„Clean Air“ auch in Privathaushalten

Wie bei allen Verbrennungsprozessen entstehen auch bei Kaminöfen Abgase und Rußpartikel. Kaminöfen sind deshalb in Städten und Gemeinden eine beträchtliche Emissionsquelle für gesundheitsgefährdende Feinstpartikel. Das KIT hat nun einen wartungsfreien Rußabscheider für eine nahezu vollständige Rußentfernung aus Abgasen von Kleinfeuerungsanlagen entwickelt. Diese Entwicklung wurde soeben mit dem Innovationspreis der Technologiefabrik Karlsruhe ausgezeichnet.

Durch die steigenden Kosten für Erdgas und Erdöl, und aus ökologischen Gründen ist die Verbrennung von CO2-neutraler Biomasse, insbesondere Holz, für Privathaushalte in den vergangenen Jahren wieder sehr attraktiv geworden. Wie bei allen Verbrennungsprozessen entstehen aber auch bei Kaminöfen Abgase und Rußpartikel, so dass diese Öfen eine beträchtliche Emissionsquelle für gesundheitsgefährdende Feinstpartikel in Städten und Gemeinden darstellen. Deutschlandweit emittieren die Kaminöfen und ähnliche Kleinfeuerungsanlagen jährlich rund 24000 Tonnen Feinstaub. Dies ist etwa die gleiche Menge, die in Deutschland durch Dieselfahrzeuge freigesetzt wird. Deshalb trat am 22. März eine Novellierung zur 1. Bundesimmissionsschutz-verordnung (1. BimSchV) in Kraft, die strengere Grenzwerte für solche Partikelemissionen vorschreibt. Sie gilt zunächst für neue Kaminöfen, aber mit gestaffelten Fristen auch für ältere Anlagen. Um die neuen Grenzwerte einhalten zu können, wird ein beträchtlicher Bedarf am Einbau moderner abgasarmer Feuerungsanlagen und an der Nachrüstung von Altanlagen mit effektiven Rußfiltern entstehen.

„Wir haben nun einen druckverlustfreien elektrostatischen Rußabscheider für eine wartungsfreie und nahezu vollständige Rußentfernung aus Abgasen von Kleinfeuerungsanlagen entwickelt“, erklärt Dr. Hanns-Rudolf Paur, der das Projekt im Institut für Technische Chemie des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) leitet. „Das ist eine ideale Lösung zur Reinigung der Abgase von Kamin- oder Pelletöfen, aber auch anderen kleinen Feuerungsanlagen, die mit Biomasse betrieben werden.“

Die technische Lösung ist eine neuartige so genannte Korona-Entladung, für die das KIT auch ein Patent erhalten hat. Die Rußpartikel werden dabei in einer Ionisationskammer elektrisch aufgeladen und können dann als geladene Partikel problemlos in einem nachgeschalteten geerdeten Kollektor gesammelt werden. Für die Abscheidung der geladenen Partikel im Kollektor ist kein äußeres  elektrisches Feld erforderlich. Durch eine Spiralbürste, die sich in Intervallen dreht, wird der Kollektor automatisch gereinigt und der abgeschiedene Ruß in einem Auffangbehälter gesammelt. Durch diese offene Bauweise erzeugt der Rußabscheider praktisch keine Druckverluste und beeinflusst nicht die Kaminfunktion. Daher kann er ohne Zusatzmaßnahmen energieeffizient betrieben werden. Das KIT sucht nun einen Industriepartner, um die technisch ausgereifte Lösung zu einem vermarktbaren Produkt weiter zu entwickeln.

Die Entwicklung „Elektrostatischer Abscheider für Rußpartikel bei der Holzverbrennung“ wird am 23. März 2010 mit dem 1. Preis des Innovationswettbewerbs „Innovative Ideen gesucht!“ der Technologiefabrik Karlsruhe ausgezeichnet.

Im Dialog mit der Gesellschaft entwickelt das KIT Lösungen für große Herausforderungen – von Klimawandel, Energiewende und nachhaltigem Umgang mit natürlichen Ressourcen bis hin zu Künstlicher Intelligenz, technologischer Souveränität und demografischem Wandel. Als Die Universität in der Helmholtz-Gemeinschaft vereint das KIT wissenschaftliche Exzellenz vom Erkenntnisgewinn bis zur Anwendungsorientierung unter einem Dach – und ist damit in einer einzigartigen Position, diese Transformation voranzutreiben. Damit bietet das KIT als Exzellenzuniversität seinen mehr als 10 000 Mitarbeitenden sowie seinen 22 800 Studierenden herausragende Möglichkeiten, eine nachhaltige und resiliente Zukunft zu gestalten. KIT – Science for Impact.