Das Langzeitemissionsverhalten einiger in Vorarlberg in Betrieb ...

Das Langzeitemissionsverhalten einiger in Vorarlberg in Betrieb stehender
größerer Hackschnitzelheizungen
1. Einleitung
Im Zuge der laufenden, stichprobenartig durchgeführten Emissionsüberwachung von
automatisch beschickten Holzfeuerungen werden, den einschlägigen Messvorschriften
entsprechend, durchwegs nur weitgehend stationäre Betriebsbedingungen erfasst
(siehe auch Bericht: „lufthygienische Überprüfung automatisch beschickter
Holzheizungen 2001-2003“; Internet: www.vorarlberg.at/luftreinhaltung). Die
Messdauer beträgt bei den von der Abteilung IVe – Fachbereich Luftreinhaltung nach
den rechtlichen Bestimmungen vorgenommenen, meist in zweijährigen Abständen
erforderlichen Überprüfungen in der Regel ca. 30 Minuten. Bezogen auf die gesamte
Betriebszeit derartiger Anlagen wird somit nur ein verschwindend kleiner Teil der
gesamten Betriebsdauer befasst. Trotz der kurzen Messdauer erscheinen unter der
Voraussetzung konstanter Betriebsbedingungen (Brennstoffqualität, Einstellung,
Anlagenauslastung...) gewisse Rückschlüsse auf das Langzeitemissionsverhalten
möglich.
Wesentliche Einschränkungen ergeben sich allerdings aus der Nichtberücksichtigung
instationärer Betriebsphasen (siehe auch Bericht: „10 Jahre Emissionsmessungen an
automatisch beschickten Holzfeuerungen“ / Heizungsüberprüfung durch die Abteilung
IVe Fachbereich Luftreinhaltung - siehe oben genannte Internetadresse). Tendenziell
liegen deshalb die bei den Kurzzeitüberprüfungen erhobenen Messwerte für den
lufthygienisch relevanten Indikator Kohlenstoffmonoxid (CO) im Vergleich zu den
Gesamtemissionen gesehen zu niedrig. Gleiches gilt auch für die Emissionen von
flüchtigen organischen Verbindungen (OGC), die auch stark von der Güte des
Abgasausbrandes abhängen. Auch einzelne Nachbarschaftsbeschwerden über Rauch-,
Geruchs- und Rußbelästigungen stehen mit dieser Problematik im Zusammenhang.
Um das tatsächliche Ausmaß solcher Emissionen besser beurteilen zu können, wurden
im Verlauf der letzen Jahre an einigen, vorwiegend größeren Anlagen ergänzende
Langzeitmessungen mit einer Dauer von einigen Stunden bis mehrere Tage
vorgenommen. Ausgewählt wurden dabei einerseits Anlagen, bei denen
Belästigungsprobleme vorhanden waren sowie mehrere neuere Anlagen verschiedener
Fabrikate. Die zuletzt genannten Anlagen sollten nach Angaben der Hersteller über
Teillastregelungssysteme verfügen, die auch bei geringem Wärmebedarf die
Einhaltung der gesetzlich vorgegebenen Emissionsgrenzwerte gewährleisten sollen.
Die Messungen erfolgten hauptsächlich in der Übergangszeit (Frühjahr bzw. Herbst),
in der – im Vergleich zur Hauptbetriebszeit gesehen – ein höherer Anteil instationärer
Betriebsphasen zu erwarten war.
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2. Kurzbeschreibung der ausgewählten Anlagen
In der nachstehenden Tabelle 1 werden die wichtigsten Anlage- und Betriebsdaten
während des Messzeitraumes sowie die jeweilige Messdauer aufgelistet:
Tabelle 1: Anlage- und Betriebsdaten der ausgewählten Anlagen
Anlage
Nr
Fabrikat Nennheiz-
Leistung
[kW]
Baujahr Brennstoff Messdauer
[Stunden]
1 A 1200 1999 Hackgut feucht 70
2 B 550 2000 Hackgut feucht 31
3 C 300 1998 Hackgut trocken 44
4 D 440 1997 Hackgut feucht 7
5 D 440 1997 Hackgut trocken 32
6 E 800 1991 Hackgut feucht 3
7 C 500 2002 Hackgut trocken 23
8 D 700 2002 Hackgut trocken 22
9 B 900 2001 Hackgut trocken 17
feucht: Wassergehalt über 40 %; trocken: Wassergehalt unter 40 %
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich ist, war bei zwei Anlagen die Messdauer vergleichsweise
kurz und beinhaltet keine Nachtstunden. Da in diesen Fällen ein zeitlich konstanter
(niedriger) prozessbedingter Wärmebedarf gegeben war, wurde diese Anlagen
dennoch in diese Auswertung miteinbezogen, zumal trotz der vergleichsweise kurzen
Messdauer die Messdaten in Hinblick auf die Anlagenauslastung und das verwendete
Brennstoffsortiment als einigermaßen zeitlich repräsentativ bewertet werden können.
3. Messtechnik und Datenauswertung
Die Erfassung der Emissions- und Betriebsdaten erfolgte mit zeitlich hoch auflösenden
kontinuierlich registrierenden Messgeräten, wobei jeweils 10 Sekundenwerte ermittelt
wurden, die für die weiteren Auswertungen teilweise auch zu verschiedenen
Mittelwerten (z.B.: Halbstundenmittelwerte – HMW) zusammengefasst wurden.
Neben CO und CO2 (Messprinzip Infrarotabsorption) wurden auch verschiedene
Betriebsdaten (z.B.: Abgastemperaturen, Abgasgeschwindigkeiten) und in zwei Fällen
auch die Summenwerte organischer Verbindungen mit einem
Flammenionisatiosdetektor (FID) erfasst. Für die Auswertung mussten teilweise
Ausfälle der Messeinrichtungen und der Datenerfassung sowie mitunter auch
Manipulationsphasen an den Anlagen ausgeblendet werden. Weiters wurden die Daten
nach verschiedenen Kriterien sortiert um Aussagen in Hinblick auf die
unterschiedlichen Betriebszustände treffen zu können.

4. Ergebnisse
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4.1 Überblick über die vorliegenden Messdaten
Einen ersten Überblick über die Emissions- und Betriebsdaten vermittelt die
nachstehende Tabelle 2, in der die auf 13 % normierten Halbstundenmittelwerte von
CO und die O2-Werte der einzelnen Anlagen jeweils gegliedert nach Mittelwert,
Minimum und Maximum zusammengestellt sind:
Tabelle 2: Halbstundenmittelwerte CO [mg/Nm³ bezogen auf 13 % O2] und O2 [Vol%]
CO [mg/Nm³ bezogen auf 13% O2] O2 [Vol %]
Anlage Nr Mittel Minimum Maximum Mittel Minimum Maximum
1 59 10000 1506 >20000 16,3 12,3 19,5
3 413 20000 17,2 11,5 20,7
6 >9000 (4400) (>14000) 15,1 (13,6) (16,1)
7 1747

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Die O2-Werte lagen mit Ausnahme von Anlage 1 durchwegs sehr hoch. Berücksichtigt
werden muss dabei, dass der optimale Betriebsbereich solcher Anlagen in etwa
zwischen 7 und 9 Vol% O2 liegt. In Folge der niedrigen Anlagenauslastung und
teilweise auch wegen nicht optimaler Einstellung lagen selbst die niedrigsten O2-
Halbstundenmittelwerte häufig über diesem Bereich. Die vielfach feststellbaren hohen
O2-HMW ergaben sich im Übrigen auch aus der Einbeziehung der Feuererhaltungsbzw.
Stillstandsphasen. Diese Phasen können nur bei der Messreihe von Anlage 1 und
mit etwas Einschränkung auch bei Anlage 8 vernachlässigt werden; bei allen anderen
Anlagen sind sowohl die hohen O2-Werte als auch ein erheblicher Teil der sehr hohen
CO-Werte mit diesen Phasen verknüpft. Bei den angeführten CO-Werten muss zudem
berücksichtigt werden, dass die in Tabelle 2 vorgenommenen Normierungen –
insbesondere bei sehr hohen O2-Werten über 19 Vol% - eine erhebliche Unschärfe der
einzelnen Messwerte bewirken. Aus diesem Grund sind die in Tabelle 2 angeführten
CO-Maximalwerte – ausgenommen Anlagen Nr 1 und 8 - nur bedingt aussagekräftig.
In Hinblick auf eine Gesambeurteilung der Emissionen instationärer Betriebsphasen
müssen zudem auch die wechselnden Abgasmengen berücksichtigt werden. Hinzu
kommt weiters, dass die Berechnung der in Tabelle 2 ausgewiesenen
Halbstundenmittelwerte exakt nach Uhrzeit (z.B.: 08:00:10 – 08:30:00) erfolgte, wobei
zufällig größere oder kleinere Teile von Feuererhaltungs- bzw. Stillstandsphasen in
diesen einzelnen Halbstundenmittelwerten enthalten sein können. Mit Ausnahme von
Anlage 6 ist jedoch bei allen Messreihen mindestens ein Halbstundenmittelwert mit
durchgehendem Betrieb (ohne Feuererhaltung) enthalten. Ebenso sind – abgesehen
von den Anlagen 1, 6, 8 und 9 – auch vollständige Halbstundenmittelwerte mit
ausschließlichen Feuererhaltungs- bzw. Stillstandsphasen in allen Messreihen
enthalten. Dies kommt auch bei den sehr hohen O2-Maximas zum Ausdruck, die bei
den Anlagen 2, 3, 4, 5 und 7 19 Vol% und mehr betragen.
4.2 Weitergehende Analyse der Messdaten in Hinblick auf die Emissionen
instationärer Betriebsphasen
Die in Tabelle 2 angeführten Zahlen sind bereits ein klarer Hinweis auf die
lufthygienische Bedeutung der instationären Betriebszustände von automatisch
beschickten Hackschnitzelfeuerungen. Nach detaillierter Durchsicht der vorliegenden
Messdaten wurde als einfach handzuhabendes und dennoch aussagekräftiges erstes
Sortierungskriterium ein O2-Gehalt von 15,0 Vol % gewählt, wobei bei O2-Werten
kleiner/gleich 15,0 % weitgehend stationäre und bei O2-Werten über 15,0 Vol %
durchwegs Bedingungen angenommen werden können, bei denen ein emissionsarme
Verbrennung in der Regel nicht mehr möglich ist. In der nachstehenden Tabelle 3
werden die Ergebnisse dieser Sortierung aufgelistet. Zum Vergleich werden auch die
zeitlichen Anteile der Betriebsphasen mit O2-Werten über 15,0 Vol % angeführt. Zu
beachten ist, dass die in der Spalte O2 >15,0 angeführten CO-Werte aus den oben
genannten Gründen nicht auf 13 % O2 normiert sind.

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Tabelle 3: CO-Mittelwerte in Abhängigkeit von den O2-Werten sowie zeitliche Anteile
mit erhöhten O2-Werten
Mittel
(13%O2)
CO mg/Nm³ Mittel CO mg/Nm³ Zeitliche Anteile
Anlage Nr O2 < 15,0% O2 > 15,0 % in % O2 > 15,0 %
1 65 54 1
2 1166 5229 65
3 89 368 11
4 305 1476 52
5 234 868 72
6 1599 6688 54
7 8 258 48
8 360 1141 5
9 E 226 691 60
Aus diesen Zahlen ist ersichtlich, dass mit Ausnahme von Anlage 1 die CO-
Emissionskonzentrationen auch ohne Normierung auf 13 % O2 bei hohen O2-Werten
durchwegs weit über den Vergleichszahlen bei niedrigeren O2-Werten liegen. Die bei
den Messungen festgestellten Anteile von Betriebszeiten mit hohen O2-Werten sind
sehr unterschiedlich, wobei nur die Anlagen 1 und 8 niedrige Anteile aufweisen. Die
unterschiedlichen Anteile stehen mit regelungstechnischen Unterschieden und
unterschiedlichen Anlagenauslastungen in Zusammenhang.
Wie bereits erwähnt müssen für eine exakte Berechnung der Emissionanteile von
instationären Betriebsphasen auch zuverlässige Daten über die Abgasmengen
vorliegen. Solche Unterlagen sind leider nur teilweise verfügbar, da die notwendige
kontinuierlich registrierende Messung sehr niedriger Abgasgeschwindigkeiten bei
teilweise relativ hohen Temperaturen mit erheblichen messtechnischen Problemen
verbunden ist Ausgehend von dem im Anhang bei Anlage 4 detailliert beschriebenen
Beispiel lagen die Abgasmengen in den Betriebsphasen ca. dreifach höher als in den
Feuererhaltungsphasen. Mit Ausnahme von Anlage 6, die zum Zeitpunkt der
Messungen überwiegend mit Nennlast bzw. hoher Teillast mit einem
Abgasvolumenverhälnis von ca. 1 zu 8 betrieben wurde, waren auch bei allen anderen
Anlagen niedrige Teillastbetriebszustände dominierend, sodass die Relation von 1 zu 3
als guter Näherungswert für die Emissionsberechnungen eingesetzt werden kann.
Neben den Feuererhaltungs- bzw. Stillstandsphasen müssen auch die An- und
Abfahrtszustände, die je nach Anlage unterschiedlich stark zu erhöhten CO-
Emissionen beitragen, berücksichtigt werden. Diese ebenfalls instationären
Betriebsbedingungen, die bei den Kurzzeitmessungen durchwegs nicht erfasst werden,
wurden nach detaillierter Durchsicht der vorliegenden Messreihen ebenfalls den
instationären Betriebsbedingungen zugeordnet. Insbesondere bei den Anlagen 3, 4, 5
und 7 ergaben sich durch die Berücksichtigung dieser zusätzlichen Einflussgröße
nennenswerte Korrekturen der in Tabelle 3 genannten Zahlen. Dies zeigt auch die
nachstehende Abbildung 1 in der diese Korrekturen berücksichtigt wurden. Wie in

59
1166
44
- 6 -
Tabelle 3 werden die auf 13 % O2 bezogenen Emissionskonzentrationen der
stationären Betriebsphasen den Emissionskonzentrationen von instationären
Betriebsphasen ohne O2-Bezug gegenübergestellt. Zur Orientierung ist auch der für
stationäre Betriebsphasen definierte Grenzwert der FAV eingezeichnet.
mg CO/Nm³
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Durchschnittliche Emissionskonzentrationen
138
Abbildung 1
57
1 2 3 4 5 6 7 8 [9] 9E*
Anlage Nr
1599
2
360
3000
226
stationär
instationär
Grenzw - stat
Bei einem Vergleich der für die stationären Betriebsphasen berechneten
Emissionskonzentrationen muss berücksichtigt werden, dass die Emissionsgrenzwerte
als maximale Halbstundenmittelwerte definiert sind (siehe auch Abschnitt 5.1). Bei
Durchschnittswerten, die über dem ausgewiesenen Grenzwert liegen, kann somit eine
extreme (Anlagen 2, 6 und 9) bzw. eine deutliche Grenzwertüberschreitung (Anlage 8)
festgehalten werden. Ähnlich wie in Tabelle 3 geht aus dieser Abbildung klar hervor,
dass die Emissionskonzentrationen bei instationären Betriebsphasen mit Ausnahme
von Anlage 1 wesentlich höher sind als die Messwerte der stationären Betriebsphasen.
Zu beachten ist dabei auch, dass die für die instationären Betriebsphasen
ausgewiesenen Werte nicht auf 13 % O2 normiert sind (siehe vorne).
Aus den in Abbildung 1 dargestellten Emissionskonzentrationen kann nicht direkt auf
die tatsächlichen Emission der instationären Betriebsphasen geschlossen werden.
Hiezu müssen insbesondere die genannten Einschränkungen (Abgasmengen,
Betriebszeiten - stationär/instationär) berücksichtigt werden. Auf Basis der bereits
skizzierten Annahmen ergeben sich unter Berücksichtigung der genannten

- 7 -
Randbedingungen die in der nachstehenden Abbildung 2 dargestellten
Verhältniszahlen.
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Abbildung 2
näherungsweise nach Betriebszeiten und Abgasmengen gewichtete CO-Emissionen
(Verhältniszahlen)
408
342
58 39 66 16 1
130
1 2 3 4 5 6 7 8 [9] 9E*
Anlage Nr
stationär instationär
Die Gesamthöhe der dargestellten Säulen repräsentiert dabei näherungsweise die
während der Messzeit gegebenen durchschnittlichen Gesamtemissionen der einzelnen
Anlagen. Wie ersichtlich waren insbesondere bei den Anlagen 2, 6 und 9 sehr hohe
Emissionen zu verzeichnen, die zu einem erheblichen Teil auch den stationären (mit
Zahlen gekennzeichneten) Betriebsphasen zuzuordnen sind. Auch bei Anlage 8
ergeben sich in Folge einer Fehleinstellung vergleichsweise hohe Anteile der
stationären Betriebsphasen. Die Anlagen 1, 3 und 7 weisen insgesamt sehr niedrige
Emissionswerte auf, wobei bei Anlage 7 der stationäre Emissionanteil praktisch
vernachlässigt werden kann. Diese Anlagen zeigen im Übrigen auch ein
Emissionverhalten, bei dem – den einleitend erwähnten Prospektangaben entsprechend
– auch die Emissionen während instationärer Betriebsphasen als wenig bedeutsam
einzustufen sind.
Zu beachten ist bei der Interpretation von Abbildung 2 auch, dass in Folge der bereits
erwähnten häufigen Messbereichsüberschreitungen die Emissionsanteile der
instationären Betriebsphasen insbesondere bei den Anlagen 2 und 6 eher etwas
unterbewertet sind.
736
3000

100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
- 8 -
Bei fiktiver Annahme einer bei allen Anlagen gleich großen Brennstoffwärmeleistung
von ca 400 kW im stationären Betrieb bzw von ca 130 kW bei instationären
Bedingungen (dies ist auf Grund der unterschiedlichen Anlagengrößen und
Lastzustände in der Praxis allerdings nicht zutreffend) würden die dargestellten
Vergleichswerte in etwa einer CO-Gesamtemission in g/h entsprechen. Für Anlage 2
ergäbe sich somit beispielsweise eine über die gesamte Messzeit gemittelte
durchschnittliche CO-Emission von ca 1,5 kg pro Stunde, wovon ca 1,1 kg den
instationären und ca 0,4 kg den stationären Betriebszuständen zuzuordnen wären. Im
Vergleich dazu ergäbe sich bei diesen vergleichbaren Annahmen für Anlage 7 eine
Gesamtemission von durchschnittlich 0,05 kg CO pro Stunde, wobei lediglich 0,001
kg auf stationäre Betriebszustände entfallen.
Im Übrigen muss bei der Interpretation von Abbildung 2 berücksichtigt werden, dass
die Abgrenzung stationär/instationär insbesondere bei den Anlagen 6, 8 und 9
(Messreihe E) erhebliche Unschärfen beinhaltet. Dies ergibt sich vor Allem aus dem
Umstand, dass ein erheblicher Teil der Messwerte bei diesen Anlagen O2-
Konzentrationsbereiche knapp unter 15 % beinhaltet. In diesem Bereich sind im
allgemeinen die Verbrennungsbedingungen auch nicht mehr optimal. Die instationären
Anteile könnten somit eher noch etwas höher liegen. Dies geht auch aus der
nachstehenden Abbildung 3 hervor, in der die prozentuellen CO Emissionsanteile der
Betriebszustände dargestellt sind. Für die zusätzliche Unterteilung der stationären
Betriebsphasen – bezeichnnet als „mit Einschränkung stationär“ - wurde ein
Abgrenzungskriterium von 13 % O2 gewählt.
Abbildung 3
Prozentuelle CO-Emissionsanteile der Betriebszustände
1 2 3 4 5
Anlage Nr
6 7 8 9E*
% instationär
% mit Einschr stat
% stationär
Wie ersichtlich ist nur bei Anlage 1 ein eindeutig überwiegender Anteil der stationären
Emissionen gegeben. Mit Ausnahme der drei genannten Anlagen sind die Unschärfen,

- 9 -
die sich aus dieser Abgrenzung ergeben allerdings eher gering. Auffallend sind die
Verhältnisse bei Anlage 7, bei der eine klare Abgrenzung zwischen
stationär/instationär möglich ist. Die (niedrigen) CO-Emissionen sind bei dieser
Anlage nahezu ausschließlich auf die instationären Betriebsbedingungen
zurückzuführen. Hinsichtlich weiterer Details wird auf den Anhang verwiesen, in dem
das Betriebs- und Emissionsverhalten der einzelnen Anlagen an typischen Beispielen
dargestellt wird.
Neben CO wurden bei den Anlagen 1 und 6 auch die Summenwerte organischer
Verbindungen (OGC) kontinuierlich registrierend erfasst. Entsprechend den bisherigen
Messerfahrungen (siehe zum Beispiel auch Bericht „Emissionsmessungen an
modernen Kachelöfen“ – siehe vorne genannte Internetadresse) sind die OGC-Werte
bei CO-Werten unter 1000 mg/Nm³ (bezogen auf 13 % O2) durchwegs niedrig.
Dementsprechend wurde bei Anlage 1 ein maximaler OGC–Halbstundenmittelwert
von 12 mg/Nm³ (bezogen auf 13 % O2) registriert. Im Zuge einer in der
Gesamtauswertung nicht berücksichtigten Manipulationsphase, bei der die CO-
Konzentration im Halbstundenmittel auf 1140 mg/Nm³ anstieg, war gleichzeitig ein
OGC-Wert von 24 mg/Nm³ festzustellen.
Bei Anlage 6 waren in den Betriebsphasen bei einem CO-Vergleichswert von 1599
mg/Nm³ ein OGC-Wert von 120 mg/Nm³ im Mittel festzustellen. In den instationären
Betriebsphasen war im Mittel ein OGC-Wert von 1487 mg/Nm³ zu beobachten (CO-
Vergleichswert 6688 mg/Nm³). Trotz der kurzen Messzeit erreichten bei gleichzeitiger
CO-Messbereichsüberschreitung einzelne OGC-Emissionsspitzen einen Bereich von
6000 – 8000 mg/Nm³. Dieser nicht lineare Zusammenhang CO/OGC, der durch einen
im Vergleich zu CO überproportionalen Anstieg der OGC-Werte bei sehr hohen CO-
Konzentrationen gekennzeichnet ist, hat zur Folge, dass die OGC-Emissionanteile bei
instationären Betriebsphasen noch deutlich höher liegen als beim CO. Am Beispiel der
Anlage 6 kann in etwa für die instationären Betriebsphasen ein OGC-Emissionanteil
von ca. 60 % abgeschätzt werden. Der CO-Anteil liegt auch unter Berücksichtigung
der Messbereichsüberschreitungen im Vergleich dazu unter 40 %. Insgesamt
ermöglichen die OGC-Messwerte bessere belästigungsrelevante Aussagen, da
Belästigungsprobleme erfahrungsgemäß nur bei sehr hohen CO-Spitzen über 3000
mg/Nm³ gegeben sind. Bei OGC sind im Gegensatz zu CO kurzzeitige Spitzenwerte
ohne Messbereichsüberschreitung und ohne Genauigkeitseinbußen bei niedrigen
Messwerten erfassbar. Der erforderliche Messaufwand ist bei OGC allerdings
wesentlich größer als bei CO.

5. Diskussion der Messergebnisse
- 10 -
5.1 Vergleich mit den gesetzlich festgelegten Grenzwerten der
Feuerungsanlagenverordnung
Für die in dieser Arbeit untersuchten Anlagen gilt ein als maximaler
Halbstundenmittelwert definierter Emissionsgrenzwert von 250 mg CO/Nm³ (bezogen
auf 13 % O2). Da bei der Beurteilung der Messwerte zahlreiche betriebs- und
messtechnische Randbedingungen beachtet werden müssen, können die in Tabelle 2
genannten maximalen Halbstundenmittelwerte nicht als Beurteilungsbasis
herangezogen werden. Die wesentlichste Einschränkung ergibt sich durch die
notwendige Ausklammerung der Feuererhaltungs- bzw. Stillstandsphasen.
Auszublenden sind weiters An- und Abfahrtszustände, wobei allerdings unklar ist, ob
der Verordnungsgeber auch die bei zahlreichen Anlagen regelmäßig und häufig
stattfindenden Ein- und Abschaltphasen (Feuererhaltung/Betrieb/Feuererhaltung...)
wirklich auch damit gemeint hat. Ausgehend von der in Anlage 1 (FAV Zi 3.1)
angeführten Definition, wonach Emissionsmessungen – wörtliches Zitat – „bei jenem
Betriebszustand durchzuführen sind, bei dem die Feuerungsanlage nachweislich
vorwiegend betrieben wird (ausgenommen An- und Abfahrzustände)“, dürfte
allerdings auch eine Ausklammerung dieser Phasen erforderlich sein. Nicht definiert
ist allerdings die zeitliche Dauer solcher Phasen.
Hinzu kommt, dass bei Beachtung dieser Ausblendung bei einzelnen Anlagen (z.B.:
Anlage 5) die messtechnische Anforderung „mindestens 3 Halbstundenmittelwerte
innerhalb eines Messzeitraumes von 3 Stunden“ nicht mehr korrekt erfüllbar ist, zumal
gerade bei reinen, vielfach großzügig dimensionierten Raumheizungen der
„nachweislich vorwiegende Betriebszustand“ durch eine geringe Anlagenauslastung
gekennzeichnet ist. Beispielsweise verbleibt bei Anlage 5 (siehe auch Abbildungen im
Anhang) am Vormittag eine auf 6 Betriebsphasen aufgeteilte Messzeit von ca. 60
Minuten in Summe. Bei Abzug der An- und Abfahrtsbetriebszustände würde sich die
mögliche Messzeit auf 30-40 Minuten reduzieren. Wie unter solchen Voraussetzungen
die gesetzlich festgelegten Messanforderungen erfüllt werden sollen, bleibt unklar.
Eine weitere Problemstellung, die bei der Beurteilung der vorliegenden Messreihen
beachtet werden muss, ist die in einigen Fällen wesentlich längere Messdauer. Daraus
resultiert eine deutlich höhere Überschreitungswahrscheinlichkeit des maximalen
Halbstundenmittelwertes als bei der gesetzlich festgelegten Messzeit von 3 Stunden.
Diesem Umstand wird bei der Bewertung von kontinuierlich registrierenden
Emissionsmessungen, die allerdings nur bei großen Anlagen über 10 MW
Brennstoffwärmeleistung verpflichtend sind, dahingehend Rechnung getragen, dass 3
% der erfassten Halbstundenmittelwerte den um 20 % erhöhten Grenzwert
überschreiten dürfen, wobei allerdings der doppelte Grenzwert in keinem Fall
überschritten werden darf.

- 11 -
Bei den überprüften Anlagen bedeutet dies, dass bei einem Grenzwert von 250
mg/Nm³ maximal 3 % der Halbstundenmittelwerte 300 mg und kein Wert 500 mg
überschreiten darf. Diese, für die in dieser Arbeit überprüften Anlagen vergleichsweise
strenge Regelung wird im Folgenden auch als Bewertungskriterium verwendet. Im
Einzelnen ergeben sich nach Ausblendung der Feuerhaltungs- bzw. Stillstandsphasen
sowie der An- und Abfahrtzustände folgende maximale CO-Halbstundenmittelwerte,
die zur Bewertung herangezogen werden können. Zum Vergleich werden auch die
Anzahlen aller messtechnisch erfassten Halbstundenmittelwerte und die Anzahlen der
zur Grenzwertbewertung verwendbaren Halbstundenmittelwerte (HMW-Betrieb)
sowie die Grenzwertüberschreitungen in % der bewertbaren Halbstundenmittelwerte in
der nachstehenden Tabelle 4 aufgelistet.
Tabelle 4: CO-Halbstundenmittelwerte; Anzahl und Überschreitungshäufigkeiten
Anlage
Nr
Anzahl HMW
Gesamt
Anzahl
HMW
Betrieb
Maximaler
HMW-
Betrieb
%
Überschreitung
Grenzwert
eingehalten
1 141 139 431 2 Ja
2 63 4 2852 100 Nein
3 90 48 92 0 Ja
4 14 (3) (261) (0) Ja*
5 65 5 611 20 Nein*
6 6 (2) (5211) (100) Nein
7 46 22 32 0 Ja
8 48 15 400 86 Nein
9 (2) (2) (3200) (100) Nein
9E 35 13 462 15 Nein*
Die in Klammer ausgewiesenen Werte können auf Grund der geringen Anzahl der verfügbaren
Beurteilungswerte nur eingeschränkt beurteilt werden.
* Diese Anlagen liegen im Bereich des Grenzwertes
Aus diesen Zahlen ist ersichtlich, dass die Anlagen 2, 6 und 9 weit über dem
festgesetzten Grenzwert lagen. Diese Schlussfolgerung ergibt sich im übrigen auch aus
den in Tabelle 2 angeführten Minimalwerten. Einschränkend ist zwar auf die
vergleichsweise geringe Anzahl der auswertbaren HMW’s hinzuweisen; die Höhe der
Überschreitung erübrigt jedoch jede weitere Diskussion. Bei Anlage 9 erschien eine
Fortsetzung der Messung bei der angetroffenen Anlageneinstellung nicht zielführend,
da bei teilweise sehr tiefen O2-Werten nur CO-Messbereichsüberschreitungen
festzustellen waren. Bei den Anlagen 1, 3 und 7 waren in den stationären
Betriebsphasen durchwegs sehr niedrige CO-Werte zu beobachten, die auch bei
Verwendung der genannten vergleichsweise strengen Bewertungskriterien eindeutig
als Grenzwerteinhaltung bezeichnet werden können. Bei Anlage 5 ergibt sich bei einer
strengen Bewertung ebenfalls eine Grenzwertüberschreitung. Bei großzügiger

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Interpretation können die Emissionswerte ebenso wie bei Anlage 4 und bei der
Messreihe 9E als noch akzeptabel in Hinblick auf die Grenzwertvorgabe eingestuft
werden. Anlage 8 zeigt ein eher ungewöhnliches Emissionsverhalten, das durch
häufige aber vergleichsweise geringfügige Überschreitungen des Grenzwertes
gekennzeichnet ist. Diese Überschreitungen stehen – wie bereits erwähnt - mit einer
Fehleinstellung im Zusammenhang.
5.2 Vergleich mit längeren kontinuierlich registrierenden Emissionsmessungen
Neben den in dieser Arbeit dargelegten Messungen liegen zwischenzeitlich bei einer
Anlage kontinuierlich registrierend erfasste Messreihen, die eine ausagekräftige
Beurteilung des Langzeitemissionsverhalten erlauben, in Form von
Halbstundenmittelwerten für einen Zeitraum von knapp zwei Jahren vor. Diese vom
Betreiber erfassten Daten wurden in der Arbeit „Biomasse Heizwerk Lech – Bericht
über die kontinuierlich registrierenden Kohlenstoffmonoxid Emissionsmessungen“
(siehe Internet) für den Zeitraum eines Jahres ausgewertet. Diese Ergebnisse können
zwar nicht direkt mit den in dieser Anlage ausgewerteten Messreihen verglichen
werden, da einerseits Kurzzeitdaten (10 Sekundenwerte) für diesen langen Zeitraum
nicht berücksichtigt werden konnten. Andererseits kommt hinzu, dass die aus zwei
Kesseln bestehende Anlage (Messung erfolgt bei Betrieb beider Kessel in der
Abgasmischung) mit insgesamt 7500 kW Nennwärmeleistung wesentlich größer ist
und dass – wie die Auswertung gezeigt hat – instationäre Betriebsphasen in Folge der
hohen Anlagenauslastung praktisch vernachlässigt werden können. Dennoch vermittelt
diese Auswertung einen Eindruck über die während einer längeren Betriebszeit
auftretenden Schwankungen der CO-Konzentrationen. Im Einzelnen wurden die in
nachstehender Tabelle 5 genannten Schwellwerte in folgenden Häufigkeiten
überschritten.
Tabelle 5: CO-Überschreitungshäufigkeiten in Prozent der erfassten Messwerte
Schwellwerte Überschreitung
mg CO/Nm³ (13 % O2) % aller Messwerte
120 6,8
200 3,4
1000 0,8
3000 0,2
Aus diesen Zahlen ist abzuleiten, dass in etwa während 95 % des Messzeitraumes
niedrige CO-Emissionswerte zu beobachten waren und dass belästigungsrelevante,
sehr hohe CO-Konzentrationen (über 3000) nur selten auftraten. Eine ähnliche
zeitliche Verteilung der Messwerte war auch bei Anlage 1 zu beobachten, wobei
allerdings der wesentlich kürzere Zeitraum beachtet werden muss. Aus dieser
Häufigkeitsverteilung ergibt sich im übrigen auch die Schlussfolgerung, dass in
solchen Fällen auch auf Grund von Kurzzeitmessungen eine einigermaßen statistisch

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gesicherte Aussage über das Emissionsverhalten während eines längeren Zeitraumes
möglich ist. Sofern allerdings – wie im vorliegenden Bericht aufgezeigt – instationäre
Betriebsbedingungen häufiger auftreten, wird ein wesentlicher Teil der CO-
Emissionen bei den üblichen Emissionskontrollen (Kurzzeitkontrollen) nicht erfasst
und auch nicht bewertet. Anzumerken ist in diesem Zusammenhang ergänzend, dass
eine Bewertung solcher Emissionen mangels entsprechender Grenz- und/oder
Richtwerte und auch mangels entsprechend reproduzierbarer Messvorschriften derzeit
nicht möglich ist. Dies gilt im Übrigen nicht nur für automatisch beschickte
Holzheizungen sondern auch für zahlreiche Öl- und Gasheizungen, die insbesondere in
den Startphasen kurzfristig vielfach weit höhere Emissionswerte als im stationären
Betrieb zeigen. Allerdings sind bei den zuletzt genannten Anlagen im Gegensatz zu
den Holzheizungen die Stillstandsphasen ohne Bedeutung, sodass insgesamt diese
Problematik weniger von Belang ist als bei automatisch beschickten Holzheizungen.
5.3 Zusammenfassende Bewertung der untersuchten Anlagen
Mit Hinweis auf den Anhang müssen bei einem zusammenfassenden Vergleich die
etwas unterschiedlichen anlagetechnischen und meteorologischen Voraussetzungen
berücksichtigt werden. Anlage 6 ist allein auf Grund des Anlagenalters nicht mit den
anderen Anlagen vergleichbar. Hinzu kommen unterschiedliche
Anlagedimensionierungen, wobei insbesondere die Anlagen 4, 5, 6 und 9 als zu groß
dimensioniert einzustufen sind. Als Folge dieser Überdimensionierungen, die bei
Anlage 9 in Zukunft nicht mehr in diesem Ausmaß zum Tragen kommen sollte, sind
häufige Schwachlastbedingungen gegeben. Bei solchen Bedingungen ergeben sich
insbesondere bei der Verwendung von feuchten Brennstoffen (Anlagen 2, 4 und 6)
noch zusätzlich erhöhte Emissionen. Bei den Anlagen 2 und 6 wurden im
Messzeitraum die anlagetechnischen Grenzen offensichtlich überschritten.
Meteorologisch bedingte, vergleichsweise geringe Anlagenauslastungen waren bei den
als reine Raumheizungen konzipierten Anlagen 2, 5, 7 und 9 gegeben, wobei bei
Anlage 7 trotz dieser ungünstigen Voraussetzungen niedrige Emissionswerte zu
verzeichnen waren. Bei den Anlagen 8 und 9 waren zudem fehlerhafte Einstellungen
anzutreffen, die als Hauptursache für die überhöhten Emissionen in Betracht zu ziehen
sind. Anlage 1 zeigte trotz feuchter Brennstoffe bei allerdings eher – im Vergleich zu
den anderen Messreihen gesehen – höherer Auslastung niedrige Emissionswerte. Die
Tatsache, dass bei dieser Anlage auch während der Nacht durchwegs nur sehr niedrige
Emissionswerte zu verzeichnen waren, ist allerdings hervorzuheben.
Dieser zusammenfassende Vergleich deutet jedenfalls auch darauf hin, dass auch
anlagetechnische Voraussetzungen (Fabrikate, Regelungen) das Emissionsverhalten
maßgeblich beeinflussen. Zu erwähnen sind in diesem Zusammenhang die guten
Ergebnisse der Fabrikate A und C (Anlagen Nr 1, 3 und 7) und die hohen
Emissionswerte des Fabrikates B. Einschränkend ist bei diesem Vergleich
selbstverständlich auf die geringe Anzahl der vergleichbaren Messreihen und auf die
bereits genannten unterschiedlichen Randbedingungen (Anlagenauslastung,

- 14 -
Brennstoffe...) hinzuweisen. Beim Fabrikat D erscheint übrigens bemerkenswert, dass
Anlage 8 in Folge anderer Regelung trotz Fehleinstellung wesentlich niedrigere CO-
Maximalwerte aufweist als die Anlagen 4 und 5, bei denen die CO-Emissionen bei
instationären Bedingungen beträchtlich waren.
Insgesamt werden die Emissionen bei instationären Bedingungen durch die
vorliegenden Messreihen – bezogen auf den jährlichen Brennstoffumsatz – etwas
überzeichnet; in Anbetracht der hohen Häufigkeit solcher Voraussetzungen erscheint
dennoch eine möglichst weitgehende Vermeidung solcher Emissionen gerade auch im
Hinblick auf die Vermeidung möglicher Belästigungen wichtig. Als mögliche
Maßnahmen sind zu nennen: regelungstechnische Optimierung, Vermeidung von
nassen Brennstoffen, Einbau von Pufferspeichern, knappe Dimensionierung,
Umstellung auf andere Energieträger. Abschliessend ist auch zu betonen, dass die bei
den Anlagen 8 und 9 vorliegenden Messergebnisse die Wichtigkeit der richtigen
Einstellung, deren möglichst weitgehende Erreichung primär durch die laufenden
Kurzzeitüberwachungen angestrebt wird, unterstreichen. Damit können unnötige
Emissionen bei stationären Anlagenbetrieb, die sich noch wesentlich stärker auf die
gesamten Emissionen auswirken, vermieden werden.
6. Zusammenfassung
Die in dieser Arbeit durchgeführten Analysen von Langzeitmessreihen an neun
größeren Hackschnitzelheizungen zeigen sehr große Unterschiede im
Emissionsverhalten auf. Bei drei Anlagen waren insgesamt sehr niedrige
Emissionswerte von Kohlenstoffmonoxid, das als Indikator für die Verbrennungsgüte
bewertet werden kann, festzustellen. Diese Messreihen lagen eindeutig unterhalb der
festgelegten strengen Emissionsbegrenzungen der Feuerungsanlagenverordnung. Zwei
Messreihen können in Hinblick auf die Grenzwertvorgaben als „einigermaßen
akzeptabel“ eingestuft werden. Bei einer Anlage waren in Folge einer fehlerhaften
Einstellung mäßige Grenzwertüberschreitungen, bei drei Anlagen massive
Grenzwertüberschreitungen zu beobachten. Die zuletzt genannten
Grenzwertüberschreitungen sind in einem Fall ebenfalls auf eine Fehleinstellung
zurückzuführen. In zwei Fällen wurden bei niedrigem Teillastbetrieb in Kombination
mit feuchten Brennstoffen die anlagetechnisch machbaren Grenzen überschritten.
Durch eine Behebung der Fehleinstellung konnte eine massive
Grenzwertüberschreitung in den Bereich „einigermaßen akzeptabel“ abgesenkt
werden.
Die Emissionen bei instationären Betriebsphasen, die bei einer Grenzwertbewertung
definitionsgemäß auszuklammern sind, waren bei den untersuchten Anlagen sehr
unterschiedlich. Die absolute Höhe dieser Emissionen ist bei fünf Anlagen
vergleichsweise klein, bei zwei Anlagen, die auch im stationären Betrieb weit
überhöhte Emissionswerte zeigten, beträchtlich. Bei zwei Anlagen, die im stationären
Betrieb als „einigermaßen akzeptabel“ bewertet werden konnten, ergaben sich auch
erhebliche Emissionen während instationärer Betriebsphasen.

- 15 -
Relativ gesehen ist unter Berücksichtigung der bei einigen Anlagen gegebenen
Abgrenzungsunschärfen festzuhalten, dass bei sieben von neun Anlagen der
überwiegende Anteil - nämlich ca. 60 bis 95% - der gesamten CO-Emissionen den
instationären Betriebszuständen zuzuordnen sind. Auf Grund diesen hohen Anteils
wird auch die lufthygienische Bedeutung dieser Emissionen unterstrichen. In Folge der
– absolut gesehen – teilweise niedrigen Emissionen wird diese Bedeutung allerdings
relativiert, zumal sich erhöhte Emissionen bei stationären Betriebsbedingungen, wie
sie sich beispielsweise auf Grund von Fehleinstellungen ergeben können, noch
wesentlich stärker auf einen Anstieg der Gesamtemissionen auswirken. Damit wird
auch die vorrangige lufthygienische Bedeutung der richtigen Einstellung, deren
weitestgehende Erreichung durch die laufenden Kontrollmaßnahmen angestrebt wird,
auch durch diese Auswertungen bestätigt. Im Hinblick auf die Gesamtemissionen
muss zudem berücksichtigt werden, dass die vorliegenden Messreihen überwiegend
Schwachlast-Betriebszustände beinhalten und dass auch deshalb die Anteile der
instationären Betriebsphasen eher etwas überzeichnet werden.
Trotz der kurz skizzierten Einschränkungen sind neben der richtigen Einstellung auch
die Emissionen bei instationären Betriebsphasen mitunter von vorrangiger Bedeutung.
Zu erwähnen sind hier insbesondere zu groß dimensionierte Heizungsanlagen, die bei
geringem Wärmebedarf durchwegs sehr hohe CO-Emissionsanteile aus instationären
Betriebsphasen aufweisen. Da solche Phasen bei den in Vorarlberg gegebenen
klimatischen Voraussetzungen relativ häufig gegeben sind und da in diesen Phasen die
Emissionskonzentrationen mitunter sehr hoch liegen, sind diese Emissionen häufig
auch ausschlaggebend für Nachbarschaftsbelästigungen, zumal auf Grund der geringen
Abgasmengen und der niedrigen Abgastemperaturen vielfach auch ungünstige
Quellbedingungen gegeben sind. Aus diesem Gesichtspunkt und auch aus
grundsätzlichen Erwägungen erscheint eine Reduzierung solcher Emissionen wichtig.
Als mögliche Maßnahmen sind bei bestehenden Anlagen folgende Punkte zu nennen:
• sorgfältige Brennstoffauswahl mit weitgehender Vermeidung nasser Brennstoffe
• regelungstechnische Optimierung mit möglichst niedrigem –
verbrennungstechnisch noch machbarem – kontinuierlichen Teillastbetrieb
• zeitgerechte Umstellung auf andere Energieträger
• Nachrüstung von Pufferspeichern.
Bei Neuanlagen ergeben sich noch zusätzliche Möglichkeiten durch eine möglichst
knappe Dimensionierung und auch durch die Auswahl einer dem Brennstoffsortiment
angepassten Anlage.

Anhang
- 16 -
In diesem Teil werden die untersuchten Anlagen näher beschrieben, wobei
insbesondere die sehr unterschiedlichen Emissionscharakteristiken an Hand typischer
Konzentrationsverläufe grafisch dargestellt werden. Bei den CO-Diagrammen wurde
absichtlich zum Zweck der direkten Vergleichbarkeit eine einheitliche Skalierung von
0-4000 ppm gewählt. Dies hat zur Folge, dass sehr hohe Konzentrationen in den
entsprechenden Grafiken nicht mehr darstellbar sind und dass umgekehrt sehr niedrige
Konzentrationen mitunter fast nicht mehr als Abweichung von der Abszisse erkennbar
sind. Zu den hohen CO-Konzentrationen ist noch ergänzend anzumerken, dass die
Messunsicherheiten in diesen Fällen durchwegs ziemlich hoch sind (Stichwort:
Messbereichsüberschreitungen) und dass auch aus diesem Grund die gewählte
Darstellung mit der Aussage „CO > 4000 ppm“ der Realität besser entspricht als die
optische Darstellung berechneter Größen.

Anlage 1
- 17 -
Diese Anlage ist Teil eines mit zwei Holzkesseln ausgestatteten Biomassheizwerkes
und ist mit einer Nennleistung von 1200 kW die größte der untersuchten Anlagen.
Zum Zeitpunkt der Messungen war der Heizbedarf vergleichsweise hoch; ein Punkt,
der bei einem Vergleich mit den anderen Messreihen berücksichtigt werden muss. Die
sehr niedrigen CO-Emissionen während der Nachtstunden, in denen kein
nennenswerter Wärmebedarf anzunehmen ist, weisen jedoch auch auf ein
emissionsarmes Teillastverhalten hin. Trotz der langen Messdauer waren in allen
„Niedriglastphasen“ trotz relativ feuchter Brennstoffe keine nennenswerten CO-
Emissionen zu beobachten. Aus der Sicht der Luftreinhaltung ist im vorliegenden Fall
das relativ große (energietechnisch gesehen nachteilige) Wärmeverteilnetz, das eine
gewisse „Grundlast“ sicherstellt, offensichtlich vorteilhaft.
Diese Gegebenheiten haben auch zur Folge, dass im Gegensatz zu den meisten
anderen Anlagen im Untersuchungszeitraum praktisch keine Feuererhaltungs- bzw.
Stillstandsphasen zu verzeichnen waren. Demzufolge sind bei dieser Anlage, im
Gegensatz zu den meisten anderen Anlagen, auch die Emissionen instationärer
Betriebsbedingungen als vernachlässigbar zu bezeichnen. Aus den folgenden
Abbildungen ist das bisher skizzierte Emissionsvehalten an einigen typischen
Beispielen ersichtlich. Ergänzend ist auf die auffallenden., in der Abbildung
„Nachmittag“ in regelmäßigen Zeitabständen wiederkehrenden kurzzeitigen CO-
Emissionensspitzen, die jeweils mit einem kurzzeitigem Rückgang der O2-Werte
gekoppelt sind, hinzuweisen. Zwei solche Spitzen lagen über 4000 ppm CO. Auch die
OGC-Konzentrationen zeigen einem identischen Verlauf; die Spitzenwerte lagen mit
ca. 40 bis 80 ppm (dies entspricht ca 65-130 mg/Nm³) deutlich niedriger. In den
Nachtstunden waren bei deutlich höheren O2-Werten keine solchen kurzzeitigen
Emissionsspitzen zu beobachten.
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage Nr 1 Nachmittag
14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00
CO ppm/10 O2(Vol %)*10

140
120
100
80
60
40
20
0
- 18 -
Anlage Nr 1 Nachmittag
14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:00 16:00:00 16:30:00
400
350
300
250
200
150
100
50
0
OGCppm O2(Vol %)*10
Anlage Nr 1 Nachtstunden
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
O2 Vol%*10 CO ppm/10

400
350
300
250
200
150
100
50
400
350
300
250
200
150
100
50
Anlage 2
- 19 -
Diese Anlage ist ebenfalls Teil einer Biomasse-Nahwärmeversorgung. Zum Zeitpunkt
der Messungen wurden bei sehr geringem Wärmebedarf nasse Brennstoffe eingesetzt.
Diese Kombination ist von dieser Anlage offensichtlich nicht mehr verkraftbar. Die
CO-Emissionen lagen durchwegs sehr hoch, wobei in Folge der geringen
Wärmeabnahme auch kaum stationäre Betriebsbedingungen gegeben waren.
Bemerkenswert erscheint, dass trotz der hohen Emissionen und trotz der örtlichen
Lage, die durch mehrere Wohnhäuser in der näheren Umgebung gekennzeichnet ist,
keine Beschwerden über Rauch- und/oder Geruchsbelästigungen vorgebracht wurden.
Anlage Nr 2 Morgenstunden
0
06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00
CO ppm/10 O2 Vol%*10
Anlage Nr 2 - Nachtstunden
0
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
CO ppm/10 O2 Vol%*10

400
350
300
250
200
150
100
50
Anlage 3
- 20 -
Diese, mit 300 kW Nennwärmeleistung bei einem holzverarbeitenden Betrieb
installierte kleinste der überprüften Anlagen zeigte in den Betriebsphasen durchwegs
niedrige CO-Emissionen, obwohl vielfach auch nur eine vergleichsweise geringe
Anlagenauslastung gegeben war. Erkennbar ist dies unter anderem auch an den
vergleichsweise hohen O2-Werten, die auch im Zeitraum der höchsten
Anlagenauslastung (Morgenstunden) mit Messwerten zwischen 10 und 15 Vol%
ziemlich hoch lagen.
Interessant erscheint der CO-Konzentrationsverlauf in den Nachtstunden, in denen
mitunter auch eine Rückregelung auf einen Feuerhaltungs- bzw. Stillstandsbetrieb
erfolgte. Zu Beginn dieser Phasen (erkennbar am raschen Anstieg der O2-
Konzentration) zeigten sich für eine Dauer von ca. 5 Minuten deutliche Anstiege der
CO-Konzentrationen auf ca. 1400 ppm.
Markant in Erscheinung treten auch die CO-Emissionsspitzen in den Startphasen.
Anlage Nr 3 Morgenstunden
0
06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00
CO ppm/10 O2(Vol%)*10

400
350
300
250
200
150
100
50
- 21 -
Anlage Nr 3 Nachtstunden
0
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
CO ppm/10 O2(Vol%)*10

Anlage 4
- 22 -
Diese, ebenfalls in einem holzverarbeitendem Betrieb installierte Anlage wird
überwiegend mit nassen Brennstoffen beschickt, wobei vielfach ebenfalls eine eher
bescheidene Anlagenauslastung gegeben ist. Da bereits seit längerer Zeit wiederholt
Nachbarschaftsbeschwerden vorgebracht wurden, wurde bei dieser Anlage auch
versucht, die in den instationären Betriebsphasen gegebenen Abgasmengen
messtechnisch zu erfassen. Wie aus der beiliegenden Abbildung ersichtlich ist,
bewegten sich die CO-Konzentrationen in den Betriebsphasen bei ziemlich konstanten
O2-Werten von ca. 11-12 Vol% in einem akzeptablen Bereich von ca. 200-300 ppm.
Im Gegensatz zu Anlage 3 steigen die CO-Konzentrationen gegen Ende der
Feuererhaltungsphasen auf Werte zwischen 3000-4000 ppm an. Dabei war sowohl die
Dauer der hohen Werte als auch die Höhe deutlich größer als bei Anlage 3.
Deutlich erkennbar sind auch die CO-Emissionsspitzen in den Startphasen. Unter
Berücksichtigung der unterschiedlichen Abgasmengen (siehe auch Abbildung
Quellstärken) kommt die lufthygienische Bedeutung dieser kurzfristigen Emissionen
noch stärker zum Ausdruck. Bei dieser Anlage ist die lufthygienische Bedeutung der
instationären Betriebsphasen sehr ausgeprägt, zumal der Untersuchungszeitraum in
Anbetracht der geringen Raumwärmeanteile für einen längeren Zeitraum als
repräsentativ bewertet werden kann. Insgesamt sind bei dieser Anlage etwa 85 % der
CO-Emissionen den instationären Betriebsphasen zuzuordnen, wobei jeweils etwa die
Hälfte davon auf die Start- bzw. die Feuererhaltungsphasen entfällt.
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage Nr 4
12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:0
O2(Vol %)*10 CO ppm/10

2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
- 23 -
Anlage Nr 4 - zeitlicher Verlauf der CO-Quellstärken
12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00 14:00:00 14:30:00 15:00:00 15:30:0
O2(Vol %)*10 Quellst g CO/h

Anlage 5
- 24 -
Diese mit Anlage 4 baugleiche Anlage ist als Heizungsanlage in einem öffentlichen
Gebäude installiert. Sowohl brennstoff- als auch regelungstechnisch bedingt zeigt sich
dennoch ein, von Anlage 4 merklich abweichendes Emissionsverhalten. Bei sehr
geringem Wärmebedarf waren auch in den Vormittagstunden (siehe beiliegende
Abbildung) häufig kurze Feuererhaltungs- und kurze Betriebsphasen dominierend. In
den kurzen Feuererhaltungsphasen waren im Gegensatz zu Anlage 4 kaum merkliche
Anstiege der CO-Konzentrationen zu verzeichnen. Erst in der Mittagszeit waren bei
längerem Andauern der Feuererhaltungsphasen deutliche Anstiege der CO-
Konzentrationen auf ca. 1000 ppm (Anlage 4 ca. 3000 ppm) festzustellen.
Auch das Startverhalten weist deutlich von Anlage 4 ab, wobei der erneute Anstieg der
O2-Werte auffallend ist. Diese Phasen waren mit merklichen CO-Anstiegen gekoppelt.
In den Nachtstunden (siehe Abbildung) waren bei fast durchgehendem
Feuererhaltungsbetrieb durchwegs mäßige CO-Konzentrationen im Bereich von ca.
1000 ppm festzustellen. In Folge der kurzen Betriebsphasen, die nur in den
Morgenstunden etwas länger andauerten, ergeben sich mit ca. 95 % sehr hohe
Emissionsanteile der instationären Betriebszustände. Die absolute Höhe dieser
Emissionen ist allerdings merklich niedriger als bei Anlage 4.
Die bei dieser Anlage ebenfalls ausgeprägte Problematik der Emissionen von
instationären Betriebszuständen verdeutlicht auch die Abbildung des zeitlichen
Verlaufes der Halbstundenmittelwerte. Wie ersichtlich entfällt der überwiegende
Anteil der messtechnisch erfassten Halbstundenmittelwerte auf instationäre
Betriebszustände, mehrere Halbstundenmittelwerte sind der Kategorie „mit
Einschränkung stationär“ und nur wenige (mit Zahlenangaben gekennzeichnete)
Halbstundenmittelwerte der Kategorie „stationär“ zuzuordnen.
Insgesamt müssen bei dieser Anlage gewisse Unschärfen berücksichtigt werden, die
auf die meist sehr kurze Dauer der Betriebsphasen (meist deutlich weniger als 30
Minuten) zurückzuführen sind. Dadurch wird eine korrekte Bewertung in Hinblick auf
die vorgegebenen Grenzwerte nahezu verunmöglicht (siehe auch Abschnitt 5.1.).

400
350
300
250
200
150
100
50
400
350
300
250
200
150
100
50
- 25 -
Anlage Nr 5
0
09:30:00 10:00:00 10:30:00 11:00:00 11:30:00 12:00:00
O2*10 CO ppm/10
Anlage Nr 5 Nachtstunden
0
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
O2*10 CO ppm/10

mg CO/Nm³ (13%O2)
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
15:00
16:00
17:00
- 26 -
Anlage 5 HMW
611
292
18:00
19:00
20:00
21:00
22:00
23:00
00:00
01:00
02:00
03:00
04:00
05:00
06:00
07:00
223
226
138
08:00
09:00
10:00
11:00
12:00
13:00
14:00
CO stationär CO mit Einschr stat CO instationär CO Grenzw (einschl Toleranz)
15:00
16:00
17:00
18:00

400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage 6
- 27 -
Diese in einem holzverarbeitenden Betrieb installierte Anlage verursacht bereits seit
vielen Jahren immer wieder Beschwerden. Die wesentlich zu groß dimensionierte,
vielfach mit nassen Brennstoffen beschickte Anlage zeigte auch bei den hier
dargestellten Messungen wesentlich überhöhte Emissionswerte. Auf Grund des
Anlagenalters ist diese Anlage zwar nur bedingt mit den anderen Anlagen
vergleichbar; die grundsätzliche Problematik solcher Systeme wird jedoch
eindrucksvoll dokumentiert.
In Folge der kurzen Messzeit und der geringen Anzahl jeweils nur kurzer
Betriebsphasen ist eine genauere Auswertung zwar nur beschränkt möglich; in
Anbetracht der Höhe der Messwerte, die bei CO vielfach über die obere
Messbereichsgrenze des verwendeten Messgerätes (über 6000 ppm CO) hinausgingen,
erübrigt sich jedoch eine weitere Diskussion. Anzumerken bleibt lediglich, dass bei
einem versuchsweisen Einsatz von trockeneren Brennstoffen und/oder bei kurzzeitig
simulierbarer besserer Anlagenauslastung wesentlich niedrigere CO- und OGC-
Emissionen erreicht werden können. Daraus ergibt sich die paradoxe Situation, dass
bei Abnahmemessungen nach FAV immer wieder eine Einhaltung der gesetzlich
festgelegten Grenzwerte bestätigt wird. Diese Grenzwerteinhaltung ist unter den
praktischen Gegebenheiten allerdings eher selten anzutreffen.
Anlage Nr 6
11:00:00 11:30:00 12:00:00 12:30:00 13:00:00 13:30:00
O2 Vol%*10 CO ppm/10

Anlage 7
- 28 -
Die als Teil einer Nahwärmeversorgung konzipierte Anlage ist typengleich mit Anlage
3. Trotz des geringen Wärmebedarfs waren insgesamt sehr niedrige Emissionen zu
verzeichnen, wobei der überwiegende Teil der CO-Emissionen den instationären
Betriebsphasen zuzuordnen ist. Im Gegensatz zu Anlage 3 waren keine ausgeprägten
Emissionsspitzen in den Startphasen zu beobachten. Auch das Emissionsverhalten in
den Stillstandsphasen weicht von Anlage 3 ab, wobei über längere Zeit
vergleichsweise niedrige CO-Konzentrationen im Bereich von ca. 300 ppm zu
beobachten waren.
Bemerkenswert erscheint zudem die durch einen integrierten Pufferspeicher bedingte,
im Vergleich zu Anlage 5 wesentlich längere Dauer der Betriebs- bzw
Stillstandsphasen. Diese Anordnung dürfte auch maßgeblich an dem Umstand beteiligt
sein, dass im Gegensatz zu allen anderen Anlagen kaum nennenswerte Unterschiede
zwischen Tag und Nacht erkennbar sind. Unter Berücksichtigung des geringen
Wärmebedarfs kann diese Anlage eindeutig als „Bestanlage“ bezeichnet werden,
zumal auch die Abgasmengen in der Stillstandsphase eher etwas zu hoch liegen
dürften (genauere Messungen waren nicht möglich).
400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage Nr 7
17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00
O2*10 CO ppm/10

400
350
300
250
200
150
100
50
0
- 29 -
Anlage Nr 7 - Nachtstunden
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
O2*10 CO ppm/10

400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage 8
- 30 -
Diese in einem Biomasseheizwerk installierte Anlage wurde während den Messungen,
im Gegensatz zu den Anlagen 4 und 5 des gleichen Fabrikates, mit weitgehend
kontinuierlicher Teillast betrieben. Die O2– und CO-Messwerte zeigten
vergleichsweise geringe Schwankungen, wobei nur in den Nachtstunden einige CO-
Peaks, die mit etwas höheren O2-Werten (diese lagen ebenfalls etwas höher als
tagsüber und zeigten auch etwas stärkere Schwankungen) gekoppelt sind, auffallen.
In Folge einer Fehleinstellung der Lambdasonde lagen die CO-Werte auch im
stationären Betriebszustand häufig knapp über dem Grenzwert. Der Anteil der
instationären Betriebsphasen war ähnlich wie bei Anlage 1 niedrig, wobei auf Grund
der durchwegs hohen O2-Werte die entsprechende Abgrenzung allerdings einige
Unschärfen beinhaltet. Dies geht auch aus der Abbildung des Verlaufs der
Halbstundenmittelwerte hervor, in der die hohen Anteile der Kategorie „mit
Einschränkung stationär“ auffallen. Im Übrigen ist der bei dieser Anlage festgestellte
Konzentrationsverlauf bei automatisch beschickten Holzfeuerungen eher
ungewöhnlich, da Fehleinstellungen im Allgemeinen einen starken Anstieg der CO-
Konzentrationen bewirken.
Anlage Nr 8
17:00:00 17:30:00 18:00:00 18:30:00 19:00:00 19:30:00
CO ppm/10 O2(Vol%)*10

400
350
300
250
200
150
100
50
0
- 31 -
Anlage Nr 8 - Nachtstunden
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
mg CO/Nm³ (13%O2)
1000
900
800
700
600
500
400
300
200
100
0
327 322 332
CO ppm/10 O2(Vol%)*10
Anlage Nr 8 HMW
309309
275 276
329
364
389
358
400
378
306 314
10:30
11:30
12:30
13:30
14:30
15:30
16:30
17:30
18:30
19:30
20:30
21:30
22:30
23:30
00:30
01:30
02:30
03:30
04:30
05:30
06:30
07:30
08:30
CO stationär CO mit Einschr stat Grenzwert CO stat (einschl Toleranz)

400
350
300
250
200
150
100
50
0
Anlage 9
- 32 -
Diese ebenfalls in einem Biomasseheizwerk eingebaute Anlage zeigte zu Messbeginn
in Folge einer fehlerhaften Einstellung weit überhöhte CO-Werte, auf Grund derer
einer Fortsetzung der Messungen nicht zielführend erschien. Nach entsprechender
Anlageneinstellung bzw. Reparatur konnten wesentliche Absenkungen der CO-
Emissionen erreicht werden, wobei insbesondere in den Morgenstunden bei relativ
hoher Anlagenauslastung (ca. 40-60 %) niedrige CO-Konzentrationen festzustellen
waren. Bei geringerer Anlagenauslastung waren in den Nachtstunden häufig CO-
Konzentrationsspitzen um 1000 ppm (vereinzelt bis 3000 ppm) zu beobachten, obwohl
keine ausgeprägte Rückregelung auf einen Feuererhaltungsbetriebszustand erfolgte.
Trotz Anlagenoptimierung durch den Hersteller und trotz ziemlich trockener
Brennstoffe konnte in den häufig gegebenen niedrigen Teillastbereichen keine
eindeutige Grenzwerteinhaltung erreicht werden (siehe auch Abbildung
Halbstundenmittelwerte). Bei dieser Anlage wirkte sich die zum Zeitpunkt der
Messungen (noch) gegebene starke Überdimensionierung eindeutig negativ auf die
Ergebnisse aus.
Anlage Nr 9 Morgenstunden nach Ferneinstellung
06:00:00 06:30:00 07:00:00 07:30:00 08:00:00 08:30:00
O2(Vol%)*10 CO ppm/10

mg CO/Nm³ (13%O2)
400
350
300
250
200
150
100
50
0
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Anlage Nr 9 Nacht (nach Ferneinstellung durch Hersteller)
01:00:00 01:30:00 02:00:00 02:30:00 03:00:00 03:30:00
1000
900
800
700
600
500 462
400
300
200
100
0
17:00
17:30
95
18:00
18:30
19:00
19:30
20:00
20:30
21:00
O2(Vol%)*10 CO ppm/10
Anlage 9 HMW nach Einstellung
42
21:30
22:00
22:30
23:00
23:30
00:00
00:30
01:00
01:30
02:00
02:30
03:00
03:30
04:00
04:30
05:00
05:30
81 96
44
5 3 2
06:00
06:30
07:00
07:30
08:00
CO stationär CO mit Einschr.stat CO instationär Grenzw CO stat (einschl Toleranz)
328
44
08:30
09:00
09:30
10:00
10:30