Partikelanzahlmessung
Förderprogramm:
Umwelt Bundesamt (UBA)
Förderkennzeichen:
3721533040
Partner:
DBFZ, Tropos, DBI
Hintergrund und Ziel
Kleinfeuerungsanlagen sind für ca. 20 % der gesamten Feinstaubemissionen (PM2.5) in Deutschland verantwortlich. Ein Großteil dieser Emissionen stammt aus den 11,2 Millionen Einzelraumfeuerungsanlagen und den ca. eine Million Festbrennstoffkesseln. Darüber hinaus tragen – auch wenn in einem viel geringeren Umfang – Öl- und Gasfeuerungen zur Feinstaubbelastung bei, die negative Auswirkungen auf Mensch und Umwelt haben. In Bezug auf ihre gesundheitliche Wirkung sind vor allem Ultrafeine Partikel (UFP) mit einem Durchmesser von weniger als 100 nm relevant, denn diese können tiefer als größere Partikel in die Lunge eindringen und zu negativen gesundheitlichen Auswirkungen führen. Diese UFP entstehen bei allen Verbrennungsprozessen, sowohl primär, also direkt emittiert, als auch sekundär, also aus gasförmigen Vorläufersubstanzen gebildet.
Zur Beurteilung der Staubemissionen im Bereich der Feuerungsanlagen wird bisher die Partikelgesamtmasse zur Bewertung herangezogen, wobei die humantoxikologische Bedeutung der UFP nur unzureichend erfasst wird. Im Unterschied zu Partikeln größer 100 nm lassen sich UFP sinnvoll messtechnisch durch die Partikelanzahl bzw. die Partikelanzahlverteilung erfassen. Für die Messung der Partikelanzahl bzw. die Partikelanzahlverteilung im Bereich der Feuerungsanlagen gibt es bisher jedoch nur wenige Forschungsergebnisse, die sich nicht auf die Gesamtheit der Feuerungsanlagen, der dazugehörigen Abgasreinigungstechniken und Brennstoffe übertragen lassen. Insbesondere der Beitrag derzeitig verfügbarer primärer und sekundärer Emissionsminderungsmaßnahmen zur Partikelanzahlminderung sowie die Partikelkonzentrationen in Abhängigkeit von Brennstoff, Anlagentechnik und -betrieb sind bisher kaum bekannt.
Daher soll die Wirkung primärer und sekundärer Emissionsminderungstechniken zur Partikelanzahlminderung abhängig von Brennstoff und Feuerungstechnik bewertet werden. Darüber hinaus sind Partikelanzahlmessungen an sechs 6 nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung unter 100 kW durchzuführen.
Ausgehend von den Aufgaben und Zielen untergliedert sich die Studie in folgende Arbeitspakete (AP):
- Arbeitspaket 1: Beschreibung der Partikelanzahlkonzentrationen verschiedener Brennstoffe in Abhängigkeit von der Feuerungstechnik
- Arbeitspaket 2: Beschreibung der Wirkung von sekundären Emissionsminderungsmaßnahmen auf die Partikelanzahl
- Arbeitspaket 3: Partikelanzahlmessung
Im Arbeitspaket 3 „Partikelanzahlmessung“ erfolgen physische Prüfungen durch DBI und DBFZ:
In diesem Arbeitspaket werden Partikelanzahlmessungen an sechs nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung unter 100 kW durchgeführt:
- 2 x Einzelraumfeuerungsanlagen à Messung durch DBI mit SMPS vom TROPOS
- 2 x Heizkessel für Holzbrennstoffe à Messung durch DBFZ mit SMPS vom DBFZ
- 1 x Heizkessel für Gas à Messung durch DBI mit SMPS vom TROPOS
- 1 x Heizkessel für Öl à Messung durch DBI mit SMPS vom TROPOS
Im Abschlussbericht werden alle genutzten Feuerungen in anonymisierter Form dargestellt. Dies betrifft vor allem Anlagen, bei denen die Datenlage basierend auf den Ergebnissen der Arbeitspakete 1 und 2 bisher nicht ausreichend ist. In diesem Zusammenhang kann die Bietergemeinschaft bestehend aus dem DBFZ, dem DBI und dem Tropos auf eine langjährige Erfahrung im Bereich Partikelanzahlmessungen und Prüfung von Biomasse-, Öl- und Gasfeuerungsanlagen zurückgreifen. Die Messung der Partikelanzahlverteilung erfolgt mittels SMPS.
Ihr Kontakt zu uns
Stellv. Prüfstellenleiter
Rico Eßbach
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