Heizen mit Holz liegt in Deutschland nach wie vor im Trend. Die steigenden
Energiepreise und die Abhängigkeiten von internationalen Märkten machen
den nachwachsenden Rohstoff noch attraktiver.
Doch bei der Verbrennung von Holz in Kaminöfen oder Holzheizungen
entstehen enorm viel Feinstaub und Abgase. Diese Schadstoffe gefährden
Mensch und Umwelt. Das Umweltbundesamt empfiehlt sogar - mit Hinweis auf
die hohen Emissionen – die Abschaffung von Holzfeuerungen.
Die beste Lösung, um die Emissionsfracht wirksam zu verringern, ist eine
intelligente Führung des Verbrennungsprozesses.

Viele halten Heizen mit Holz für eine saubere Sache. Doch bei der
Verbrennung von Holz in Kaminöfen oder Scheitholzheizkesseln entstehen
enorm viel Feinstaub und phasenweise hohe Konzentrationen potenziell
toxischer Abgaskomponenten. Diese Schadstoffe gefährden Mensch und Umwelt.
Das Umweltbundesamt empfiehlt sogar - mit Hinweis auf die hohen Emissionen
– die Abschaffung von Holzfeuerungen.
Die beste Lösung, um die Emissionsfracht wirksam zu verringern, ist eine
intelligente Führung des Verbrennungsprozesses. Manche
Einzelraumfeuerstätten und die meisten Heizkessel haben mittlerweile eine
Lambda-Sonde zur Messung von Rest-Sauerstoff im Abgas. Um den
Verbrennungsprozess noch präziser steuern und damit den Ausstoß von
Feinstaub und anderen Schadstoffe weiter absenken zu können, ist ein
zusätzlicher Sensor zur Messung von unverbrannten Kohlenwasserstoffen und
Kohlenmonoxid notwendig.

Sensor verringert Feinstaub-Emissionen

Dieser Sensor, der bei Einbindung in ein Verbrennungsluft-Regelungssystem
die Emissionen von Feinstaub erheblich verringern kann, wird als CO/HC-
Sensor bezeichnet. Der Sensor wurde bisher in verschiedenen Holzöfen
bereits eingesetzt. Das Problem war jedoch eine relativ geringe
Einsatzdauer, bevor der Sensor wieder ausgewechselt werden musste. Zudem
war der CO/HC-Sensor in der Herstellung vergleichsweise teuer.
Eine Arbeitsgruppe am Institut für Sensor- und Informationssysteme (ISIS)
der Hochschule Karlsruhe hat unter der Leitung von Prof. Dr. Heinz Kohler
ein Sensor- und Verbrennungsluft-Regelungssystem entwickelt, das die
Emissionen bei der Verbrennung von Holz deutlich reduziert. Ein zentraler
Bestandteil dieser Regelung ist der CO/HC-Sensor. Die Kombination aus
Sensorik und Algorithmus sowie die darauf aufbauende Einstellung der
Primär- und Sekundärluftströme führt zu einer deutlichen Verminderung von
Schadstoffen, also des Schadgas- und Feinstaubausstoßes.

Patentiertes Verfahren zur Verringerung der Schadstoffe

Die Wissenschaftler haben den CO/HC- Sensor, der von einem
Partnerunternehmen produziert werden kann, in einem patentierten Verfahren
so verbessert, dass der Sensor stabil im Abgas läuft und durch Anwendung
einer neu entwickelten Methode zur Regeneration länger stabil bleibt.
Damit kann der CO/HC-Sensor nun in allen Scheitholz-Verbrennungsprozessen
zum Einsatz kommen und hat nach bisherigen Erkenntnissen voraussichtlich
eine Standzeit von mehreren Heizperioden.

Die Feinstaub- und Schadgasverringerung aus Scheitholzöfen wurde sowohl im
Labor als auch anhand von Feldtests über mehrere Monate untersucht. Durch
den Einsatz des CO/HC-Sensors in Kombination mit einer neuartigen,
automatisierten Verbrennungsluftregelung, einem Abgaskatalysator und einem
Partikelfilter konnten sehr geringe Abgas-Werte gemessen werden, die
erheblich unter den aktuellen gesetzlichen Vorgaben liegen.

Die Erfindung wurde zum Patent angemeldet (DE, EP) anhängig). Die
Technologie-Lizenz-Büro (TLB) GmbH unterstützt die Wissenschaftler und die
Hochschule Karlsruhe bei der Patentierung und Vermarktung der aktuellen
Entwicklung und des gesamten Steuer- und Regelungssystems für
Scheitholzfeuerungen. TLB ist mit der Verwertung dieser zukunftsweisenden
Technologie beauftragt und bietet Herstellern von Stückholz-Öfen oder
-Heizkesseln Möglichkeiten der Lizenzierung.
Für weitere Informationen: Innovationsmanager Dr.-Ing. Hubert Siller
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