Das Karlsruher Institut für Technologie (KIT), CCA-Carola Clean Air GmbH und HDG Bavaria GmbH haben automatisch gereinigte Feinstaubabscheider in einem Feldversuch über 30.000 Stunden erfolgreich getestet und weiterentwickelt. Nach Angaben der Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe (FNR), können Betreiber von Hackschnitzelheizungen und anderen Biomasseanlagen damit die Feinstaubemissionen deutlich reduzieren und die strengen Emissionsanforderungen der 1. BImSchV bei Einsatz von Staubabscheidern zuverlässig einhalten. Die FNR agiert als Projektträger des Bundesagrarministerium (BMEL), welches das Projekt gefördert hat.
An acht Feldtestanlagen mit Heizkesseln von 50 kW bis 200 kW Wärmeleistung wurde die Zuverlässigkeit der vier Typen von neu entwickelten Elektroabscheidern geprüft. Eine zuverlässige Funktion mit gleichbleibend hohen Abscheidegraden konnte nach Angaben der FNR bei Einsatz verschiedener Biobrennstoffe über zwei Heizperioden demonstriert werden.
Sowohl beim Einsatz von Holzpellets als auch von Hackschnitzeln und weiteren festen Biobrennstoffen hätten die eingesetzten Feinstaubabscheider praxisrelevante Betriebsergebnisse gezeigt. Die Feldtests belegen der FNR zufolge einen robusten, stabilen Dauerbetrieb der Feinstaubabscheider. Bei einer Abgastemperatur bis 200°C, einer Konzentration der Partikelmassen von bis zu 100 mg/Nm³ und einer Corona-Entladungsleistung von 45 W liege der Abscheidegrad bei ca. 77 Prozent.
Emissionsgrenzwerte auch bei wechselnder Brennstoffqualität und Kesselleistung einhaltbar
Insbesondere in Ballungsgebieten und Städten mit hoher Feinstaubbelastung kann eine Nachrüstung von Staubabscheidern an Biomasseanlagen zu einer Verbesserung der Luftqualität beitragen. Bei Biomasseanlagen, wie z. B. Hackschnitzelheizungen, bietet der Einbau eines Staubabscheiders die Gewähr, dass die strengen Emissionsgrenzwerte auch bei wechselnder Brennstoffqualität und Kesselleistung zuverlässig eingehalten werden können.
Mit den Entwicklungsarbeiten im Projekt konnten zudem wichtige Fortschritte durch Reduzierung der für den Staubabscheider notwendigen Aufstellfläche sowie bei der automatischen Regelung erreicht werden. Außerdem seien Erkenntnisse zur Einstufung und Entsorgung der Stäube erzielt worden, die für Planer und Betreiber von Biomasseanlagen von Bedeutung sein können.
Zusätzliche Investitionskosten durch Staubabscheider
Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen ergaben, dass die Staubabscheider bei Projekten mit Heizkesseln von 100 bis 200 kW Leistung zusätzliche Investitionskosten von ca. zehn bis 20 Prozent verursachen. In Bezug auf die Wärmegestehungskosten ergab die Berechnung gemäß VDI 2067, dass der Einbau eines Staubabscheiders den Wärmepreis – auch bei 30 bis 100-kW-Kessel – nur geringfügig beeinflusst.
Die Firma CCA-Carola Clean Air GmbH hat inzwischen mit der Markteinführung von vier Abscheidermodellen (CCA-25, CCA-50, CCA-100; CCA-200) für Holzheizkessel in Leistungsklassen von 25 bis 200 kW begonnen.