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Innovative Pall-Ringe machen Ofen-Abgase deutlich sauberer

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik IBP haben ein innovatives Modul entwickelt, das die Abgase von Kaminen und Öfen durch eine Wärmeabgabe und Durchmischung der Rauchgase um Schadstoffe und Feinstäube weitestgehend reinigen kann. Zudem verbessert das einfach zu verbauende Pall-Ringmodul die Effizienz des Verbrennungsvorgangs.

Das neue Modul sorgt für eine zusätzliche Oxidation der Schadstoffe und verbessert durch eine Durchmischung der Rauchgase den Verbrennungsprozess. (Foto: Fraunhofer IBP)

Das neue Modul sorgt für eine zusätzliche Oxidation der Schadstoffe und verbessert durch eine Durchmischung der Rauchgase den Verbrennungsprozess. (Foto: Fraunhofer IBP)

Das innovative Pall-Ringmodul speichert Wärme, die für eine thermische Oxidation von Schadstoffen genutzt werden kann, auch wenn die Rauchgastemperaturen sinken. Das Einbaumodul sorgt durch seine Bauform zudem für eine intensive Durchmischung der Rauchgase und verlängert deren aktive Verweilzeit. In den für Emissionen ungünstigen Betriebsphasen von Öfen und Kesseln, wie z. B. beim Nachlegen von Holz, sichert das heiße Modul so die Oxidation nicht verbrannter Abgasbestandteile kontinuierlich ab und stabilisiert so den Verbrennungsvorgang. Im Praxistest wurde an zwei unterschiedlichen Ofen-Typen Kohlenstoffmonoxid um bis zu 78 % und Gesamtkohlenwasserstoffe um bis zu 95 % im Abgas reduziert. Gesundheitsgefährdende Feinstäube ließen sich um bis zu 86 % mindern.

Die geringeren Abgasverluste steigern gleichzeitig die Effizienz der Holzverbrennung: So zeigen die Ergebnisse des Forschungsprojekts „Verbesserung des Verbrennungs- und Emissionsverhaltens in biomassebetriebenen Einzelraumfeuerungsanlagen durch den Einsatz spezieller Einbauten“, dass die Verbrennung bei Einsatz der neuen Einbautentechnik mit deutlich geringerem Luftüberschuss betrieben werden kann und damit die Wirkungsgrade der Verbrennung merklich ansteigen.

Diese Verbesserung der Effizienz beim Einsatz in freistehenden Raumheizern gemäß DIN EN 13240 war deutlicher zu bemerken als beim Einsatz in Speicherfeuerstätten gemäß DIN EN 15250. Beim Betrieb des freistehenden Raumheizers wurde eine minimale Wirkungsgradsteigerung von 3,5 % erreicht. Diese minimale Steigerung des Wirkungsgrades ist bei vielen Feuerungsanlagen gemäß DIN EN 13240 sowie gemäß DIN EN 13229 zu erwarten. Eine Erhöhung des Wirkungsgrades auf bis zu 88 % ist bei solchen Feuerungsanlagentypen dank der Einbautentechnik möglich.

Ein besonderer Vorteil beruht auf dem niedrigen Strömungswiderstand bzw. Druckverlust von kleiner als 2 Pascal, welcher sich im Dauerbetrieb (über mehrere tausend Betriebsstunden) konstant und unabhängig vom Brennstoff sowie der Bedienungsqualität verhält. Eine Verblockung des Einbautenmoduls und somit das Austreten gefährlicher Abgase in den Aufstellraum während des Betriebs ist definitiv auszuschließen. Dank der günstigen Struktur ist die Reinigung des Einbautenmoduls oder der Austausch während der Nutzung nicht notwendig. Die verwendeten Materialen (hochtemperaturbeständige Keramik oder Edelstahl) der Einbautenmodule weisen in der Regel eine hohe, mit dem Material der Feuerstätten vergleichbare Lebensdauer auf.

Dank der flexiblen Modulbauweise kann diese Technik in allen Einzelraumfeuerungsanlagen ohne großen technischen Aufwand sowie ohne Bedarf an speziellen Fachkompetenzen integriert werden. Dank der technischen, ökonomischen und ökologischen Vorteile hat die neue Einbautentechnik bereits großes Interesse und Akzeptanz in der Branche der Kleinfeuerungsanlagenhersteller erlangt und wird bereits mehrfach, u. a. von Ambio GmbH, Camina Schmid Feuerungstechnik GmbH & Co. KG, Wodtke GmbH und CTM Deutschland verwendet.

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"Innovative Pall-Ringe machen Ofen-Abgase deutlich sauberer" wurde am 23.09.2016 verfasst