Schadstoffemissionen von Pellets untersucht
Bei der Verbrennung von Pellets beeinflussen die im Holz enthaltenen Minerale Kalium und Silizium die Schadstoffemissionen erheblich. Das ist eines der Hauptergebnisse des Projekts Future Pellet Spec des Technologie- und Förderzentrums (TFZ).
Welche Parameter die Schadstoffemissionen beeinflussen
Das TFZ-Team hat das Verbrennungsverhalten von 28 auf dem Markt verfügbaren Holzpelletsortimenten untersucht und stellten zusätzlich über 30 Versuchsbrennstoffe mit definierten Eigenschaften selbst hergestellt.
- Ergebnis: “Es stellte sich heraus, dass Nadelholzpellets meist deutlich geringere Emissionen verursachen als Pellets aus Laubholz”, resümiert Robert Mack, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Biogene Festbrennstoffe.
- Wie das Forschungsteam außerdem herausfand, können Additive wie beispielsweise Kaolin die Gesamtstaubemissionen senken. Kaolin ist ein Tonmineral und bindet die staubbildenden Elemente Kalium und Natrium in die Asche ein.
- Weitere Parameter wie der Wassergehalt der Pellets sowie der Feinanteil wirken sich ebenfalls auf die Schadstoffemissionen aus. “Hohe Feinanteile können die gasförmigen Emissionen um den Faktor fünf bis zehn und die Staubemissionen um den Faktor 1,5 erhöhen”, sagt Mack.
- Auch die Länge der Pellets hat einen Einfluss: Sehr kurze oder sehr lange Pellets können die Schadstoffemissionen beeinträchtigen.
Wie Öfen gebaut sein müssen, damit sie Pellets emissionsarm verbrennen
Normen und Zertifikate wie ENplus bieten Orientierung zum Qualitätsstandard des Brennstoffes, dennoch sind Schwankungen in der Zusammensetzung der Chargen natürlich. Umso wichtiger ist es, dass die eingesetzte Pelletofentechnik die Schwankungen flexibel auffangen und hin zu einer emissionsarmen Verbrennung anpassen kann. Deshalb formulierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler einige Empfehlungen:
- So sollte die Förderschnecke in der Feuerung eines Pelletsofens möglichst wenig Abrieb bei den Brennstoffen erzeugen, da dadurch Feinanteil vermindert wird.
- Außerdem sollte ein Temperatursensor im Feuerraum vorhanden sein, weil die Ofensteuerung mit ihm auch die häufig wechselnden Schüttdichten besser ausgleichen kann.
- Auch die zeitlich optimale Zufuhr des Brennstoffes ist ein entscheidender Faktor für eine möglichst emissionsarme Verbrennung.
- Außerdem sind die Isolierung des Feuerraums, die Geometrie der Brennerschale sowie die Anordnung und Dimensionierung der Luftdüsen entscheidend.
Bei den ebenfalls untersuchten Zentralheizungskesseln wirkte sich der Einfluss der analysierten Brennstoffparameter im Vergleich zu den Pelletsöfen kaum aus. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten hat das TFZ jetzt im TFZ-Bericht Nr. 74 veröffentlicht.
