Das Projekt "Optimierung der Verbrennungsvorgänge in Stückholzfeuerungsanlagen mittels sensorischer und katalytischer Methoden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft, Institut für Angewandte Forschung durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Der Energieträger Holz wird vor dem Hintergrund weiter steigender Mineralölpreise für die privaten Haushalte in ländlichen Regionen zunehmend an Bedeutung gewinnen, da die Verfeuerung von Stückholz, sei es in Kachelofeneinsätzen oder in zentralen Stückholzheizkesseln, eine sehr preiswerte Alternative darstellt, wenn das Scheitholz in Eigenarbeit bereitgestellt werden kann. Angesichts der sehr komplexen Scheitholz-Verbrennungsprozesse geht die Verfeuerung von Scheitholz allerdings mit erheblichen Umweltbelastungen einher (Emission von toxischen aliphatischen und aromatischen Kohlenwasserstoffen bei unvollständiger Verbrennung), da die Brennraumgeometrien und Abgasführungen der meisten Verbrennungsanlagen nicht optimiert sind und die Möglichkeiten der sensorgeführten Prozesssteuerung nicht dem Stand der Technik entsprechend genutzt werden. In diesem Förderprojekt haben sich die Antragsteller zum Ziel gesetzt, durch den Einsatz geeigneter Sensoren die Schlüssel-Parameter Verbrennungstemperatur, Restsauerstoffgehalt und CO/HC-Gehalt kontinuierlich und in-situ im Abgas zu messen und diese Daten als Eingangsgröße für die kontinuierliche Regelung der Verbrennungsluft zu nutzen. Hierzu ist ein geeigneter Regelungsalgorithmus zu entwickeln, mit dem es gelingen sollte, die Emission der Schadstoffe pro erzeugte Wärmeeinheit wirksam herabzusetzen. In einem zweiten Schritt werden die Möglichkeiten des Einsatzes eines Oxidationskatalysators zur Unterstützung der Nachverbrennung insbesondere bei niedrigen Verbrennungstemperaturen geprüft. Diese Untersuchungen werden an feuerungstechnisch weitgehend optimierten Verbrennungsanlagen durchgeführt. Unsere Kooperationspartner stellen sowohl eine Kachelofeneinsatz (Typ SF10SK, Brunner GmbH, Eggenfelden) als auch einen Stückholz-Heizkessel (Typ Vitolig 200, Viessmann GmbH, Allendorf) zur Durchführung des Vorhabens zur Verfügung. Fazit: Die Projektergebnisse sprechen für sich und sollten in Anbetracht der hohen Umweltbelastungen durch zunehmende Nutzung von Holzfeuerungsanlagen zur Wärmegewinnung mit Nachdruck im Rahmen der Entwicklung moderner Verbrennungsanlagen umgesetzt werden. Hierzu ist allerdings auch der Gesetzgeber gefordert, die nötigen gesetzlichen Rahmenbedingungen (1. BImSch) vorzugeben.
Das Projekt "NOSMOG IV - Emissionsarmes effizientes Energiemodul für Biomasse-Feuerungen NOSMOG - Phase 4)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Salerno Engeler GmbH durchgeführt. Die Feinstaubproblematik ist nach wie vor im Fokus von Industrie und Behörden. Die Gesundheitskosten stehen im direkten Zusammenhang mit der Partikelfracht (Feinstaub) in der Luft. Holz und Biomasse gelten als CO2-neutral und können einen wichtigen Beitrag zur Deckung des zukünftigen Energieverbrauches leisten emittieren aber Feinstaub, wenn sie als Brennstoff genutzt werden. Es ist daher unerlässlich, Massnahmen zu ergreifen, um deren Feinstaubemissionen zu reduzieren.
Bei Holzfeuerungen kann das NOSMOG System, welches aus einer multifunktionalen Abgasanlage mit Abgas-Wasser-Wärmetauscher, Abgas-Luft-Wärmetauscher, Spüldüse und Elektroabscheider besteht, helfen die Feinstaubproblematik zu entschärfen.
Durch die Entwicklung der NOSMOG Technologie in den Projekten NOSMOG I und II (vom BAFU finanzierte Projekte) und NOSMOG III (vom BFE finanziertes Projekt) konnte ein Anlagen-System geschaffen werden, dass die Feinstaubemissionen in jeder Feuerungsphase, vom Anzünden bis zum Ausbrand, nachweisslich massiv reduziert werden können. Neben den primären Partikeln werden auch die Vorläufersubstanzen für die Bildung von Sekundäraerosole durch das System NOSMOG reduziert.
Mit diesem vorliegenden Projekt soll die Wirkung des Systems NOSMOG als Pilotanlage in verschiedenen Varianten evaluiert sowie die Alltagstauglichkeit bei Endkunden über die Dauer einer ganzen Heizperiode nach der im Projekt EN-PME-TEST entwickelten Methode, welche sich an die EN 16510 anlehnt, untersucht werden.
Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 28.04.2017 an der Sitzung der Koko UT vom 20.06.2017 genehmigt.
Projektziele:
Die Wirkung des Systems NOSMOG mit 5 Pilotanlagen in unterschiedlichen Varianten bezüglich Leistung, Konstruktion, Feuerungstypen und wärmetechnischer Peripherie wird bei 5 Endkunden über die Dauer einer ganzen Heizperiode nach der im Projekt EN-PME-TEST entwickelten Methode, untersucht.
Die Partikelemissionen sind in jeder Feuerungsphase, im Durchschnitt über alle Messungen unter 10 mg/nm3 und der Anlagewirkungsgrad kann je nach Feuerung und Anlage 5% bis 20 % verbessert werden.