO Europe: verlorene Lebensmonate EU-Richtlinie 1999/30/EG und Änderung der 22. BImSchV (2002) bis Ende 2004 wenig beachtet Seit 1.1.2005 verbindliche Grenzwerte für Feinstaubimmissionen Vielfache Grenzwertüberschreitungen => Akuter Handlungsbedarf 9

EU-Grenzwerte Aktuelle Grenzwerte Jahresmittelwert PM 10 : 40 µg/m³ Tagesmittelwert 50 µg/m³ an maximal 35 Tagen/Jahr Geplante / diskutierte Grenzwerte Ab 2010 Tagesmittelwert PM 10 bei 40 µg/m³ Grenzwerte PM 2,5 Erhöhung der zulässigen Tagesüberschreitungen Medizinisch geforderte Werte WHO fordert Jahresmittelwert von 20 µg/m³ ABER: Hintergrundbelastung bereits z.t. bei 15 25 µg/m³ 10

Feinstaubklassifikation Größenklassen und Human-Wirkung Bezeichnung Aerodynamischer Durchmesser in µm Human-Einwirkung Gefährdungspotenzial Schwebstaub als TSP (total suspended particulates) bis maximal 30 Über 10 µm im Nasenund Rachenraum herausgefiltert Hustenreiz, Nießen Thorakaler Schwebstaub (thoracic particulates) < 10 (PM10) 5-10 µm Nase und Rachenraum; 3-5 µm Luftröhre; 2-3 µm Bronchien Nachweisbare Gesundheitsbeeinträchtigung Alveolengängiger Schwebstaub (respirable particulates) < 2,5 (PM2,5) 1-2 µm in Bronchiolen; 0,1 1 µm Alveolen (Lungenbläschen) Lungenerkrankungen und Herz-Kreislauf- Erkrankungen Ultrafeine Partikel (UFP) < 0,1 (PM0,1) Durch Lungenbläschen und Zellmembran direkt in Blutkreislauf Zusätzlich Gehirnund Herzerkrankungen 11

Feinstaubquellen Quelle für Feinstäube primär sekundär natürlich Vulkane Methan aus Feuchtgebieten Meere Bodenerosion Wald- und Buschfeuer Hautschuppen und Haare Schimmelpilzreste und -sporen Distickstoffoxid durch biologische Aktivitäten in Böden Vulkangase Sulfat und Nitrat aus Böden und Gewässern anthropogen Stationäre Verbrennungsanlagen Industrieprozesse Schüttgutumschlag Diesel-Fahrzeuge, Schifffahrt, Schienenverkehr und Luftfahrt Reifen-, Bremsen- und Kupplungsabrieb Aufgewirbelter Straßenstaub Verbrennungsanlagen Landwirtschaft Lösemitteleinsatz Chemische Industrie Petrochemie (Schwefeloxide, Stickstoffoxide, Ammoniak, NMVOC) 12

Feinstaubemittenten in Deutschland - eine Verteilung PM 10 Landwirtschaft 10% Abrieb (Bremsen, Reifen) 10% Güterumschlag 18% Kraft- und Heizwerke andere 6% Quellen 12% Straßenverkehr, motorisch Industrie- Kraftwerke 1% Industrieproduktion 25% 8% sonstiger Verkehr 1% Hausbrand 13% sonstige Feuerungen + diffuse Emissionen Festbrennstoffe 1% ohne natürliche Quellen Gesamt hier: 194.000 t/a (2005) UBA 13

Feinstaubemittenten in Deutschland- Unsicherheiten Reifen-, Bremsen- und Kupplungsabrieb aufgewirbelter Straßenstaub Hintergrundbelastung und Ferntransport Land- und Forstwirtschaft Baumaschinen und Straßenmeistereien (Schneepflüge) Holzfeuerungsanlagen Anlagenzahl Nutzungshäufigkeit spezifischen Emissionen => Insgesamt ca. 200 kt Feinstaubemissionen pro Jahr 14

Spezifische Feinstaubemissionen häuslicher Holzfeuerungsanlagen (1/2) Feinstaub in 600 mg/kwh 400 200 0 Erdgas Heizöl Holzpelletkamin Holzpelletkessel Holzhackschnitzel Scheitholzkessel neu Holzkamin alt Gesamtemissionen an Feinstaub aus Holzfeuerungen ergeben sich aus Anzahl an Kesseln einer Feuerungsart und eines Alters Vollbenutzungsstunden dieser Kesselgruppe Spezifischen Emissionswerte dieser Gruppe 15

Spezifische Feinstaubemissionen häuslicher Holzfeuerungsanlagen (2/2) 25 mg/nm 3 (13 % O 2 ) 20 Staubemission 15 10 21 3 % 3 % 21 3 % 91 % 94 % 1 % 2 % 3 % 16 92 % > 10 µm 10-2,5 µm 2,5-1 µm < 1 µm 3 % 2 % 3 % 5 0 Nennleistung (ca. 27 kw) Teillast (ca. 13 kw) Kleinste Leistung (ca. 8 kw) Feinstaubemissionen nach Größenklassen für 25 kw Pelletkessel (TFZ) Moderne Pellet-, Holzhackschnitzel- und Stückholzkessel liegen bei Nennleistung in ihren Staubemissionen im Bereich um 15 35 mg/nm² (bei 13% O 2 ); 16

Brennstoffbedarf und Feinstaubemissionen Anteil des Brennstoffbedarfs nach Anlagentyp Industrieanlagen (>1.000 MW) 13% Kamine + Öfen 60% Zentral-Pellets 4% Zentral- Scheitholz 13% Zentral-HHS 10% Anteil der Staubemissionen nach Anlagentyp Zentral-Pellets 0,9% Zentral- Industrieanlagen Scheitholz (>1.000 MW) 6,4% 1,3% Zentralheizungskessel setzen zusammen rund ¼ aller Brennstoffe ein (rund 1/3 der Nutzenergiebereitstellung) und sind verantwortlich für nur etwa 1/10 der Feinstaubemissionen. Kamine + Öfen 88,2% Zentral-HHS 3,2% 17

Charakterisierung der Feinstäube Größe der Partikel Form Material Angelagerte Stoffe x 25.000 Pelletfeuerung, 25 kw 18

Toxizitätsbewertung Neben der Menge an Feinstäuben (akute Belastung) ist ganz wesentlich die Toxizität der Feinstäube (chronische Belastung). Untersuchungen von Nussbaumer zeigen, dass eine vollständige Holzverbrennung zu Feinstaubemissionen führt, die in biologischen Tests deutlich günstiger abschneiden als Dieselruß; Feinstäube aus unvollständiger Verbrennung sind jedoch z.t. deutlich kritischer einzustufen. Ansatz IE: Vergleichsmatrix mit den Kriterien (Gesamtmenge, Größenverteilung, Metalle, org. Stoffe, EC/OC, Anionen, Form der Partikel) 19

Minderungsmöglichkeiten Brennstoff (Feinanteil, Feuchte, Mineralstoffe) Bedienverhalten (Bestückung, Luftzufuhr) Kessel (optimaler Ausbrand, Reinigung) Schornsteinzug (Zugbegrenzer) Pufferspeicher (Volllast) Sekundären Maßnahmen (Filter) 20

Filteransätze für Kleinfeuerungen Verfahren Technische Verfügbarkeit Feinstaubminderung Kosten Bemerkungen Fliehkraftabscheider (Zykon) ++ -- ++ Rotierender Partikelabscheider - + + Stabilitätsprobleme Gewebefilter Elektro-Filter + + ++ ++ 0 0 für Kleinanlagen in der Entwicklung Nasswäsche + 0/+ - Abwasser Rauchgaskondensation + + 0 Abwasser 21

Schlussfolgerungen (1/2) Bezogen auf ca. 200 kt an Feinstaubemissionen haben Biomassefeuerungsanlagen einen Anteil von 10-15%. Die Toxizität dieser Feinstäube muss noch genauer bestimmt werden. Häusliche Holzfeuerungsanlagen können sowohl bei den Neuanlagen als auch beim Bestand deutlich verbessert werden -> Minderungspotenzial ca. 2/3 der heutigen Gesamtemissionen. Modernste Holzzentralheizungskessel haben bereits sehr niedrige Feinstaubemissionen, die in Zukunft noch weiter sinken werden (Ziel Einhaltung der Vorgaben der neuen 1. 22 BImSchV ohne Filter).

Schlussfolgerungen (2/2) Feinstaubfilter auch für Kleinanlagen müssen zur Serienreife gelangen (zur Verbesserung der Emissionen von Kaminen, Öfen ). Vollständige Verbrennung ist sicherzustellen (Toxizität) -> Einsatz von Pufferspeichern!. Feinstaubemissionen aus häuslichen Holzfeuerungsanlagen sollten soweit reduzierbar sein, dass sie einem weiteren Ausbau dieser wichtigen Nutzungsoption der Biomasse nicht im Wege stehen! 23

Vielen herzlichen Dank. Institut für Energetik und Umwelt gemeinnützige GmbH Torgauer Straße 116; D-04347 Leipzig Tel: ++49-3 41-24 34-1 13 Fax: ++49-3 41-24 34-1 33 Kontakt: Dipl.-Ing. und Dipl.-Energiewirt (FH) Volker Lenz email: Volker.Lenz@ie-leipzig.de 24