Schadstoff-Messung beim Holzabbrand mit CheminéeCobra

• Research unit: FOEN
• Project number: UTF 725.13.23

Key words (German)

Holz, Pyrolyse, Holzkohle, Edelstahl Ständer, CheminéeCobra, Schadstoffemissionen, Holzfeuerung

Short description (German)

Beim Spaltholz-Abbrand in einer Kleinfeuerungsanlage (<70 kW) wie zum Beispiel einem Kaminofen entstehen stets unerwünschte, giftige Gase wie Kohlenmonoxid, sowie unerwünschte Feststoffe wie Feinstaub und Russ.

Die Holzverbrennung durchläuft drei Phasen: In der Trocknungsphase wird das im Holz noch vorhandene Wasser verdampft. Nachdem das Holz ausgetrocknet ist, entweichen nun bei 100 bis 600°C Gase aus dem Holz und das Holz wird stark zersetzt. Diesen thermo-chemischen Umwandlungsprozess bezeichnet man auch als Pyrolyse. Zurück bleibt Holzkohle. Die letzte Phase, die sogenannte Nachverbrennung sorgt dafür, dass das Holz nahezu restlos verbrennt und nur noch Asche übrigbleibt.

Der patentierte Edelstahl Ständer CheminéeCobra® soll die Pyrolyse optimieren: Die Holzscheite werden in konstantem Abstand zueinander gehalten, ohne dass sie sich gegenseitig berühren. Eine optimierte Pyrolyse soll die Schadstoffemissionen verringern. Erste positive Resultate lieferten bereits erste Messungen mit geeichten Wöhler-Messgeräten durch einen ausgebildeten Kaminfeger. Nun sollen diese Resultate an der Prüfstelle für Holzfeuerungen der Fachhochschule Nordwestschweiz wissenschaftlich überprüft werden.

 

Das Projekt wurde aufgrund des Beitragsgesuchs vom 15.06.2023 genehmigt.

Results according to contract (German)

1. Es werden je drei Testreihen mit und ohne CheminéeCobra® Ständer im Raumheizer BEO Sandstein Tobacco von Skantherm VKF Z1865 durchgeführt. Eine Testreihe besteht aus Anfeuern und zwei Mal Nachlegen. Nach der Testreihe wird der Raumheizer entascht und abgekühlt. Es werden folgende Messgrössen bei jeder Testreihe gemessen: (a) Gasförmige Emissionen (O₂, CO₂, CO, NO_x und VOC); (b) Staubmessung gemäss EN 16510-1:2023; (c) Gewicht des Gesamtaufbaus, (d) Abgastemperatur; (e) Unterdruck im Kamin; (f) Wassergehalt des Brennstoffes
2. Es werden je drei Testreihen mit und ohne CheminéeCobra® Ständer im Raumheizer Merkur HK von Rüegg Cheminée AG durchgeführt. Eine Testreihe besteht aus Anfeuern und zwei Mal Nachlegen. Nach der Testreihe wird der Raumheizer entascht und abgekühlt. Die unter 3.1 aufgeführten Messgrössen werden ebenfalls bei jeder Testreihe gemessen.
3. Es erfolgt eine Auswertung nach EN 16510-1:2023, wobei der Mittelwert des Kaltstarts und des ersten und zweiten Abbrands gebildet wird, sowie der Mittelwert über alle Abbrände inklusive Kaltstart. Es werden jeweils die Mittelwerte mit und ohne Cobra miteinander verglichen. Zusätzlich werden folgende Messgrössen ausgewiesen: Raumheizungs-Jahresnutzungsgrad; Staubemissionen; Emissionen von gasförmigen, organischen Verbindungen; Stickstoffemissionen; Energieeffizienzindex; Feuerleistung; Abgastemperatur
4. Ein Schlussbericht mit Darstellung der Ergebnisse aus 3.1 bis 3.3 ist redigiert und dem BAFU abgegeben.
5. Textbausteine, Illustrationen und mindestens 3 Fotografien
   (genauere Angaben s. Beilage 3) für die Verwendung in öffentlichen Publikationen sind bereitgestellt und dem BAFU abgegeben.
6. Eine Präsentation der Ergebnisse mit entsprechender Power-Point Darstellung wird am Schluss des Projektes für interessierte Personen aus dem BAFU durchgeführt.

Project aims (German)

Der Nutzen des Edelstahl Ständers CheminéeCobra® bezüglich Schadstoffemissionen beim Spaltholz-Abbrand in Kleinfeuerungsanlagen (<70 kW) soll an der Prüfstelle für Holzfeuerungen der Fachhochschule Nordwestschweiz wissenschaftlich überprüft werden.