Forscher von Fraunhofer UMSICHT und der Ostbayerischen Technischen Hochschule Amberg-Weiden konnten in Zusammenarbeit mit Entwicklungsingenieuren des Feinstaubfilter-Herstellers Karl Schräder Nachf. herausarbeiten, wie der Fraktionsabscheidegrad von Staubfiltersystemen verbessert bzw. optimiert werden kann. Entsprechende Feinstaubfilter mit optimierter Abscheidung sind inzwischen auf dem Markt verfügbar.

Blick in den Oeko-Tube-Inside: Abgeschiedener Feinstaub nach ca. 100 Betriebsstunden mit Holzhackgut (links) und nach erfolgter Abreinigung der Staubschicht (rechts)
Blick in den Oeko-Tube-Inside: Abgeschiedener Feinstaub nach ca. 100 Betriebsstunden mit Holzhackgut (links) und nach erfolgter Abreinigung der Staubschicht (rechts)© OTH Amberg-Weiden

Die Messung von Staubemissionen aus Biomassefeuerungen orientieren bisher auf den Gesamtstaubgehalt. Eine differenzierte Betrachtung von Staubemissionen nach Partikelgrößen scheitert in der Praxis an aufwendigen und kostenintensiven Messverfahren, womit der medizinisch-gesundheitliche Aspekt bislang weitgehend unberücksichtigt bleibt. Inzwischen rückt jedoch immer stärker ins Bewusstsein, dass insbesondere die feinsten Staubpartikel, die es nicht nur in Luftröhre und Bronchien, sondern noch weiter in die Alveolen der Lunge schaffen, ein gesundheitliches Gefährdungsrisiko darstellen.

Während z. B. Schwerkraft- bzw. Fliehkraftabscheider wie Zyklone und Wäscher-Systeme grobe Partikel effektiv abscheiden, eignen sich elektrostatisch wirkende sowie filternde Abscheider sehr gut für die Abtrennung von feinsten Fraktionen aus dem Rauchgas. Der Fokus der Forschungs- und Entwicklungsarbeiten lag vor allem auf den elektrostatischen Abscheidern, die - aufgrund geringer Druckverluste im Rauchgasweg - einen niedrigen Energiebedarf und geringe Betriebskosten aufweisen.

Die Untersuchungen an verschiedenen marktverfügbaren Filtern/Abscheidern ermittelten, wie wirksam die Geräte die Partikelgrößenklassen PM 2,5 und PM 10 entfernen und wie die Fraktionsabscheidegrade deutlich verbessert werden können. Hierzu wurden die Abscheider an verschiedenen Biomassekesseln eingesetzt und bei Einsatz u. a. von Holzhackschnitzeln geprüft.
Die gewonnenen Erkenntnisse sind in Optimierungsmaßnahmen für die Produkte OekoTube-Inside und Filterbox S eingeflossen und wurden konstruktiv von den Firmen Oekosolve und Schräder für diese Abscheider umgesetzt. Ein erneutes Vermessen der Filterbox S konnte eine erhebliche Verbesserung der Fraktionsabscheidegrade belegen. Der neue, verbesserte Filter ist inzwischen unter dem Markennamen Filterbox SZ auf dem Markt erhältlich.

Das Forschungsvorhaben „Optimierung der Fraktionsabscheidegrade elektrostatischer Staubabscheider beim Einsatz in Biomassefeuerungen“ wurde vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) über den Projektträger Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e. V. (FNR) gefördert. Der Abschlussbericht steht unter dem Förderkennzeichen 22032614 zur Verfügung.

Quelle: Pressemitteilung der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. vom 4. Juni 2019