Emissionsgrenzwerte werden zuverlässig eingehalten

Feinstaubabscheider erfolgreich getestet

Die Kollektorbürste gehört zum automatische System für die Staubabscheidungen. © KIT

Das Karlsruher Institut für Technologie sowie die Firmen CCA-Carola Clean Air und HDG Bavaria haben automatisch gereinigte Feinstaubabscheider in einem Feldversuch über 30.000 Stunden erfolgreich getestet und weiterentwickelt. Betreiber von Hackschnitzelheizungen und anderen Biomasseanlagen können damit die Feinstaubemissionen deutlich reduzieren.

An acht Feldtestanlagen mit Heizkesseln mit einer Wärmeleistung von 50 bis 200 Kilowatt wurde die Zuverlässigkeit der vier Typen von neu entwickelten Elektroabscheidern geprüft. Dabei konnten die Forscher gleichbleibend hohe Abscheidegrade bei verschiedenen Biobrennstoffen über zwei Heizperioden demonstrieren.

Sowohl beim Einsatz von Holzpellets als auch mit Hackschnitzeln und weiteren festen Biobrennstoffen zeigten die eingesetzten Feinstaubabscheider praxisrelevante Betriebsergebnisse. Die Feldtests belegen einen robusten, stabilen Dauerbetrieb der Feinstaubabscheider. Die hohen Abscheidegrade ermöglichen es, die strengen Grenzwerte der Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (1. BImSchV) für Staubemissionen zuverlässig einzuhalten.

Bei einer Abgastemperatur bis 200 Grad und einer Konzentration der Partikelmassen von bis zu 100 Milligramm pro Normkubikmeter liegt der Abscheidegrad bei rund 77 Prozent. Abgeschieden werden die Partikel durch eine elektrostatische Reaktion mit sogenannter Koronaentladung. 

Insbesondere in Ballungsgebieten und Städten mit hoher Feinstaubbelastung kann eine Nachrüstung von Staubabscheidern an Biomasseanlagen zu einer Verbesserung der Luftqualität beitragen. Bei Biomasseanlagen, wie etwa Hackschnitzelheizungen bietet der Einbau eines Staubabscheiders die Gewähr, dass die strengen Emissionsgrenzwerte auch bei wechselnder Brennstoffqualität und Kesselleistung eingehalten werden können.

Mit den Entwicklungsarbeiten im Projekt konnten wichtige Fortschritte durch Reduzierung der für den Staubabscheider notwendigen Aufstellfläche sowie bei der automatischen Regelung erreicht werden. Außerdem konnten Erkenntnisse zur Einstufung und Entsorgung der Stäube erzielt werden, die für Planer und Betreiber von Biomasseanlagen von Bedeutung sein können.

Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ergaben, dass die Staubabscheider bei Projekten mit Heizkesseln von 100 bis 200 Kilowatt Leistung zusätzliche Investitionskosten von rund zehn bis 20 Prozent verursachen. In Bezug auf die Wärmegestehungskosten ergab die Berechnung gemäß VDI 2067, dass der Einbau eines Staubabscheiders den Wärmepreis auch bei kleineren Kesseln mit einer Leistung von 30 bis 100 Kilowatt nur geringfügig beeinflusst.

Die Ergebnisse der Forschungsarbeiten können dazu beitragen, die Akzeptanz von Holzheizungen und anderen Biomasseheizungen zu stärken, glauben die beteiligten Forscher. CCA-Carola Clean Air hat inzwischen mit der Markteinführung von vier Abscheidermodellen für Holzheizkessel in Leistungsklassen von 25 bis 200 Kilowatt begonnen. Quelle: FNR / sue

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