Studie Emissionen – Raumwärme ... - IWO-Österreich

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