Innovative Ideen und Technologien für eine saubere Nutzung von Biomasse-Heizungssystemen in Privathäusern

by Project BB Clean funded by Interreg - Alpine Space

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Posted by Marc on 27-06-2019 - Last updated on 28-06-2019

Die teilweise falsche Nutzung von Biomasse-Heizungen (also Kamine und Öfen und andere Kleinfeuerungsanlagen) is in einigen Tälern der Alpen bereits ein reales Problem. Die Emissionen insbesondere von Feinstaub sind gerade bei alten Anlagen sehr hoch. Wir möchten dieses Problem lösen, denn an sich ist die Biomasse-Verbrennung sehr positiv zu bewerten. Daher suchen wir Eure Ideen und Lösungen. Welche technischen Lösungen habt Ihr eingebaut, oder kennt Ihr und würdet Ihr empfehlen zur Optimierung der Biomasse-Heizungen insb. mit Blick auf den Feinstaub-Ausstoß? Welche Tricks kennt Ihr um bspw. Euren Kamin effizienter anzufeuern? Diese Challenge läuft im Rahmen des Interreg-Alpine Space Projektes BB-CLEAN: “Strategic tools towards a sustainable use of biomass for low carbon domestic heating”

Die Frage:

  1. Welche technischen Lösungen habt Ihr installiert oder gesehen, bzw. würdet Ihr vorschlagen, in der Zukunft anzuwenden, um Biomasse-Heizungen zu optimieren und insb. Feinstaub zu reduzieren?

Gewinn:

Die Top 10 ausgewählten Ideen werden aus unserer Projekthomepage präsentiert, in Projektberichten und in den sozialen Medien.

Zusätzlich erhalten die ersten drei Plätze folgende finanzielle Belohnung

1. 100 €

2.  60 €

3.  40 €

Weitere Verwendung der Ideen

Im Rahmen des Projektes werden die innovativen Ideen genutzt um einen Katalog sowie Guidelines zu entwickeln, um Biomasse-Heizungen noch effektiver zu machen. Diese Ideen werden u.a. für die Entwicklung von Handlungsempfehlungen der Politik genutzt.

Hintergrund:

Die ineffiziente Biomasse-Verbrennung ist mit Blick auf die entstehenden Feinstaub ein echtes Problem. In Deutschland produzieren die privaten Kamine und Kleinfeuerungsanlagen auf Holzbasis mehr Feinstaub als alle PKW und LKW.

Somit müssen wir dieses Problem dringend angehen.

Im Rahmen des Interreg-Alpine Space Projektes BB-Clean werden wir daher verschiedene Challenges aufbauen auf der Plattform www.innonatives.com um eine nachhaltiger Biomasse-Verbrennung in den Alpen zu unterstützen.

In der Alpenregion besteht ein großer Bedarf, die lokalen Ressourcen besser zu nutzen und die Energie-Nutzung zu optimieren bei gleichzeitiger Reduzierung negativer Umwelteinflüsse (EUSALP, AG9). Biomasse ist dabei an sich sehr vorteilhaft, da es lokal verfügbar und bezahlbar ist und CO2-neutral verbrennt. Daher ist Biomasse von strategischer Bedeutung für die Alpen. Allerdings gibt es ein Problem, da bei falsche Nutzung der Biomasse-Anlagen der Feinstaub-Ausstoß sehr hoch ist, was aber weder in der Bevölkerung noch bei den lokalen Behörden bekannt ist. Die negativen Effekte des Feinstaubs sind aber allg. anerkannt.

Weitere Informationen und Kontakt

https://www.alpine-space.eu/projects/bb-clean/en/home

Marc

marc.tobias@econcept.org

 

Comments

  1. j.scheumann j.scheumann

    Die Schwierigkeiten einer Systemerweiterung

    Es gibt diverse Gründe weshalb es in der Heizungstechnik nicht zu signifikanten Änderungen kommt. Einer der wichtigsten sind die langen Produktlebensdauer (1.), dicht gefolgt von der Tatsache, dass die Heizungsanlage ihr Werk in der Regel bis zu einem sehr intensiven Nutzungspunkt (z.B. extreme Kälte) verrichtet, dann muss von den Eigentümern schnell entschieden (2.) werden wie es weiter geht. Für den Entscheidungsprozess ist also wenig Zeit und für häufig notwendige Abstimmung der Gesamtanlage (Anschluss des Kamins an die Heizungsanlage, hydraulischer Abgleich der Heizkörper etc.) ist dann weder Gelegenheit noch Geld da. Meistens entscheiden sich die Leute aufgrund der gebotenen Eile für das bereits verwendete System, ein Technologiesprung wird an dieser Stelle für weiter rund 20 Jahre verschoben.

    Als zweite Option bieten sich natürlich auch kostengünstigere Nachrüstungen zum erhöhen der Effizienz (3.) und der Reduktion der Imissionen (4.) an. Leider kosten all diese Lösung unverhältnismässigst viel und bieten dem Anwender keinen entsprechenden Mehrwert. Diese Lösungen werden also nur durch entsprechende Erlässe oder eine Kampagne ink. entsprechender Förderung durchzusetzen sein.

     

    Zu den Lösungen

    Zu den Punkten 1. und 2.: Die Produktlebensdauer zu verkürzen ist indiskutabel. Allerdings wäre es sinnvoll die Leute vorab zu informieren, auch hier schlage ich eine Kampagne vor. Die Öffentlichkeit muss über die Notwendigkeit effektiverer Feuerungsanlagen aufgeklärt werden, die derzeitig vorherrschende Stimmung für weniger Gesundheitsbelastende Produkte kann hierfür genutzt werden. Die Hauptsache bildet allerdings eine Schnelleeingreiftruppe (TaskForce) (kann auch aus Zertifizierten Handwerksbetrieben bestehen, die auf eine Mobilgerätepool der TaskForce zugreifen). Sie greift ein sollte ein Ofen bzw. eine Heizungsanlage ausfallen. Schnelle Lösungen haben in diesem Moment oberste Priorität. Im Bedarfsfall setzen die Schnelleindatztruppe in der laufenden Heizperiode mobile elektrische Heizgeräte ein und verschaffen den Hausbewohnern mit der betroffenen Anlage so Zeit. Da die kosten für Strom im Verhältnis zu den sonst üblichen Brennstoffen deutlich höher ausfallen, trägt die Schnelleinsatzgruppe die Kostendifferenz gegenüber des alten defekten Systems. Die Bewohner erhalten Beratung zu einer Neuanlage und können sich im folgenden Sommer für ein Neusystem entscheiden. Sollten Sie einen Kredit beziehen müssen, wird ihnen dieser bei Kauf einer effizienten Anlage kostenfrei zur Verfügung gestellt.

     

    Welche Technik bietet sich für Neuinstallationen an:

     

    Um die Effizienz der Feuerungsanlagen zu erhöhen schlage ich als Neuanschaffung einen Holzofen mit integriertem Holzvergasser vor., so wie ihn z.B. die Firma Xeoos mit ihrer TwinFire-Technologie anbietet:

    https://www.xeoos.de/technik.html

     

    Die Nachverbrennung der Holzgase ermöglicht eine sehr hohe Temperatur und geringe Feinstaubemissionen. Wird die Technik zudem mit einer Wsserführung kombiniert, können bis zu 90% der eingesetzten Energie in Wärme für das Gebäude überführt werden. Ein Pufferspeicher kann zudem dafür sorgen, dass die Wohnraumtemperatur auch bei hoher Leistung nicht über eine Wohlfühltemperatur von 21 °C steigt. Dies verringert zusätzlich die Wärmeverluste vom Gebäude an die Umwelt. Die Abführung der gewonnen Wärme reduziert außerdem die Abgastemperatur des Ofens und nutz so den Brennstoff effizienter aus.  

    Wird dann noch ein besonders effizienter Schichtspeicher in Kombination mit einer Fußbodenheizung und z.B. einer dynamischer Entnahmevorrichtung verwendet, steht langfristig Wärme zum Heizen und die Warmwasserbereitung zur Verfügung (meine Erfindung, wir suchen aktuell nach Geldgebern, die den Betrieb von Pufferspeichern noch effizienter machen wollen und ein Interesse am Produkt haben):

    https://www.jamesdysonaward.org/de-DE/2019/project/innovative-dynamic-hot-water-extraction-device

     

    Die Nachrüstung

    2. Die Emissionen 

    Ein zusätzlicher Filter reduziert die Emissionen durch die Feststoffverbrennung. Der Filter kann sowohl unmittelbar nach der Feuerstelle montiert werden, als auch als Abschluss von Kamin, wie folgende Beispiele zeigen:

    http://sharelaw.org/feinstaubfilter-fur-kaminofen/

    http://www.greenhome.de/feinstaubfilter-fur-den-holzofen

     

    Zusätzlich denkbar wäre ein Kombi-Hybrid-Brenner. Der Kombi-Hybrid-Brenner könnte nicht nur Heißwasser aus den Abgasen generieren und so die Zentralheizung bedienen. Das Herzstück wäre ähnlich wie bei einer Gastherme ein Gasbrenner, welcher die aus dem Holzofen kommenden Abgase als Verbrennungsluft nutzt. Sobald der Holzofen an ist und Abgase produziert, werden diese im Hybrid-Brenner nachbehandelt, Feinstaub, Russ und NOx wird reduziert. Das schöne in Kombi mit der Zentralheizung, muss nicht zwingend ein Holzfeuer entfacht werden. Dies übernimmt der Hybrid-Brenner automatisch. Fällt Wärmebedarf an heizt der Brenner via Gas, erst wenn die Hausbewohner die Kosten reduzieren, ein schönes Feuer oder mehr Leistung zum Heizen erforderlich wird, wird Holz, bzw. Pellets nachgelegt. Ein zweiter Kamin entfällt.

     

    3. Steigerung der Effizienz

    Ich hatte es bereits mehrfach angesprochen, die reine Nutzung von Öfen zum erwärmen von Luft ist verhältnismäßig ineffizient, da die Abgastemperatur ohne Erwärmung von Wasser höher liegt und die Temperatur im Haus nur schlecht regelbar ist. Deshalb sollte immer auch die Zentralheizung über einen Pufferspeicher mit eingebunden werden. Im Fall einer Nachrüstung könnte dies über einen angeflanschten Wärmetauscher im Ofenrohr funktionieren:

    http://www.helpster.de/kaminofen-mit-wassertasche-nachruesten-so-geht-s_115019

     

     

    Insgesamt zeigt sich das eine Vielzahl technischer Lösungen  gibt mit denen sich auch Feststoffbrenner in der Zahl der Emissionen und im Wirkungsgrad steigern lassen. Allein das rechtzeitige erkennen einer möglichen Modernisierung der Anlagenbetreiber, als auch die Frage der Kosten sind erhebliche Hemmnisse, für die es eine politisch/praktische Lösung bedarf.