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Umwelt und Hausheizungen Heinz Horbaschek Dipl. Ing. FH Erlangen Dreibergstr.10a Autor : private Homepage:

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Präsentation zum Thema: "Umwelt und Hausheizungen Heinz Horbaschek Dipl. Ing. FH Erlangen Dreibergstr.10a Autor : private Homepage:"—  Präsentation transkript:

1 Umwelt und Hausheizungen Heinz Horbaschek Dipl. Ing. FH Erlangen Dreibergstr.10a Autor : private Homepage: Begleittext unter: U.u.Hzg.doc U.u.Hzg.doc Version Weitere Energiethemen: Energiegruppe BN Erlangen

2 Motivation für den Vortrag Seit Jahrzehnten mit Emissionen von Heizungen befasst Belastungen durch sog. Lustfeuerstätten in der Nachbarschaft Umfangreicher Schriftwechsel mit Behörden wegen Ungereimtheiten Versuch, Emissionen objektiv und vergleichbar zu erfassen u. aufzuzeigen ergab : Schadstoffe werden in unterschiedlichen Dimensionen angegeben ! Zu Vergleichen werden uralte mit modernsten Anlagen verglichen ! Viele Hersteller halten ihre Daten zurück oder kennen sie nicht ! Politik ist unschlüssig (Petition ! ) Der Verbraucher wird nicht genügend informiert bzw. getäuscht allein CO 2 Reduzierung gilt allgemein als umweltfreundlich Es gibt einfach hohen Informationsbedarf!

3 Themen des Vortrags Wesentliche Emissionen verschiedener Heizsysteme objektiv vergleichen (ohne Wirtschaftlichkeit) Auswirkungen der Emissionen auf Natur u. Mensch Bewertung der Novellierung der BImSchV in 2009 Öl- und Gaszentralheizung Fernwärme (Heizwerke) BHKW, KWK (Blockheizkraftwerke) Wärmepumpen Heizsysteme für nachwachsende Rohstoffe (v.a. Holz u.ä.) Betrachtete Heizsysteme

4 Natur Emission

5 Primäre Schadstoffbildung bei Verbrennungsprozessen - Produkte der vollständigen Verbrennung: CO 2, H 2 O - Produkte der unvollständigen Verbrennung: CO, Ruß, C n H m - Nebenprodukte der vollständigen Verbrennung: NO x - Produkte aus Brennstoffverunreinigungen: SO x, H 2 S, NO x, Flugaschen

6 Treibhausgase lassen das Sonnenlicht auf die Erde, die Wärmestrahlung aber nicht mehr ins Weltall zurück Klimafalle und Auswege Konzentration heute vor allem auf CO 2 !!!

7 Bekannte Primär-Emissionen von Heizungsanlagen u. Wirkungen UmweltMensch CO 2 (Kohlendioxyd) Meist zitiertes TreibhausgasIndirekte Wirkungen FeinstaubPflanzenschädenAllergien, Lungenschädigung, Krebs, Herz/Kreislauf (- 9 Monate in Europa) NO x (NO 2 ) (Stickoxyde) Chronische Pflanzenschädigung, Ozon- u. Feinstaubbildung, Überdüngungseffekt, Smog Starkes Reizgas SO 2 (Schwefeldioxyd) Sauerer RegenReizung der Schleimhäute CH x (Kohlenwasserstoffe) Pflanzenschäden Ozonbildung krebsfördernd COReagiert schnell zu CO 2 direkt eingeatmet giftig XXXXX

8 Konfusion (oder Vernebelung) der Emissionswerte durch unterschiedliche physikalische Dimensionen und Normen mg/m3 (Normkubikmeter Abgasluft) mg/kWh mg/MJ Rußzahl ppm im Abgas Heizungen Abgasnormen: TA- Luft BImSchV Abgasnormen für Motoren keine

9 Bewertung der Emissionen bei der Einwirkung auf Natur und Mensch nicht allein von dem Anteil an den Gesamtemissionen abhängig Unmittelbare Einwirkung auf das Kleinklima und den Menschen ebenfalls sehr wichtig !!!

10 Unmittelbare Einwirkung! Weiträumig nur geringe Erhöhung der Schadstoffe

11 Besonders gefährlich: kleinste Feinstäube !!!

12 Öl- und Gaszentralheizung Direkte Wärmeerzeugung und Versorgung, Kessel in kW Leistung angegeben (z.B. 21kW) Verbrauch in Litern oder qm pro Jahr Angaben der Emissionen pro MJ oder kWh Feinstaub indirekt nur in Rußzahl !!! Vorschriften: BImSchV Strengste Vorschriften im Vergleich! Wenig bekannt: Umrechnung der Rußzahl in mg Feinstaub pro kWh oder m 3 oder MJ 1Liter Öl 1 m 3 Gas 10 kWh 36 MJ

13 Schwefelarmes Heizöl erzeugt kaum noch SO 2 und weniger Feinstaub Ölzusätze erhöhen oft Anteil der Feinststäube !!! Entwicklung hin zu niedrigen Emissionen bei Ölbrennern

14 Fernheizung von zentralem Heizwerk (z.B. früher Stadtwerke Erlangen) Neuerdings KWK Biomassenheizwerk Bezirkskrankenhaus Erlangen Großanlagen haben Feinstaubfilter, aber?

15 Heizwerk Erlangen (Bezirkskrankenhaus) Spektrum von Hackschnitzeln !!! Humusvorstufe! Biologisch aktiv ! Wichtige Mineralstoffe des Waldes werden verheizt! Emissionen ???

16 Öl oder Gastank Stromeinspeisung ins Netz Motor Prinzip Mini Block-Heiz-Kraft-Werk (BHKW) Wärmetauscher Pufferspeicher Abgase Emissionsarm mit Erdgas Hohe Emissionen mit Rapsöl (BImSchV gilt nicht bis 1MW !) Aber: wohin mit Wärme im Sommer? elektr. Energie25 % Wärme ca. 65% Prinzipieller Vorteil: Generator erzeugt Strom und erspart damit Emissionen und Verluste im Kraftwerk Generator

17 Zentrales BHKW – KWK Gas, Kohle i.A. Filter GuD-HKW Erlangen: Geringe Emissionen – 50% Strom- Wirkungsgrad ! Bei Grundlastbetrieb große Einsparung von Emissionen reiner KW Feinstaub z.B minus 17mg/kWh Stromnetz

18 Emissionen und Energieverluste der Kraftwerke relevant ! Akzeptabel bei: tatsächlicher Jahresarbeits- zahl 4 !!! 4 Verhältnis: Wärmeenergie zu elektrischer Energie Elektrische Wärmepumpe

19 Pelletsheizung Scheitholzkessel Einzelofen Hackschnitzel Bis vor kurzem für Anlagen über 15 kW recht großzügige Vorschriften Nach Novellierung desgl. ab 4 kW !!!

20 Paradox !!! Keine Vorschriften und Überprüfung Aber mal mehr Ruß Jährliche Immissionsprüfung Gleiches Doppelhaus! Einzelöfen in folgenden Diagrammen nicht betrachtet !!!

21 Emissionsvergleich verschiedener Hausheizungen mg/kWh CO 2 in g/kWh Bei nachwachsenden Rohstoffen erst mittelfristig Kompensation von CO 2 Emissionsminderung durch KWK

22 Emissionsvergleich CO 2 g/kWh Bei nachwachsenden Rohstoffen erst mittelfristig Kompensation von CO 2 durch neue Pflanzen

23 0 0, mg/kWh Emissionsvergleich Staub Für Einzelöfen ab 4 kW gilt heute etwa der Wert der BHKW Raps, jedoch nur theoretisch da niemnand nachmisst und die Verbrennung fortwährend kontrolliert!

24 Emissionsvergleich Stickoxyd NO 2 mg/kWh

25 Emissionsvergleich CH x ? mg/kWh

26 Feinstaubentwicklung Bereits mehr Feinstaub als von allen Diesel PKW + LKW !!! (BUA) Offizielles Bild vom BUA

27 Mitteilung der Lobby Setzt sich für schnelle Verabschiedung der Novelle ein! Warum wohl?

28 Bewertung der Heizungen nach Emissionen neben CO 2 Konsequenzen ??? Fernwärme von KWK (Erlangen) Gas und Ölheizung Mini Gas- BHKW Rapsöl BHKW Einzelöfen elektr. Wärmepumpen HKW Hackschnitzel Pellets ohne Filter FW Hackschnitzel Rapsöl BHKW Einzelöfen Rapsöl BHKW Einzelöfen elektr. Wärmepumpen HKW Hackschnitzel Pellets ohne Filter FW Hackschnitzel Rapsöl BHKW Einzelöfen unmittelbare Einwirkung

29 Was bedeutet der blaue Umweltengel ? Auszeichnung für besonders umweltfreundliche Produkte die die geltenden Grenzwerte deutlich unterschreiten Referenz ist der jeweilige Stand der Technik und die geltenden Gesetze aber : Die Gesetzgebung hinkt immer hinter den technischen Möglichkeiten hinterher ! Keine Bewertung von Relationen von unterschiedlichen Technologien (Heizsysteme) untereinander ! z.B. beste Pelletsheizung zu bester Ölheizung Feinstaub 1000:1 und trotzdem beide gleichwertig empfohlen ! Warum werden unterschiedliche Maßstäbe angesetzt? Siehe auch Diesel und Benziner (bis EURO 6) !

30 Gesetzgebung für den Immissionsschutz Massives Mitwirken der Interessenvertreter Neue, bald verfügbare Lösungen werden nur selten berücksichtigt I. Allg. Typprüfungen unter idealisierten Messbedingungen Prioritäten liegen weniger beim Umweltschutz, sondern bei kurzfristigen, wirtschaftlichen Interessen Feinstaubreduzierung ist politisch nicht mehr aktuell

31 Nr.5a Pellets Heute üblich: 0,02 0,05 0,2 0,1 / 0,02 Ölheizung heute Grenzwert / üblich (g/m 3 ) NOx Staub CO 0,0001 / 0, ,12 / 0,08 Lang diskutierte Novellierung der BImSchV in 2009 Kleine Heizungen erst ab 4kW ! Keine Grenzwerte für Stickoxyde (Getreide!) Keine Motivation für Staubfilter bei Pelletsanlagen! (mit Filter 0,001 = statt 0,020 g/m 3 = ein Zwanzigstel des Grenzwertes !!!) Holzöfen

32 0 0, mg/kWh Emissionsvergleich Staub mit Grenzwerten für Holzöfen nach Novellierung der BImSchV Bei Öfen in der Praxis heute noch wesentlich höher !!

33 Holz nur als genormte Pellets in Anlagen mit Feinstaubfiltern oder Anlagen mit echtem Brennwertbetrieb Einzelofenbetrieb reduzieren Abwarten bis Feststoff (Holz) -veredelung zu schadstoffarmen Heizstoffen verfügbar (Gas, Öl ) bzw. in gefilterten Großanlagen genutzt wird Umweltbewusst heizen, aber wie? Einsparung durch energiebewusstes Bauen u. Renovieren Fernwärme nutzen – größtes Einsparpotential der Heizenergie ! Solarenergie nutzen insgesamt emissionsarme, sparsame Heizungen verwenden wenn BHKW : Gas und mindestens Oxi- Kat wählen Großanlagen sind aber immer besser ! (Emissionen u. Einwirkung) Sole/Wasser- Wärmepumpen wenn gute Jahresarbeitszahl garantiert wird, bei neuen Häusern mit niedrigem Energieverbrauch (z.B. Passivhausstandard) Vielen Dank für Ihr Interesse !

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