Studie Emissionen – Raumwärme ... - IWO-Österreich

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68 Literaturarbeit: Emissionen Raumwärmeerzeugung Tabelle 18: Matrix zur Vergleichbarkeit der Emissionsfaktoren aus den unterschiedlichen Quellen. Quelle Joanneum Studie [SPITZER et al., 1998] (feste Brennstoffe) Schweizer Daten [HASLER et al., 2000] (automatische Biomassefeuerungen) Vorarlberger Daten [MATT, 2003] (eigene Auswertungen) BLT Wieselburg Typenprüfungen (eigene Auswertungen Pellets und Hackschnitzel) [HÜBNER et al., 1996] (Öl) Vorarlberger Daten [MATT, 2003] (eigene Auswertungen HEL) OMV Messdaten Öl- Brennwert [HEGER & PÖLZ, 2004] [PFEIFFER, 2001] ÖVGW Studie Gas [BRÖTZENBERGER & GREFT, 1997] Vorarlberger Daten [MATT, 2003] (eigene Auswertungen Gas) Auswahl der Anlagen Statistik Abnahme und Kontrollmessungen Abnahme und Kontrollmessungen Typisierungsmessungen (Prüfstand) zufällige Stichproben Abnahme und Kontrollmessungen moderne Ölbrennwertkessel Statistik Stichproben Abnahme und Kontrollmessungen Heizungsgröße bis 100kW bis 2 MW bis 220kW (Großteil bis 40kW) bis 100KW HEL< 350kW (großteils < 60kW) 12,5 - 25 kW Bis 40 kW bis 350kW (60% bis 40kW) Unterteilung EO/ZH keine keine keine EO/ EH/ ZH keine keine EO/ZH EO/EH/Z H keine Berücksichtigung instationärer Betriebszustände ja nein nein nein nein nein nein ja nein Nein Lastbereich bei Messung ? Nennlast/ Teillast Volllast ? Star/tStopp Nennlast/ Teillast ? vorwiegender Betriebszustand vorwiegender Betriebszustand vorwiegender Betriebszustand vorwiegender Betriebszustand Probennahme so nah an Feuerstelle wie möglich (z.B Putzöffnung im Dachboden) ? ? ? Austritt aus der Feuerstätte ? lt. Norm Lt. Norm Bohrung im Abgasrohr ? Extremwerte unberücksichtigt nein nein nein nein/ja ja: einseitig getrimmte Mittel nein nein Ja nein (?) nein Hochrechnung gewichteter Einsatz der gemessenen Geräte / Stichprobe lt. Anlagenbestand nur Mittelwertbildung nur Mittelwertbildung nur Mittelwertbildung Mittelwertbildung der gemessenen, zufällig ausgewählten Anlagen nur Mittelwertbildung nur Einzelmessungen über Anlagenbestand Gerätestatistik nach Alter der Geräte nur Mittelwertbildung Gültigkeit Anlagenbestand 1997/98 ? Anlagenbestand Vorarlberg im Messzeitraum neu zugelassene Anlagen bei optimierten Bedingungen Anlagenbestand 1993-1995 Anlagenbestand Vorarlberg im Messzeitraum gemessene Anlagen Anlagenbestand 1970-1994 Anlagenbestand 1996 Anlagenbestand Vorarlberg im Messzeitraum
Literaturarbeit: Emissionen Raumwärmeerzeugung 69 6.1 Berücksichtigung instationärer Betriebszustände Eine wesentliche Einschränkung hinsichtlich der Vergleichbarkeit ergibt sich aus der Nicht- Berücksichtigung instationärer Betriebszustände. Bei den im Rahmen dieser Studie präsentierten Emissionsfaktoren wurden die instationären Betriebszustände nur in [SPITZER et al., 1998] (Emissionsfaktoren für Kleinfeuerungsanlagen: feste Brennstoffe) berücksichtigt. Bei allen anderen Studien wurden die Emissionsmessungen während des stationären Betriebs vorgenommen, dies gilt vor allem auch für Abnahme- und Kontrollmessungen. Mittels derart berechneter Emissionsfaktoren kann das Emissionsverhalten einer Anlage im Realbetrieb nicht beurteilt werden. Von größter Bedeutung ist dieser Umstand naturgemäß bei Heizungssystemen, bei denen das Verhältnis von stationären zu instationären Betriebszuständen klein ist, wie dies vor allem auf händisch beschickte Heizungskessel zutrifft. Mit zunehmender Automatisierung wird dieses Verhältnis größer, außerdem werden die Betriebszustände reproduzierbarer da weniger von Menschenhand beeinflussbar. Neben der Art der Beschickung hat auch die Qualität der Brennstoffe (Zusammensetzung, Größenverteilung) großen Einfluss auf den Betriebszustand und damit das Emissionsverhalten einer Anlage. Während mit Holz oder Kohle befeuerte Einzelöfen in der Regel händisch und mit Brennstoffen unterschiedlicher Qualität und Stückigkeit beschickt werden, herrschen bei modernen Pelletkesseln aufgrund der genormten Brennstoffe und der Automatisierung im Allgemeinen reproduzierbarere Verbrennungsbedingungen vor. Die Daten zu solchen modernen Anlagen sind in der Studie über Österreichische Gesamt- Emissionsfaktoren 20 für feste Brennstoffe [SPITZER et al., 1998] im Vergleich zum derzeitigen Anlagenbestand unterrepräsentiert, da hier seit Durchführung der Studie eine rasante Entwicklung stattgefunden hat (siehe Kapitel 4.1). Ergebnisse einer Untersuchung des Langzeitemissionsverhaltens von Hackgutfeuerungen wurden in Kapitel 4.1.7 dargestellt. Durch die teils sehr kurzen Betriebsdauern bei fluiden Brennstoffen (große Anzahl von Startund Stoppvorgängen) ist auch hier der Anteil der instationären Zustände nicht unerheblich (Ergebnisse aus den Untersuchungen der Start- und Stoppemissionen bei fluiden Brennstoffen wurden in Kapitel 3.3 erörtert). Dabei spielt vor allem die richtige Dimensionierung der Anlage, sowohl bei fluiden Brennstoffen, als auch bei automatischen Biomasseanlagen, eine wichtige Rolle, eine Überdimensionierung der Heizung bedingt kürzere Betriebsdauern und mehr Starts und Stopps. Durch die Nicht-Berücksichtigung der instationären Zustände werden die Emissionen von unvollständigen Verbrennungsprodukten, deren Emission vor allem aus lokaler, aus lufthygienischer Sicht problematisch sind, unterschätzt. In [PFEIFFER, 2001] wurden erstmals Gesamt-Emissionsfaktoren 20 klimarelevanter Gase für Öl- und Gasfeuerungen entsprechend dem Anlagenbestand in Deutschland (getrennt nach alten und neuen Bundesländern) ermittelt, die Messungen wurden auf dem Prüfstand durchgeführt. Für die untersuchten Gerätekombinationen ergaben sich für den intermittierenden Betrieb für Ölheizungen 1,2 bis 4 mal so hohe Emissionen wie im stationären Betrieb, für Gasheizungen waren die Emissionen sogar um bis zu 51 mal höher (5 - 51 mal höher für Methan, 1-20 mal höher für NMVOC, 2-4 mal höher für CO). Bei NOx ist dieser Effekt gering bzw. sogar umgekehrt [KARNER & ZOBEL, 1998], dies gilt vermutlich auch für CO 2 -und SO 2 -Emissionen. Nach derzeitigem Wissensstand kann allerdings keine Quantifizierung dieser Effekte vorgenommen werden. 20 in Bezug auf stationäre und instationäre Betriebszustände
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EMISSIONEN AUS VERBRENNUNGSVORGÄNG
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Literaturarbeit: Emissionen Raumwä
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