Optimierung der Biomasse-Heizungen im Alpenraum – Bewusstsein, Informationsbedarf und Hindernisse

by Project BB Clean funded by Interreg - Alpine Space

Technik und Kampagnen führen zu einem effizienteren Umgang

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Posted by tunfox on 02-08-2019 - Last updated on 02-08-2019

Die Effizienz und der Schadstoffausstoss von Feststoffheizungen lässt sich über diverse Möglichkeiten erhöhen bzw. reduzieren. Hier möchte ich Ihnen einige Möglichkeiten vorstellen, die Sowohl auf Bundes-, Regionaler-, als auch Privaterseite zur Anwendung gebracht werden können. Dabei handelt es sich sowohl um technische Massnahmen zum Verbessern der Verbrennung und Ausnutzung der Wärme, als auch informelle Maßnahmen, die den Nutzer/ die Nutzerin im Umgang mit den Öfen schulen, als auch um Überwachungsmassnahmen, die mögliche Fahrlässigkeit aufdecken und eine wissenschaftliche Auswertung zulassen.

  1. Was sind die wesentlichen Hindernisse für eine effizientere Nutzung von Kaminen/Öfen/sonst. Biomasse-/Holz-Heizungsanlagen
  2. Was für Ideen habt Ihr, diese Hindernisse zu überwinden?

 

Die wohl wichtigsten Gründe die gegen eine effiziente Nutzung der genannten Anlagen sprechen, sind:

  • Unkenntnis bezüglich der verfügbaren Technik (nicht alle auf dem Markt verfügbaren Innovationen sind dem Endnutzer bekannt)
  • Unkenntnis auch in der richtigen Verbrennungsführung der Öfen, welches Holz sollte verwand werden, wie sollte die Klappenstellung der Luft- und Rauchführung sein etc., wieviel Holz ist die richtige Menge, um den Raum nicht übermäßig zu heizen
  • Die Mehrkosten die bei etlichen Lösungen aufgerufen werden, sind nicht oder nur nach sehr langer Einsatzdauer rentabel
  • Wettereinflüsse auf die Verbrennung werden nicht berücksichtigt
  • Öfen werden zur Verbrennung von störenden Abfällen etc. eingesetzt

 

Was hilft bei der effizienteren Nutzung der entsprechenden Anlagen?

  • Ich glaube einer der entscheidendsten Punkte sind Transparenz und oder Automatisierung
    • Automatisierung kann bei der Feuerleitung helfen und so die Effizienz erhöhen. Es sollte immer Wert darauf gelegt werden eine mindest Verbrennunghstemperatur zuhalten, ohne dabei jedoch die Ofenleistung so hoch zu treiben, dass eine vordefinierte Raumtemperatur überschritten wird.
      • Zur Einordnung, nur 1°C höhere Raumtemperatur, kann zu bis zu 6% mehr Energiebedarf führen.
      • Klassisch werden zu groß dimensionierte Öfen mit voller Leistung betrieben, bis man eine halbe Sauna Zuhause hat.
      • Bei Holzoffen mit großer Leistung (z.B. für Gewächhäuser etc.) ist es bereits üblich, dass Feuer zu Löschen wenn der entsprechende Wärmespeicher ausgeschöpft ist.
      • Zu geringe Feuerungstemperaturen füren zu mehr CO und Russ und damit auch Feinstaub.
      • Zu hohe Verbrennungstemperaturen haben die entstehung von Stickoxid zur Folge und können zu ineffizinter Brennstoffausnutzung führen.
    • Ofennutzer sollten über Gründe ineffizienter Feuerung informiert werden. Und Erklärungen an die Hand bekommen, wie sie ihren Brennstoff bestmöglich ausnutzen können. Immerhin bedeutet ineffiziente Feuerung auch mehr kosten, respektive mehr Aufwand beim Handling der größeren Brennholzmenge (Holzbeschaffung, Holzschichten, ins Gebäude verbringen etc.)
      • Um den Brennstoffbedarf eines Gebäudes sichtbar zu machen und eine individuelle Empfehlung über die richtige Feuerung zugeben, könnten innerhalb des Energieausweises jedes Gebäudes eine entsprechende Feuerungsweise (abgestimmt auf den jeweiligen Ofen) angegeben werden.
        • So könnten die Nutzer je nach Holzart über eine Empfholene Brenstoffemenge (Festmeter) über den richtigen Kosum pro Jahr informiert werden. Verbrennt ein Nutzer z.B. ausschließlich Buchenholz und benötigt davon in einem Jahr 25 Festmeter. Der Energieausweis sagt allerdings lediglich 20 Festmeter vorher, hat der Nutzer einen ersten Anhaltspunkt, dass etwas mit seinem Ofen oder seiner Verbrennung nicht stimmt.
          • Auf einer Website könnte das Bundesamt die Brennstoffmenge je Brennstoffart noch einmal Jährlich auf die Durchschnittstemperaturen des erfolgten Jahrs abstimmen. So kann sich der Nutzer bequem und ohne sich bloss zu stellen, aktuelle Informationen erhalten. Auf der Webpräsents könnten dann auch gleich Tips und Ansprechpatner z.B. in Form von Videos angegeben werden.
  • Weiterhin könnte es hilfreich sein, Öfen mit entsprechenden Wärmespeichern (wie bei einem Kachel- oder Grundofen üblich) mit genügend Speicherkapazität auszustatten.
    • Wenn man dann noch den Speicherstand im Ofen transparent machen. Könnte dies den aktiven Umgang mit der Thematik effiziente Feuerung fördern. (Mir schweben hierfür verschiedene Modelle vor.) So könnte z.B. die Temperatur des Speichermaterials um den Ofen aufschluss darüber geben, wie viel Energie noch im „Speicher“ zur Verfügung steht. Und dem Nutzer z.B. prozentual Aufschluss über den Speicherladestand geben. Auf dieser Grundlage kann er/sie dann entscheiden ob man auch ohne weiteres Feuer über die Nacht kommt. Oder ob ein weiteres Feuer die Wohnung, das Haus unnötig aufheizen würde. Bzw. auch eine geringere Menge an Brennstoff ausreicht.
    • Der Wärmespeicher eines Ofens könnte auch nachträglich erweitert werden, in dem eine Ummauerung des Ofens vorgenommen wird. Es bieten sich verschiedene Materialien an.
  • Ferner sollten Neuanlagen immer über eine zusätzliche Wasserführung verfügen.
    • Diese ermöglicht es Teile der Ofenleistung in einem Pufferspeicher zu führen und Energie zum Beispiel für den nächsten Morgen zu speichern.
    • Dies geschieht vollautomatisch und beeinflusst das eigentliche Erlebnis des Feuermachens nicht.
    • Es Ermöglicht im Gegenzug allerdings eine kontinuierliche Warmhaltung des Gebäudes, über die Zentralheizung. Inklusive aller damit verbundenen Vorteile.
    • Wird der Wärmespeicher zudem weiter optimiert, lässt sich auch ein höherer gesamt Wirkungsgrad erzielen, wie zum Beispiel das angefügte Video zeigt

 

Reduktion von Feinstaub

  • Ich vermute, dass fehlerhafte Feuerführung und falscher Brennstoff die Hauptquellen für Feinstaub sind
    • Emissionswetterlagen sorgen dabei für den höchsten Anfall und lokale Belastung
  • Unkenntnis innerhalb dessen was eine sinnvoll Feuerung ist und was man tunlichst unterlassen sollte und was Zielführend ist, führt zur Verschlechterung des Umwelteinflusses von Feststoffen

Was helfen könnte

  • Kampagnen könnten dabei helfen den Menschen zu vermitteln, was sinnvolle Feuerung ist und was nicht
    • Welche Brennstoffe sind ungeeignet
    • Welche Feuerführung ist sinnvoll (Schornsteinklappen geöffnet oder geschlossen)
    • wie sollte die Verteilung der Brennluft (Anteil von primär, sekundär Luft) sein etc.
    • bei welcher Wetterlage sollten Feuer vermieden werden (Emissionswetterlage z.B.)
  • Die Kampagne könnte über Plakatwände in den Tälern vermittelt werde
    • Und z.B. das jeweilige Tal mit ausschließlich Dampfenden (nicht Qualmenden) Schornsteinen an einem wunderschön klaren Wintermorgen mit gerade aufgegangener Sonne zeigen.
    • Ein weiteres Bild könnte ein Wohnzimmer mit der ganzen Familie vor dem Kamin zeigen.
    • Das dritte z.B. eine Hütte in einer blühten weißen Schneeladschaft mit Wintersportler im Schnee und wiederum lediglich Dampf aus dem Schornstein.
    • Außerdem würde in der Kampagne über Videos (welche sich via QR-Code  auf den Plakatwänden erreichen lassen) über die richtige Vorgehensweise informiert
  • Technisch könnte man aber auch nachhelfen
    • So ließe sich der Zug von Kaminen mit sehr einfachen Maßnahmen, die sich auf so gut wie jedem Kamin nachrüsten lässt, steigern
      • Innerhalb der Bilder habe ich entsprechende Ideen hinzugefügt, außerdem gibt es folgendes Erklärvideo: https://www.youtube.com/watch?v=sA0UB5mwMqo
    • Auch möglich ist die Nachrüstung eines Katalysators im Ofenrohr, wobei diese auf den jeweiligen Ofen abgestimmt sein müssen und den Zug des Kamins beeinträchtigen können. Mehr dazu: https://www.feuerdepot.de/kaminofen-filter-chimcat-retro-v2-0-rund.html

 

Einen ganz anderen Lösungsansatz gäbe es durch die Überwachung der Schornsteine. Häufig ergibt auch der Falsche Brenstoff einsatz große Mengen von Umweltschadstoffen. Dinge die man nicht tun sollte, aber leider immer wieder gemacht werden, das Verbrennen von Altöl, Lackierten Holzresten oder gar Kunststoffen. Eine Kontrolle ist meist schwirig, der Nachweis umsomehr. Doch wie satark sind die jeweiligen Täller von sollchen fahrlässigen Betriebsweißen betroffen?

Aufschluss hierrüber könnte eine Videoüberwachung der Täler ergeben. Ein Blick über die Hausdächer könnte auswerten wann und in welcher Ecke besonders viel Russ Emitiert wird. Bildanalyse könnte helfen die rund um die Uhr aufnahmen mit Markern zu versehen und so bei der Auswertung der Videos helfen. Ist über Tag eine besonder Färbung im Bild zu erkennen, gibt es einen entsprechenden Alarm z.B. via Mail an einen zuständigen Mitarbeiter.

Das System könnte anfangs von Wissenschaftlern entwickelt, eingeführt und verbessert werden. Anschließend lassen sich quantitative Ergebnisse über die Emissionen in den jeweiligen Tälern ableiten. Aus den erhobnen Daten lassen sich dann Massnahmen ableiten, diese könntn wiederum in Kampangen, weiteren Untersuchungen oder Ordnungsrechtlichenmaßnahmen resultieren. Naben einer reinen Bildgetriebenen Viedeoanalyse könnten auch weitere Instrumente, Spektrometer etc. zum Einsatz kommen, die neben Russ auch andere Emissionen über die Ferne auf großer Fläche detektieren können und dabei nicht auf Tageslicht angewiesen sind.

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