Wissenschaftler:innen vom Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe (TFZ) haben untersucht, wie sich Emissionen beim Heizen mit Pelletsöfen verringern lassen. Denn selbst bei der Verwendung von Pellets der höchsten Qualitätsklasse in Pelletöfen können die Staubemissionen stark variieren. Mit Blick auf die Luftreinhaltung haben die Forscher:innen im Projekt FuturePelletSpec 2 den Brennstoff selbst sowie das Zusammenspiel mit der Ofentechnik ins Visier genommen. Auf dieser Grundlage schlagen sie eine Reihe von Optimierungen für Holzpellets und Pelletöfen vor.

Brennkammeraufbau, Schneckenförderung, Luftstromkanalisierung – Pelletöfen gibt es mit teils großen Unterschieden. Um die emissionsärmste Bauweise für Pelletöfen herauszufinden, testeten die Wissenschaftler vier repräsentative Geräte aus dem Handel. Darüber hinaus ein weiteres, das man gemiensam mit den Projektpartnern, dem Ofenhersteller Olsberg und dem Forschungsunternehmen BIOS eigens für die Untersuchung entwickelt hatte. Dieses hat man so gebaut, dass seine Emissionen im Betrieb weit unter den aktuellen Grenzwerten liegen.

Brennertopfdesign und automatische Brennstoffregelung reduzieren Emissionen von Pelletsöfen

Die Pelletöfen wiesen in den Praxistests deutlich niedrigere Kohlenstoffmonoxid- und Staubemissionen auf, wenn sie mit einer automatischer Brennstoffregelung und einem optimiertem Brennertopfdesign ausgestattet waren. Eine automatische Regelung kontrolliert die Menge an Pellets, die in die Brennkammer gelangen. Das stabilisiert die Verbrennung und minimiert Emissionsschwankungen. Als problematisch erwiesen sich hierbei kurze Pellets. Gelangten zu viele von ihnen in die Brennkammer, erhöhte sich die Brennstoffmenge im Ofen. So fand eine unvollständige Verbrennung mit höheren Emissionen statt. Hinsichtlich des Brenntopfdesigns erzielten die Öfen bessere Emissionswerte, die die Luftzufuhr auf verschiedene Bereiche verteilen und einen Teil der Abgase wiederholt in die Brennkammer leiten.

Die Wissenschaftler untersuchten auch den Brennstoff selbst. Dafür stellten sie 14 Pelletssortimente mit verschiedenen Eigenschaften her. „Die Versuche haben eindeutig gezeigt, dass der Gehalt von Kalium sowie das Verhältnis von Silizium zu Kalium genauso wie die Pelletslänge die wichtigsten Stellschrauben sind. Für den emissionsarmen Betrieb eines Pelletofens empfehlen wir Holzpellets mit einem Aschegehalt von bis zu 0,5 Masseprozent, einem Wassergehalt von 5 bis 10 Masseprozent sowie die Begrenzung des Anteils von sehr kurzen Pellets unter 10 Millimeter“, sagt Projektleiter Robert Mack vom TFZ. „Auf Basis unserer Ergebnisse schlagen wir die Einführung eines zusätzlichen Qualitätslabels für Ofenpellets vor. Damit könnten Verbraucher einen Brennstoff kaufen, mit dem sich geringere Emissionen erzielen lassen.“

Die Empfehlungen zur Pelletsqualität und zum Ofendesign sind auf der Projektseite unter diesem Link abrufbar. Das Bundesministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Heimat hat das Forschungsprojekt wurde vom gefördert.

Sie wissenschaftlichen Originalpublikation zum Projekt FuturePelletSpec 2 ist unter diesem Link zu finden.

Quelle: TFZ | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH