Emissionsfaktoren moderner Pelletkessel unter typischen Heizbedingungen

• Forschungsstelle: BFE
• Projektnummer: 102618

Schlüsselwörter (Deutsch)

TP0070;F-Holz

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Emissionsfaktoren moderner Pelletkessel unter typischen Heizbedingungen

Schlussbericht (Deutsch)

In der vorliegenden Untersuchung wurden die Schadstoffemissionen von zwei modernen Pelletkesseln auf dem Versuchsstand der Hochschule Luzern – Technik & Architektur (HSLU) gemessen und Emissionsfaktoren unter typischen Betriebsbedingungen zur Bereitstellung von Warmwasser und Heizwärme in Wohnhäusern (EFH und MFH) bestimmt. Dazu wurde ein typischer Betrieb der Pelletkessel simuliert, wie er beim Einsatz mit und ohne Wärmespeicher und mit und ohne solare Warmwassererwärmung in Gebäuden auftritt. Nebst Betrieb bei stationären Leistungsstufen unter Voll- und Teillast wurden auch die Startphasen aus dem kalten und warmen Zustand, der Lastwechsel, der taktende Betrieb und das Ausschalten untersucht. Nebst den gasförmigen Schadstoffen an Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffen unterteilt in Methan und Nichtmethan-Kohlenwasserstoffe sowie Stickoxiden wurden der Gesamtstaub durch gravimetrische Feststoffmessung sowie die Korngrössen- und Anzahlverteilung der Partikel mittels Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) und Optical Particle Counter (OPC) bestimmt. Gleichzeitig mit der Messung der Schadstoffkonzentrationen wurde der Abgasvolumenstrom erfasst und zur Bestimmung gewichteter Emissionsdaten verwendet. Daraus werden im vorliegenden Bericht Emissionsfaktoren unter verschiedenen Heizbedingungen berechnet, die vom Institut für Solartechnik (SPF) der Hochschule Rapperswil zur Bestimmung von Jahres-Emissionsfrachten der Pelletkessel verwendet werden. Die Resultate zeigen, dass während der Startphase kurzfristig deutlich erhöhte Emissionen an unvollständig oxidierten Gasen sowie Feststoffen auftreten. Bei stationärem Betrieb sind die Emissionen gering und entsprechen bei einem Pelletkessel sogar den unter prüfstandsbedingungen (also ohne Berücksichtigung von Start und Ausschalten) ausgewiesenen Angaben. Beim Ausschalten treten wiederum kurzfristig deutlich erhöhte Emissionen auf. Je nach Regelungskonzept eines Pelletkessels und seiner realen hydraulischen Einbindung in ein System mit oder ohne Pufferspeicher treten auch Taktzyklen auf, bei denen nach dem Starten nur eine kurze Phase mit stationärem Betrieb und anschliessend wieder das Ausschalten und eine mehr oder weniger lange Stillstandsphase folgt. Da die Emissionen bei jedem Start- und Stoppvorgang einige Minuten lang bedeutend höher sind als bei stationärem Betrieb, ist taktender Betrieb grundsätzlich unerwünscht. Die Untersuchung zeigt, dass die Emissionen im Taktbetrieb für die untersuchten Kessel nur dann vertretbar sind, wenn die Laufzeit inklusive Starten und Ausschalten mindestens 80 bis 90 Minuten beträgt. Aus der Praxis ist aber bekannt, dass die Laufzeiten pro Start teilweise nur 15 Minuten betragen können, sofern die Kessel ohne Wärmespeicher betrieben werden oder die hydraulische Einbindung so ausgeführt ist, dass der Kessel trotz Wärmespeicher taktend betrieben wird.

Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Hochschule Luzern - Technik und Architektur

Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Good,Jürgen
Nussbaumer,Thomas

Zugehörige Dokumente

• Emissionsfaktoren moderner Pelletkessel unter typischen Heizbedingungen - Schlussbericht [PDF] 6'583 kB