Holz ist die bedeutendste regenerative Energieform im Wärmemarkt. Doch bei seiner Verbrennung tritt immer Feinstaub auf. Dieser lässt sich mit hocheffizienten Filtern ausscheiden.
Sogenannte Pall-Ringe, die in katalytischen Speichern für Holzöfen zum Einsatz kommen.
Fraunhofer IBP
Holz ist in der Verbrennung nicht gleich Holz. Während in Kaminöfen vor allem Scheitholz zum Einsatz kommt, sind es in automatisierten Biomasse-Heiztechnologien vor allem Hackschnitzel für größere Anlagen und Pellets bei kleineren. "Die Qualität des Holzes und sein Brennwert variiert mit Art und Form. Dies findet auch Niederschlag im Ascheaufkommen und der Feinstaubentstehung, welche beispielsweise für Holzpellets die besten bzw. geringsten Werte liefert", beschreibt Springer VS-Autorin Sandra Hook im Buchkapitel Umwandlung von Energie auf Seite 44 die Unterschiede bezüglich der Umweltbelastung.
Gerade bei Kaminöfen für Scheitholz ist die Feinstaubbelastung besonders hoch. Das wichtigste Mittel dagegen ist die Verwendung ordnungsgemäß gelagerten Brennholzes, das weniger als 20 Prozent Feuchte aufweist. Doch selbst hierbei erfolgt – typisch für Festbrennstoffe – niemals eine feinstaubfreie Verbrennung.
Kleinster Feinstaub besonders schädlich
Die VDI-Richtlinie 2119 unterscheidet folgende drei Staubarten: Grobstaub mit einem Korndurchmesser >10 μm, Feinstaub mit Korndurchmessern von 0,5–10 μm und Feinstaub mit geringeren Durchmessern als 0,5 μm. Dabei gilt: Je kleiner die Teilchen, umso länger ihre Verweildauer in der Luft und desto stärker ihr Anteil an dortigen chemischen und photochemischen Reaktionen. Deswegen ist das Ausfiltern von Feinstaub so wichtig.
Eine Methode sind moderne Kaminöfen, die dank optimierter Verbrennungsvorgänge bis zu 80 Prozent weniger Feinstaub emittieren als ältere Modelle. Dazu zählen etwa Brennräume mit dosierter Zuführung der Verbrennungsluft, bei denen die Nachverbrennung mit der sogenannten Tertiärluft optimiert wird – ein Luftstrom, der von der Rückwand des Ofens in den Brennraum eingeleitet wird.
Allerdings gibt es in Deutschland rund 10 Millionen solcher Feierstätten, das entspricht gut jedem vierten Haushalt. Davon entsprechend lediglich 1,5 Millionen dem heutigen Standard. Für fast alle anderen gibt es allerdings Möglichkeiten der Nachrüstung mittels Filter. In Frage kommen dabei zum einen aktive Filter, die mit Strom betrieben werden und den Staub durch elektrostatische Abscheidung aus dem Abgas entfernen. Sie können bis zu 90 Prozent des Feinstaubs eliminieren.
Filter mit High-Tech-Materialien
Zum anderen sind das passive Filtersysteme, die einen katalytischen Oxydationsprozess nutzen und den Feinstaub in weniger schädliche Stoffe zerlegen. Diese sind allerdings nicht so effizient wie elektrostatische Filter. Vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik wurde ein katalytischer HiClean-Filter entwickelt, der in einem neuartigem und vor allem wartungsfreien Filtermaterial eine ausgeklügelte Luftführung ermöglicht und damit Emissionen sowie Brennstoffverbrauch reduziert. Im Gegenzug steigen Wirkungsgrad und Strahlungswärme-Austausch, letztlich der Sinn eines jeden Kaminofens.
"Die filternden Abscheider werden eingesetzt, wenn unabhängig von der Feinheit des Staubes eine hochwirksame Abscheidung erzielt werden soll. Das Grundprinzip bei diesem Verfahren ist, dass das zu reinigende Gas durch ein poröses Medium, den Filter, geleitet wird. Der Filter kann entweder aus Faserschichten (Faserschichtfilter) oder aus körnigen Schichten (Schüttschichtfilter) bestehen", beschreibt Springer Vieweg-Autor Andreas Giessmann in seinem Buchkapitel Abgasreinigung in Beschichtungsbetrieben auf Seite 258 die Wirkungsweise dieser Filter.