Emissionsentstehung durch Holzverbrennung

Die bei der Verbrennung (Oxidation) von Holz entstehenden Emissionsstoffe werden in Stoffe aus unvollständiger und aus vollständiger Verbrennung sowie in Schadstoffe aus Spurenelementen bzw. Brennstoffverunreinigungen unterteilt.

Stoffe aus vollständiger Verbrennung der Bestandteile (C, H, O) sind Kohlenstoffdioxid (CO2) und Wasserdampf (H2O). Die Abgabe in die Atmosphäre erfolgt CO2-neutral, da nur soviel CO2 emittiert wird, wie der Baum während der Wachstumsphase aus der Umwelt aufgenommen hat.

Stoffe aus unvollständiger Verbrennung der Brennstoffbestandteile (C, H, O) sind im Wesentlichen:

• Kohlenstoffmonoxid (CO)
• Kohlenwasserstoffe (CnHm, Teere)
• Ruß (brennbarer Teil der Staubemissionen).

Kohlenstoffmonoxid ist ein geruchloses, giftiges Gas und wird, – da es leicht messbar ist – in der Regel als Indikator für die Güte einer Verbrennung verwendet.

Kohlenwasserstoffe sind chemische Verbindungen, die aus Kohlenstoff und Wasserstoff bestehen. Sie bewirken Umwelt- und Gesundheitsschäden sowie Geruchsbelästigungen.

Ruß ist ein fein verteilter, meist geflockter, fast reiner Kohlenstoff. Er wird als Syntheseprodukt in fester Form ausgeschieden.

Ursache für eine unvollständige Verbrennung ist eine zu niedrige Verbrennungstemperatur in der Ausbrandzone des Ofens. Der Verbrennungsablauf (Oxidation) und die hiermit verbundenen Reaktionen finden nicht korrekt statt.

Ein erhöhter Wassergehalt im Brennstoff mindert nicht nur die Verbrennungstemperatur, sondern führt auch zu einer Erhöhung des Abgasvolumens. Die Durchmischung der gebildeten Brenngase mit der Verbrennungsluft (Sekundärluft) funktioniert ungenügend, da nicht genügend Turbulenz im Feuerraum erzeugt wird. Die Brenngase kommen nicht ausreichend mit Sauerstoff in Kontakt.

Zu den Schadstoffemissionen aus Spurenelementen zählen gegebenenfalls im Brennstoff enthaltene Schwermetalle, und luftgetragene Aschepartikel.

Von Bedeutung sind hierbei die Stickoxidemissionen NO und NO2 (zusammengefasst NOx). Sie entstehen im Wesentlichen aus im Holz gebundenen Stickstoff (ca. 0,15 %).
Der Brennstoffstickstoff wird bei der Verbrennung größtenteils in molekularen Stickstoff (N2) und nicht zu NOx umgewandelt. Ein geringer Teil des Stickstoffs wird außerdem in die Asche eingebunden.

(Textquelle: "Hartmann", Handbuch Bioenergie-Kleinanlagen)
 

siehe auch "Emissionen aus Pelletöfen" >>>

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