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Möglichkeiten zur Emissionsreduktion für kleine Feuerungen

Bei Überlegungen zur Energiegewinnung aus Biomasse, darunter insbesondere Holz, sind eine Reihe von Punkte zu bedenken:

Klimaschutz: Die verstärkte energetische Nutzung von Biomasse, soll einen wichtigen Beitrag leisten zum Erreichen der CO₂ -Einsparziele, die sich u.a. in Zusammenhang mit dem “Kyoto-Protokoll” ergeben. Forderungen nach verstärkten Maßnahmen zur Eindämmung der Folgen des Treibhauseffektes werden immer wieder durch Studien untermauert (siehe jüngsten Bericht über NASA-Studie).

Luftreinhaltung: Die Verbrennung von Festbrennstoffen führt oft zu einer verstärkten Emission von Staub. So geht man heute davon aus, dass holzbefeuerte Kleinfeuerungen vielerorts eine relevante Quelle von Feinstaubemissionen sind. Es ist bekannt, dass durch erhöhte Feinstaubkonzentrationen gesundheitliche Probleme, vor allem Atemwegserkrankungen, aber auch Herz-Kreislaufbeschwerden, ausgelöst werden. Deshalb wird diskutiert, mit welchen Maßnahmen die Feinstaubkonzentration (PM_2,5/PM₁₀) in der Umgebungsluft gesenkt werden kann. In der öffentlichen Wahrnehmung werden häufig die Partikelemissionen von Dieselmotoren als besonders gewichtige Quelle angesehen. Bei der Diskussion von Maßnahmen zur Verbesserung der Luftqualität sollten andere Quellen aber nicht vernachlässigt werden. Bei den verkehrsbedingten Emissionen sind nicht nur die Auspuffemissionen, sondern auch Reifen- oder Bremsabrieb und Aufwirbelungen zu berücksichtigen. Daneben stellt man bei genauer Betrachtung interessanterweise fest, dass Emissionen aus dem Hausbrand mitunter einen bedeutenden Anteil an der Luftbelastung haben. Aus statistischen Daten für die Schweiz lässt sich ableiten, dass kleine Holzfeuerungen im Jahresmittel mehr zur Gesamtstaubbelastung beitragen als die Dieselmotoren des Straßenverkehrs.
In der Schweiz gelten die Grenzwerte der Luftreinhalteverordnung, in der EU werden ähnliche Grenzwerte von der Richtlinie 1999/30/EG festgelegt.

Energiekosten: In den letzten Jahren haben sich die fossilen Energieträger erhbelich verteuert, der Rohölpreis seit Anfang des Jahres 2004 von etwa 40 Dollar auf heute etwa 70 Dollar für ein Barrel. Aufgrund dieser Entwicklung verstärkt sich die Nachfrage nach günstigeren Alternativen auch im Bereich der Biomasse.

Versorgungssicherheit: Infolge der Erkenntnis, dass die Abhängigkeit von Energieimporten, z.T. aus unruhigen oder unsicheren Regionen, immer weiter wächst, wird auf verschiedenen Ebenen nach Möglichkieten gesucht, die Abhängigkeit zu reduzieren. Hierbei spielen erneuerbare Energieträger eine wichtige Rolle. Auch regionale Ereignisse, wie z.B. länger anhaltende Stromausfälle, lassen beim Verbraucher den Wunsch nach einer Absicherung  der eigenen Wärmeversorgung aufkommen. Nicht zuletzt trägt die Substitution fossiler Brennstoffe durch biogene dazu bei, die endlichen Resourcen zu schonen und so z.B. die verbleibenden Ölvorräte besser einzusetzen.

Emissionsminderung: Neben den genannten Vorzügen der energetische Holznutzung gibt es weitere, wie die dezentrale Versorgungsmöglichkeit mit entsprechend lokalen Wertschöpfungsketten. Um nun die Vorteile der Biomassenutzung nicht durch mögliche Nachteile in Hinblick auf die Luftreinhaltung zu relativieren, ist es wichtig die Emissionen auf ein möglichst geringes Maß zu reduzieren. Vorzugsweise strebt man Emissionsverminderungen durch Primärmaßnahmen an, also durch Verbesserungen der Verbrennung durch innermotorische Maßnahmen oder durch Optimierung der Verbrennung bei stationären Anlagen. Von der Erneuerung älterer Feuerungen und vermehrtem Einsatz moderner Aggregate kann man sich daher deutliche Verbesserungen versprechen. Ergänzend können Sekundärmaßnahmen helfen, die Emissionen von Verbrennungsprozessen zu verringern. Darunter sind insbesondere Abgasnachbehandlungssysteme zu verstehen, wie sie aus dem Fahrzeugbereich mit dem Drei-Wege-Katalysator oder dem Partikelfilter für die Dieselmotoren bekannt sind. Zur Verminderungen von Partikelemissionen werden bei Feststofffeuerungen Systeme wie Zyklone oder auch Elektrofilter eingesetzt. Allerdings sind diese Systeme erst bei größeren Leistungen wirtschaftlich zu betreiben. Im Bereich von Kleinfeuerungsanlagen sind Abgasnachbehandlungssysteme dementsprechend nicht üblich. In jüngster Zeit gibt es Ansätze, für diesen Bereich Lösungen zu entwickeln. Für Kleinstfeuerungen zielen diese Lösungsansätze auf einfache Elektrofilter, während für kleine automatische Feuerungen sowohl Elektrofilter als auch Gewebefilter in Betracht gezogen werden.