In Deutschland ist das Verbrennen von Festbrennstoffen wie Kohle und Holz zur Wärmeerzeugung u.a. in Kleinfeuerungsanlagen in Häusern weit verbreitet. Etwa 14 Millionen von ~40 Millionen Haushalten besitzen solche Anlagen (Struschka M. et al. 2008).
Als ein alternativer Energielieferant kann Biomasse wegen der angestrebten Verminderung des Treibhauseffekts, der zunehmenden Verknappung von fossilen Energiequellen und der angestrebten Autonomie von fossilen Brennstoffen zukünftig eine wesentliche Rolle spielen. Allerdings kann ein wachsender Beitrag der Biomasse zur Wärmeerzeugung aufgrund erhöhter Emission von Elementen und organischen Substanzen im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wie Öl und Gas auch einen negativen Einfluss haben.
In der vorliegenden Arbeit sollte mit modernen Feuerungsanlagen untersucht werden, inwieweit umweltbedeutsame Elemente durch das Verbrennen von Holz und Stroh in die Atmosphäre entweichen und demzufolge eine potentielle Gefährdung darstellen kann. Neben dem Brennstoff wurden die entstehenden Aschen - Rostasche, Rückstände in Wärmetauschern bzw. elektrostatischen Abscheidern und Flugasche - analysiert, um Elementbilanzen aufzustellen und energienormierte Emissionen zu berechnen. Die Bilanzberechnungen anhand des Inputs und des Outputs zeigen, dass einige umweltbedeutsame Elemente - wie Cadmium, Zink, Zinn, Thallium, Blei, Bismut und Antimon - viel zu geringe Wiederfindungen aufwiesen. Es wird davon ausgegangen, dass sich diese Elemente u.a. innerhalb der kühleren Zonen der Verbrennungsanlage, im Schornstein oder im Material der Feuerraumauskleidung abscheiden, wo keine Proben genommen werden konnten. Dementsprechend wurde unter diesem Aspekt der Frage nachgegangen, inwieweit die Feuerraumauskleidung als Senke für Elemente fungieren kann. Mit Hinblick auf teilweise erhebliche Überbefunde bei einigen Elementen wurde auch untersucht, inwieweit das Auskleidungsmaterial zur Elementmenge in den Aschen beitragen kann.
Es konnte sichergestellt werden, dass diese Elemente nicht in die Atmosphäre entweichen, sondern dass der Rückstand auf dem Filter dem in die Umwelt abgegebenen Menge entspricht. Die Schadstoffe sind an bzw. in feine (<1 μm) Partikel gebunden oder liegen gasartig vor und können in die Alveolen der Lungen eindringen und dem Körper Schaden zufügen. Wirksame Emissionsverminderungsmaßnahmen sind dementsprechend absolut notwendig.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:uni-goettingen.de/oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0001-BADB-1 |
| Date | 27 June 2013 |
| Creators | Seidel, Torben |
| Contributors | Ruppert, Hans Prof. Dr. |
| Source Sets | Georg-August-Universität Göttingen |
| Language | deu |
| Detected Language | German |
| Type | doctoralThesis |
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