Kalium und Silizium in Holzpellets beeinflussen wesentlich die Schadstoffe, die bei der Verbrennung der Pellets in Öfen frei werden. Das ist eines der zentralen Ergebnisse des Projektes „FuturePelletSpec“ des Technologie- und Förderzentrum (TFZ) im Kompetenzzentrum Nachhaltige Rohstoffe. Die Forschenden hatten bei der Verbrennung von Holzpellets die Wirkung bisher unbekannter Parameter auf die Schadstoff-Emissionen untersucht.

Ihr Ziel war es, die Herstellern von Holzpellets und Pelletöfen bei der Emissionsminderung zu unterstützen. Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten hat das TFZ im TFZ-Bericht Nr. 74 mit dem Titel „Erweiterte Holzpelletcharakterisierung“ veröffentlicht.

Tonmineral Kaolin kann hohe Staub-Emissionen verhindern

Zu den untersuchten Holzpellets gehörten 28 auf dem Markt erhältliche Pellets sowie 30 selbst hergestellte Brennstoffe mit definierten Eigenschaften. „Es stellte sich heraus, dass Nadelholzpellets meist deutlich geringere Emissionen verursachen als Pellets aus Laubholz“, sagt Robert Mack, wissenschaftlicher Mitarbeiter in der Abteilung Biogene Festbrennstoffe am TFZ.

Die Elemente Kalium und Natrium sorgen generell für eine höhere Staubbildung. Doch bestimmte Zusatzstoffe, wie das Tonmineral Kaolin, können diese Elemente in der Asche fixieren und so die Staubemissionen senken.

Holzpellets aus besonders feinem Holzmehl sorgen ebenfalls für höhere Emissionen. „Hohe Feinanteile können die gasförmigen Emissionen um den Faktor 5 – 10 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 setzen mehr Schadstoffe frei.

Pelletsöfen müssen auf verschiedene Qualitäten reagieren können

Um die Qualität von Holzpellets zu beschreiben, gibt es Normen und Zertifikate wie ENplus. Doch diese verhindern nicht, dass die Bestandteile des natürlichen Brennstoffs je nach Charge schwanken. Die Technik in den Pelletöfen müsse diese Schwankungen auffangen und immer für eine emissionsarme Verbrennung sorgen.

Das Team des TFZ hat daher Empfehlungen für die Hersteller von Pelletöfen formuliert, um die Emissionen zu senken. Dazu gehören simple Grundsätze, wie, dass die Förderschnecke möglichst wenig Abrieb erzeugen soll. Ein Temperatursensor im Feuerraum sei nötig, um abweichende Schüttdichten zwischen den Chargen auszugleichen.

Weitere Faktoren seien die zeitliche Optimierung der Brennstoffzufuhr, die Isolierung des Feuerraums, die Form der Brennerschale sowie die Größe und Lage der Luftdüsen.

Das TFZ untersuchte auch Pellet-Zentralheizungskessel. Bei diesen war der Einfluss der analysierten Brennstoffparameter im Vergleich zu den Pelletöfen allerdings gering.

Die Forschungsarbeiten wurden gefördert Bayerischen Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten (StMELF). Das TFZ arbeitete hierfür mit Vertretern aus Industrie (Deutsches Pellet Institut) und Forschung (BIOS Energiesysteme GmbH) zusammen.

Die Diskussion über die Schadstoff-Emissionen von Holzheizungen hat im letzten Jahr wieder Fahrt aufgenommen. Die DUH fordert eine Pflicht zum Einbau von Feinstaub-Filtern.

01.07.2022 | Quelle: TFZ | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH