Erweiterte Partikelanalytik für Holzfeuerungsabgase

• Research unit: SFOE
• Project number: 102207

Key words (German)

TP0070;F-Holz

Short description (German)

Erweiterte Partikelanalytik für Holzfeuerungsabgase

Final report (German)

Holzfeuerungen tragen in der Schweiz im Winter beträchtlich zur Feinstaubmasse bei. Insbesondere bei der organischen Feinstaubmasse sind die Holzfeuerungen im Winter die wichtigste primäre Emissionsquelle, wichtiger als der Verkehr. Der sekundäre Beitrag an die organische Masse, welche aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen erst durch Oxidation in der Atmosphäre entstehen sind ausser in den Alpentälern insgesamt noch wichtiger als die primären Quellen. Ziel dieses Projektes ist es, die primären Emissionen und das sekundäre Feinstaubbildungspotential von Stückholzheizungen und Pelletfeuerungen zu quantifizieren und charakterisieren. Dazu wurden in diesem Projekt einerseits Emissionsstudien an Holzfeuerungsprüfständen sowie Emissions- und Alterungsexperimente in der Smogkammer am PSI durchgeführt. Dies beinhaltete zeitlich hochaufgelöste Messungen von Feinstaubkomponenten mit einem Aerosolmassenspektrometer (organische Masse), mit dem Multi-Winkel Absorptionsphotometer (schwarzer Russ) und mit dem TEOM (Tapered Element Oscillating Microbalance) (Feinstaubmasse). Die potentielle Toxizität der Partikel in der Lunge wurden mit ROS-Konzentrationen (Reaktive oxidierende Substanzen) approximiert. Es konnte unter anderem gezeigt werden, dass die Pelletöfen während der stabilen Brennphase deutlich weniger Russ- und organische Masse emittieren und auch praktisch keine sekundären Partikel gebildet werden. Die Startphasen sind bei allen Holzöfen ein Problem, währenddem ein moderner Stückholzofen während der Brennphase weniger emittiert als ein alter Stückholzofen. Bei Emissionstests ist es problematisch, die ersten 10 Minuten nicht zu berücksichtigen, weil rund 50% der Emissionen in dieser Zeit ausgestossen werden. Die Feinstaubemissionen des Stückholzofens insbesondere während der Startphase sind potentiell sehr viel toxischer als Feinstaub von Pelletöfen während stabiler Brennphase und meist auch toxischer als Dieselruss oder Zigarettenrauch. Die verlässliche Messung der organischen Emissionen von Stückholzöfen ist nach wie vor ein Problem. Zukünftige Projekte sollten bei genügend Verdünnung aber auch bei tiefen Temperaturen durchgeführt werden, um die realen Emissionen und Feinstaubbildungspotenziale zu bestimmen. Die Entwicklung und Anwendung von On-line Methoden zur ROS-Bestimmung wären sehr interessant.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Paul Scherrer Institut
Fachhochschule Nordwestschweiz, Institut für Aerosol- und Sensortechnik

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Prévôt,André
Burtscher,Heinz
Baltensperger,Urs

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