Membranverfahren für die Gasseparation haben das Potenzial eine Schlüsselrolle in einer zukünftigen Industriegesellschaft einzunehmen, die sich durch CO2-Emissionsvermeidung und -Kreislaufführung, der Verwendung von H2 sowie der Sektorenkopplung auszeichnet. Das Vorhaben MemKoWI adressiert dies durch die Erforschung von mehrstufigen Membranverfahren für die Abtrennung von CO2 aus: Rauchgas von Gichtgaskraftwerken der Stahlindustrie, Hochofengas der Stahlindustrie, Rauchgas von Frischholzkraftwerken, Abgasen der Zementindustrie und die Abtrennung von H2 aus Prozessgasen der Stahlindustrie. Hierbei sollen sowohl die modifizierte Anlage aus den Vorgängerprojekten zum Einsatz kommen als auch neue, modulare Membrananlagen konzipiert, gebaut und betrieben werden. Die darin verwendeten Membran- und Modultechnologien sollen weiter erforscht und ihre dauerstabile Eignung für die geschilderten Anwendungen soll nachgewiesen werden. Hierbei werden Polymer- und Keramikmembranen betrachtet und in Module integriert. Das Mehrstoffpermationsverhalten der Membranen wird experimentell untersucht werden und die Basis für die Modellierung des Trennverhaltens bilden. Diese wird zusammen mit der Beschreibung der Strömungsführung in Simulationstools für Membranmodule einfließen, welche wiederum in Prozesssimulationswerkzeuge integriert werden. Simulationen werden für die Auslegung der Anlagen, die Auswertung von Versuchsergebnissen, die Entwicklung von Verfahrensalternativen, die Übertragung auf andere Anwendungen und die Abschätzung der Wirtschaftlichkeit verwendet. Die Fernüberwachung der Anlagen wird es ermöglichen, experimentelle Daten fortlaufend mit Simulationsergebnissen abzugleichen und Regelungs- und Automatisierungsaspekte zu adressieren. Ziel des Vorhabens ist es, Membranverfahren als skalierbare, bedarfsgerecht einsetzbare und einfach zu integrierende Technologie für die CO2- und H2-Abtrennung in einer sich der CO2-Neutralität annähernden Industriegesellschaft zu etablieren.
Verminderung von schwermetallhaltigen Emissionen durch Gewebefilter der Herstellung von Leuchtstoffen. Der bei der Herstellung von Leuchtstoffen entstehende Abgasstrom, der Antimonverbindungen, anorganische Chlor- und Fluorsalze, Salzsaeure und Ammoniak enthaelt, wird ueber Materialabscheider zur Staubrueckgewinnung durch Abgassammelleitungen erfasst und zur Staubentfernung in Materialabscheider geleitet. Bedingt durch die verschiedenartige chemische Belastung der Abgase sowie durch die Tatsache, dass die Antimonverbindungen aufgrund ihrer hohen Fluechtigkeit durch das Filter sublimieren, ist eine Chemisorption vorgesehen. Als Additiv soll Calciumhydroxid eingesetzt werden. In einer zentralen Gewebefilteranlage werden die schwermetallhaltigen Abgase auf einen Reststaubgehalt von max. 2 mg/m3 gereinigt. Das Abgasreinigungskonzept fuehrt gleichzeitig zu einer Verminderung der Abluftmenge um mehr als 50 Prozent. Ausserdem werden Staubmessgeraete mit optischer und akustischer Alarmgabe eingebaut.
Im Rahmen eines Forschungsvorhabens zur rationellen Verringerung der Schadstoffemission wurde ein das 'Magerkonzept' realisierender Einzylinder-Ottomotor (Epsilon=13) mit Benzin bzw. Erdgas als Kraftstoff untersucht. Die Ergebnisse wurden mit dem auf Dieselbetrieb (Epsilon=20) mit direkter Einspritzung rueckgeruesteten Motor verglichen. Ein Vergleich der Betriebsarten zeigt die Ueberlegenheit des Gasmotors gegenueber dem Benzin- und Dieselmotor im Hinblick auf die NO2- und CO-Emission. Die erhoehte CH-Emission im Abgas des Erdgasmotors ist in Anbetracht der niedrigen Toxizitaet der Kohlenwasserstoffe von untergeordneter Bedeutung. Ein Vergleich der effektiven Wirkungsgrade ergibt fuer den Dieselmotor den hoechsten Wert. Abgasverbessernde Massnahmen, wie spaetere Zuendung im Ottobetrieb bzw. spaeterer Foerderbeginn im Dieselbetrieb einerseits sowie gesteuerte Abgasrueckfuehrung andererseits, ergeben bezueglich der problematischen Stickoxidemission gravierende Verminderungen. Auch hinsichtlich der CH-Emission sind die Verbesserungen bedeutsam. Diese Verbesserung der Schadstoffemission wird durch einen geringfuegigen Anstieg des spezifischen Brennstoffwaermeverbrauchs (maximal 2 v.H.) erkauft. Die Vermutung, dass die Toxizitaet der emittierten Kohlenwasserstoffe im Gasbetrieb erheblich geringer ist als bei Benzin- oder Dieselbetrieb, konnte durch Bestimmung der Menge an benzolloeslichen Produkten im Abgas bestaetigt werden. Das Hauptproblem des Dieselbetriebs ist die vergleichsweise sehr hohe Particulare-Matter-Emission.
Zur nachhaltigen Sicherung der Energie- und Stromversorgung wird zukünftig neben Kernenergie und regenerativer Energiebereitstellung weiterhin der Rückgriff auf fossile Brennstoffe, wie Kohle, Öl und Erdgas, unverzichtbar bleiben. Bei konventionellen Kraftwerkstechnologien werden jedoch Treibhausgase freigesetzt, während gleichzeitig deren Reduzierung weltweit hohe Priorität hat. Zur Lösung dieses Zielkonflikts werden 'Carbon Capture and Storage' (CCS)-Methoden diskutiert, wobei die Oxyfuel-Verbrennung eine der vielversprechendsten Technologien zur CO2-Abscheidung darstellt. Bei diesem Verfahren wird der Brennstoff anstelle von Luft mit einem Gemisch aus Sauerstoff und rezirkuliertem Rauchgas verbrannt, um so ein hoch CO2-haltiges Abgas zu erzeugen, das nach weiteren sekundären Reinigungsschritten abgetrennt werden kann. Der Ersatz des Stickstoffanteils der Luft durch CO2 und H2O führt zu einem völlig neuen Verbrennungsverhalten, das auch zu Instabilitäten sowie zum örtlichen Verlöschen der Flamme führen kann. Die korrekte Beschreibung dieses Verbrennungsverhaltens erfordert entsprechende physikalisch und chemisch motivierte Modelle für diese spezielle Gasatmosphäre. Deshalb sollen bis zum Projektende des Sonderforschungsbereichs/Transregio die folgenden Erkenntnisse, Daten und Modelle zur Verfügung stehen: (1) Belastbare Modelle durch grundlegendes Verständnis der beteiligten Prozesse und deren Abhängigkeit von den jeweiligen Einflussparametern, von der Mikroskala bis hin zur skalenübergreifenden Interaktion, (2) Basisdaten zur Vorhersage der Wärmeübertragung von der Flamme an die Wände und Einbauten in Kraftwerkskesseln mit Oxyfuel-Atmosphäre, (3) Verlässliche Berechnungsgrundlagen für die Entwicklung und Auslegung von Brennern und Feuerräumen für Oxyfuel-Kraftwerke mit Feststoffverbrennung. Im Sonderforschungsbereich/Transregio arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der RWTH Aachen, Ruhr-Universität Bochum und TU Darmstadt zusammen.
Die Einwohnerdichte gibt Auskunft darüber, wie viele Einwohner auf einem Hektar Fläche zusammenleben. Verglichen mit anderen deutschen und europäischen Großstädten liegt die Einwohnerdichte Berlins mit 43 Einwohnern pro Hektar (Ew/ha) bezogen auf das gesamte Stadtgebiet im mittleren Bereich. In Hamburg leben durchschnittlich 39 % weniger Einwohner auf einem Hektar Fläche. In Paris hingegen leben in dem als Innenstadt definierten Gebiet rund doppelt so viele Menschen auf der entsprechenden Fläche, allerdings lassen sich diese Zahlen aufgrund der historisch bedingten Begrenzung des Pariser Stadtgebietes auf eine Fläche von rund 105 km² nur bedingt vergleichen (vgl. Abb. 1). Datenstände: Berlin / München: 31.12.2016; Hamburg: 31.12.2015; London: 31.12.2015; Frankfurt: 30.06.2016; Paris: Innenstadt, Unité urbaine: 01.01.2013; Warschau: 30.06.2015 Definition Innenstadt Berlin siehe Anmerkung zu Abb. 2. In Paris überlagern sich Innenstadt und kommunale Grenzen des Stadtgebietes; zum Vergleich mit den entsprechenden Werten der anderen Kommunen wird in diesem Fall als Vergleichswert für die Gesamtstadt die siedlungsgeographische Einheit “Unité urbaine” herangezogen mit 10.601.122 Einwohnern auf einer Fläche von 2845 km² . Bezogen auf das Innenstadtgebiet, d.h. den Bereich innerhalb des Inneren S-Bahn-Ringes, liegt die Einwohnerdichte mit 131 Ew/ha überdurchschnittlich hoch und überragt sogar den entsprechenden Londoner Wert. Die vorliegende Karte stellt die Einwohnerdichte auf der Ebene der statistischen Blöcke sowie von Teilblöcken dar (vgl. Methode ). Der Darstellungsbezug ist nicht direkt mit dem vorangegangenen Datenbestand 2022 zu diesem Thema vergleichbar. Eine Darstellung der Einwohnerentwicklung 2022 bis 2023 ist aber im Datenbestand enthalten. Die hohe Siedlungsdichte der Innenstadt verursacht insbesondere in Straßennähe starke Umweltbelastungen, z.B. Lärmbelastungen durch den Verkehr oder Luftbelastungen durch verkehrsbedingte Abgase. Einen Ausgleich finden die Bewohner in den vorhandenen öffentlichen Grünflächen, die jedoch zumindest in großen Teilen sehr stark frequentiert, oft übernutzt und dementsprechend laut sind. Private Grünflächen sind nur in eingeschränktem Maß vorhanden. Trotzdem sind einige dicht besiedelte Gebiete Berlins attraktive Wohngegenden, z.B. die gründerzeitliche Blockbebauung, vor allem dann, wenn zu großzügig dimensionierten Wohnungen eine gute Infrastruktur mit Geschäften, Gaststätten, kulturellen Einrichtungen, Dienstleistungsbetrieben und einem gut ausgebauten öffentlichen Verkehrssystem hinzukommt. Hier findet lebhaftes städtisches Leben statt, das viele Menschen in den reinen Wohngebieten am Stadtrand mit relativ niedriger Einwohnerdichte, hohem Freiflächenanteil und geringerer Luft- und Lärmbelastung vermissen. In den ehemaligen Innenstadtbezirken Mitte, Tiergarten, Wedding, Prenzlauer Berg, Friedrichshain und Kreuzberg (die seit der Verwaltungsreform in 2001 heute den gleichnamigen Ortsteilen entsprechen) erreichte die Einwohnerdichte 1910 mit 312 Ew/ha ihren höchsten Wert. Heute hat sich die Zahl der Einwohner mit 121 pro Hektar auf ein gutes Drittel reduziert (vgl. Abb. 2). Für die Jahre 1871 und 1900 lag die Einwohnerzahl der Innenstadtbezirke nur als Gesamtwert vor. Im Zeitraum zwischen 1949 und 1975 waren für die östlichen Stadtbezirke keine Einwohnerdaten vorhanden. Deshalb konnte für die Innenstadtbezirke für diese Jahre keine Einwohnerdichte berechnet werden. Dagegen stieg in den Außenbezirken die Einwohnerzahl abgesehen vom allgemeinen kriegsbedingten Rückgang 1945 kontinuierlich an. Während 1996 noch mit einem weiteren kontinuierlichen Anstieg der Bevölkerung um bis zu 300.000 Einwohner bis zum Jahr 2010 gerechnet wurde, verlief die bisherige Entwicklung uneinheitlicher: nach einem Höchststand 1993 mit fast 3,48 Millionen Einwohnern nahm die Zahl bis zum Jahre 2000 auf 3,38 Millionen ab, um seitdem vor allem durch Wanderungsgewinne relativ stetig auf nun rund 3,88 Millionen Bürger wieder anzusteigen (bezogen auf die Erfassung: “Melderechtlich registrierte Einwohner am Ort der Hauptwohnung in Berlin”, Stand, 31.12.2023, Amt für Statistik Berlin-Brandenburg ). Niedrige Einwohnerdichtewerte ergeben sich nicht nur durch einen hohen Grün- und Freiflächenanteil und geringen Bebauungsgrad, sondern können auch auf einem Anteil gewerblicher Nutzung, von Handels- und Dienstleistungsbetrieben oder Gemeinbedarfseinrichtungen etc. beruhen, da auch deren Grundstücksfläche in die Berechnung der Einwohnerdichte einfließt, solange sie nicht eine eigene Blockteilfläche ergeben. Die detaillierte und aktuelle Verteilung der Einwohnerdichte dient verschiedenen Fachplanungen als Planungsgrundlage, z.B. der Stadtplanung zur Ermittlung der Versorgung mit Infrastruktureinrichtungen (Schulen, Geschäfte, Spielplätze) oder der Landschaftsplanung für die Analyse der Versorgung mit wohnungsnahen Grünanlagen (vgl. Karte 06.05, SenStadt 2020b ). Ihre Kenntnis erlaubt aber auch Rückschlüsse auf Umweltbelastungen, so z.B. bei der Berechnung betroffener Anwohner an Hauptverkehrsstraßen im Zusammenhang mit der Auswertung der Strategischen Lärmkarten (vgl. Karte 07.05, SenStadt 2022b ).
Die DK Zinc Recycling GmbH ist eine neu gegründete GmbH mit Sitz in Duisburg, die ein 86-prozentiges Tochterunternehmen der Hargreaves services Plc ist - ein börsennotiertes Unternehmen mit ca. 1.400 Beschäftigten, das Dienstleistungen für den Umwelt-, Industrie- und Immobiliensektor erbringt. Durch das Vorhaben sollen 15 Arbeitsplätze neu geschaffen werden. Im Zuge der Dekarbonisierung der Stahlindustrie wird die klassische Hochofenroute zukünftig durch die Kombination aus Direktreduktion und Elektrolichtbogenofen (DRI/EAF-Route) abgelöst. Diese Umstellung führt prozessbedingt zum Anfall von deutlich größeren Mengen an Stahlwerksstäuben mit einem Zinkgehalt zwischen 5 bis 15 Prozent. Bisher können diese Stäube im klassischen Recyclingprozess, dem Wälzofenprozess, nicht wirtschaftlich recycelt werden, da dieses Verfahren erst ab Zinkgehalten von ca. 20 Prozent ökonomisch zu betreiben ist. Der am Standort bestehende „DK-Prozess“ kann wiederum nur Staubgemische mit einem Zinkanteil von ca. 3 Prozent verwerten. Mit einem innovativen Verfahren sollen nunmehr auch Stäube mit einem Zinkgehalt zwischen 5 bis 15 Prozent wirtschaftlich weiterverwertet werden können. Ziel ist, diesen Stoffstrom nicht mehr zu deponieren bzw. als Zuschlagstoff der Zementindustrie anzudienen, sondern die darin enthaltenen Metalle wie Eisen und Zink dem Wertstoffkreislauf wieder zuzuführen. Die Stäube sollen über eine mehrstufige, hydrometallurgische Zinkextraktion vollständig recycelt werden. Das Zink wird mithilfe von alkalischen Extraktionen und sauren Extraktionen aus den Vorstoffen gelöst. Anschließend erfolgen mehrere Reinigungsschritte, um Nebenkomponenten wie Eisen, Mangan, Nickel oder Kupfer abzutrennen. Dazu wird das zinkhaltige Filtrat aus den Extraktionsstufen zunächst oxidiert, um Eisen und Mangan auszufällen und anschließend über einen Aktivkohlefilter abzutrennen. Das Filtrat wird dann durch eine Zementation mit metallischem Zink von allen edleren Metallen befreit. Die ausgefällten Metalle werden abfiltriert und können dem klassischen DK-Prozess zugeführt werden. Das Lösemittel wird verdampft und kann nach der Rekondensation erneut für die Extraktionsschritte eingesetzt werden. Ein Teil des Extraktionsmittels wird zu Gips umgesetzt. Der so hergestellte Gips kann als weiteres Nebenprodukt verkauft werden. Durch das Abtrennen des Lösemittels fällt Zinkhydroxysulfat aus, welches abfiltriert, getrocknet und abschließend in einem erdgasbefeuerten Drehrohrofen kalziniert wird. Dabei entsteht als Hauptprodukt ein hochreines Zinkoxid („white seal“). Es entsteht zudem schwefeldioxidhaltiges Abgas, welches in einer Abgasreinigung zu Natriumhydrogensulfit überführt wird und ebenfalls vermarktet werden kann. Die Umweltentlastung liegt im hochwertigen Recycling von zinkhaltigen Stäuben, die bisher nicht wirtschaftlich verwertet werden können. Bezogen auf die angestrebte Produktionsmenge von 5.300 Tonnen Zinkoxid pro Jahr ergäbe dies eine Einsparung von 2,5 Tonnen CO 2 pro Tonne Zinkoxid bzw. 13.250 Tonnen CO 2 pro Jahr. Damit wird der CO 2 -Fußabdruck um etwa 60 Prozent gegenüber der Primärerzeugung von Zinkoxid reduziert. Neben dem CO 2 -Fußabdruck kommt auch noch der Verzicht auf Bergbau-Kapazitäten zum Tragen, da durch dieses Vorhaben auf die Förderung und Bearbeitung von etwa 40.000 Tonnen Zinkerz verzichtet werden kann, was mit der Reduzierung entsprechender Umweltbelastungen im Zinkbergbau einher geht. Der Modellcharakter ist gegeben. Durch Lizenzvergaben könnten ähnliche Anlagen dezentral und klimafreundlich errichtet werden, beispielsweise in unmittelbarer Nähe eines Stahlwerks. Daraus ergibt sich in Europa ein Potenzial von etwa 10–20 Nachahmern. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: DK Zinc Recycling GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2025 Status: Laufend
Immissionskonzentrationen setzen sich stets aus den Anteilen vieler Verursacher zusammen. Industrieanlagen und Kraftwerke, Verkehr, Hausbrand und Fernverfrachtung verursachen Schadstoffkonzentrationen in der Luft, deren Messung keinen Rueckschluss auf ihre Herkunft zulaesst. Um eine solche Situation zu beurteilen und gezielte Massnahmen zur Verminderung von Luftverunreinigungen zu ermoeglichen, ist die Kenntnis der Emissions - Immissionsbeziehung fuer einzelne Emittenten notwendig. Informationen darueber koennen mit der SF6-Tracermethode erhalten werden. SF6 ist ein chemisch inertes, ungiftiges Gas, das noch in Konzentrationen bis zu 10-12 cm3/SF6/cm3 Luft mittels Gaschromatographie gemessen werden kann. Das Prinzip der Tracermethode ist es, den Abgasen waehrend der Versuchsdauer gleichmaessig eine geringe Menge dieses Gases, das in der Natur und in anderen Abgasfahnen nicht vorkommt, beizumischen. Die markierte Abgasfahne kann durch Messung des zugegebenen Gases selektiv und ohne Beeinflussung durch andere Abgasfahnen nachgewiesen werden. Die Messungen erfolgen in Windrichtung an einem Netz von Messpunktken, wo die jeweilige Konzentration des Markierungsgases ermittelt wird. Waehrend der Messung werden kontinuierliche Wetterdaten registriert, da die Ausbreitung einer Abgasfahne von den meteorologischen Bedingungen abhaengt. Die Tracermethode wird einerseits angewendet, um die Ausbreitung von Abgasfahnen bei verschiedenen Wetterlagen zu untersuchen und damit die Gueltigkeit von Ausbreitungsmodellen zu ueberpruefen. Andererseits kann mit dieser Methode der Anteil einzelner Emittenten an einer Schadstoffkonzentration im Einzugsbereich mehrerer Anlagen...
Das Unternehmen Essity Operations Mannheim GmbH ist ein Tochterunternehmen der Essity AB mit Hauptsitz in Stockholm, Schweden. Essity betätigt sich im Hygiene- und Gesundheitsbereich und vertreibt Produkte und Lösungen in rund 150 Länder. Am Standort in Mannheim betreibt es ein Sulfit-Zellstoffwerk und eine Papierfabrik zur integrierten Produktion von Sulfitzellstoff nach dem Magnesiumbisulfitverfahren und Hygienepapieren. Die bisherige Verfahrenstechnik zur Chemikalienrückgewinnung und Rauchgasreinigung einer Sulfitzellstofffabrik ist sehr komplex und erfolgt in mehreren Stufen. Der Prozess beginnt mit der Verbrennung der bei der Zellstofferzeugung anfallenden Ablauge. Diese enthält die an Schwefel gebundenen Lingninkomponenten (aus Fichten- und Buchenholz) und Magnesiumverbindungen aus dem Magnesiumbisulfit (Kochsäure), welches bei der Zellstoffkochung zum Einsatz kommt. Dabei entstehen neben der Abwärme Schwefeldioxid und Magnesiumoxid. Das entstehende Rauchgas wird über Zyklonabscheider geführt, um einen Großteil des Magnesiumoxids abzuscheiden. Da dies nicht vollständig gelingt, verbleibt nutzbares Magnesiumoxid im Rauchgas und wird in die Umwelt abgegeben. Das Rauchgas durchläuft nun eine 4-stufige Wäsche, bei der Schwefeldioxid aus dem Rauchgas ausgewaschen wird. Das nasse Rauchgas wird über einen 134 Meter hohen Kamin an die Umwelt abgegeben. Nachteile des herkömmlichen Verfahrens sind, dass schadstoffhaltige Aerosole und auch Staub, die nicht abgeschieden werden können, in die Umwelt gelangen. Zusätzlich können die genannten Prozesschemikalien nicht vollständig zurückgewonnen werden. Das Magnesiumoxid setzt sich im Kamin ab. Um diese Nachteile aufzufangen, ist geplant, einen Nasselektrofilter (NEF) zu installieren. Dadurch wird ermöglicht, dass das Rauchgas nach den vier Waschstufen in zwei verfahrenstechnisch voneinander getrennten Prozessschritten über einen Gegenstromwäscher mit darauffolgendem NEF geführt werden kann. Eine solche Prozesstrennung ist mit dem bisher in Sulfitzellstoffwerken üblichen Abgasreinigungsverfahren (Sulfitwäscher) nicht möglich, da hierbei beide Schritte unmittelbar miteinander verknüpft sind. Die Trennung hat den erheblichen Vorteil, dass sich einerseits der Waschprozess und andererseits die Entfernung der Aerosole getrennt auslegen, betreiben und optimieren lassen. Dies führt im Ergebnis zu einer effizienteren Abscheidung der Aerosole. Entsprechend können die Staub- und SO 2 -Emissionen kontrollierter und damit in unterschiedlichen Betriebszuständen reduziert werden. Darüber hinaus soll der Venturi-4-Wäscher um einen weiteren Wäscher bzw. eine zusätzliche Magnesiumoxid-Eindüsung erweitert werden. Dadurch sollen Staub und Schwefeldioxidemissionen weiter reduziert und Prozesschemikalien zurückgewonnen werden. Mit diesem Vorhaben soll der Stand der Technik zur Emissionsminderung für Chemikalienrückgewinnungskessel von Sulfitzellstoffwerken maßgeblich weiterentwickelt und die einschlägigen Emissionsgrenzwerte erheblich unterschritten werden. Es sollen bis zu 50 Tonnen Feinstaub und 50 Tonnen Schwefeldioxid pro Jahr eingespart werden. Dies entspricht jeweils mindestens einer Halbierung der Emissionsmengen in den Abgasen im Vergleich zum bisherigen Stand. Zusätzlich können durch eine erfolgreiche Umsetzung der innovativen Technik 45 Tonnen Magnesiumoxid und ca. 25 Tonnen Schwefel mehr gegenüber dem Stand der Technik zurückgewonnen werden. Daraus soll sich eine Einsparung von rund 104 Tonnen Kohlenstoffdioxid-Äquivalenten, bezogen auf die Primärherstellung von Magnesiumoxid und Schwefeldioxid, ergeben. Branche: Papier und Pappe Umweltbereich: Luft Fördernehmer: Essity Operations Mannheim GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2024 Status: Laufend
Die Beliebtheit von Kaminöfen ist hoch. Ein Kaminofen ist nicht nur ein Sinnbild für Gemütlichkeit, sondern bietet Wärme unabhängig von Gas, Öl oder Stromlieferungen. Die Energiekrise sorgt aktuell mit steigenden Gas- und Heizölpreisen sowie der Sorge um eine unzureichende Heizversorgung im Winter zu einer erhöhten Nachfrage von Kaminöfen. Der Verkauf hat stark zugenommen, so dass Ofenbauer und Installateure lange Wartelisten für Ihre Aufträge haben. Gemäß den Erhebungen der Schornsteinfeger-Innung gab es im Jahr 2021 in Berlin ca. 148.000 sogenannte Einzelraumfeuerungsanlagen. Einzelraumfeuerungsanlagen, wie Kaminöfen, heizen nur einen Raum und nicht die ganze Wohnung und werden mit festen Brennstoffen (Holz oder Kohle) betrieben. In der Abbildung ist die Aufteilung der ausschließlich oder überwiegend mit Scheitholz betriebenen insgesamt 115.160 Einzelraumfeuerungsanlagen nach Berliner Bezirken dargestellt. Durch die Verbrennung von Holz können erhebliche Mengen von Luftschadstoffen freigesetzt werden, die die Nachbarschaft beeinträchtigen und zu Beschwerden führen. Dies macht sich vor allem in der kalten Jahreszeit bemerkbar. Zum einen wird mehr geheizt, zum anderen treten auch öfter austauscharme Wetterlagen auf, bei denen die Verdünnung der Schadstoffe durch geringe Windgeschwindigkeiten und Temperaturinversionen (kalte Luft am Boden, etwas wärmere Luft in der Höhe) erschwert wird. Das bedeutet: Wenn abends der Wind schwächer wird, dann kommen die Abgase besonders konzentriert in der Nachbarschaft an. Bei der Verbrennung von Scheitholz entstehen gesundheitsschädliche Verbrennungsprodukte wie Partikel (PM), polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK), Kohlenmonoxid (CO), Stickoxide (NO X ), Schwefeldioxid (SO 2 ), chlorhaltige Verbindungen, flüchtige organische Verbindungen (VOC) sowie klimaschädliches Methan, Lachgas und Ruß. Diese Stoffe gelangen über den Schornstein in die Außenluft. Die Verbrennung von Holz (und Kohle) verursacht zudem erheblich mehr Partikel als andere Brennstoffe. Gemäß dem Umweltbundesamt emittiert ein neuer Kaminofen genauso viel Partikel (ca. 500 Milligramm) in einer Stunde wie der Motor eines modernen Diesel-Pkw (EURO 6) bei einer 100 km langen Fahrt. Partikel können Bronchitis, asthmatische Anfälle oder Erkrankungen des Herz-Kreislauf-Systems verursachen. In der Tabelle sind die Heizwerte der einzelnen Brennstoffe, also die Mengen an Wärmeenergie, die bei der Verbrennung entstehen, gegenübergestellt. Beim Vergleich wird klar, dass Holz den Brennstoff mit dem geringsten Heizwert darstellt. Je höher der Heizwert eines Brennstoffs, desto geringer der Verbrauch. Der Heizwert kann somit auch einen entscheidenden Einfluss auf die Heizkosten haben. Ebenfalls dargestellt sind die durchschnittlichen Emissionsfaktoren von einigen relevanten Schadstoffen, die bei der Verbrennung der aufgeführten Brennstoffe bezogen auf die dabei freiwerdende Energie entstehen. Hier zeigt sich, dass bei Heizöl und Gas weniger Luftschadstoffe und Treibhausgase emittiert werden als bei Holz. Der Unterschied tritt bei Staubemissionen sehr deutlich hervor. Die Emissionsfaktoren für Feinstaub beim Einsatz von Gas sind fast vernachlässigbar, beim Einsatz von Öl moderat, bei Kohle und Holz um einen Faktor von etwa 100 erhöht. Die Heizperiode von 9 Monaten im Jahr entspricht umgerechnet 270 Heiztagen. Bei der Annahme von 3 Heizstunden / Tag ergeben sich insgesamt 810 Heizstunden. Der Heizwert von Brennholz beträgt 4,2 kWh/kg. Bei einem Ofen mit einer Nennwärmeleistung von 6 kW ergibt sich damit ein Holzverbrauch von 1,4 kg/h. Wird noch ein Wirkungsgrad von 80 % berücksichtigt, erhöht sich der Holzverbrauch auf etwa 1,8 kg/h. Multipliziert mit der Anzahl von 810 Heizstunden im Jahr sind etwa 1.460 kg Brennholz je Heizperiode erforderlich. Brennholz wird in Raummetern berechnet. Ein Raummeter ist ein ordentlich geschichteter Holzstapel mit einem Volumen von einem Kubikmeter inklusive einem Holraum- bzw. Luftanteil von ca. 30 %. Ein Raummeter Buchenholz mit einer Feuchte von 20 % wiegt ca. 530 kg bzw. ca. 0,5 t. Pro Jahr beträgt der Brennholzanteil damit etwa 2,8 Raummeter Buchenholz. Dies entspricht ungefähr einer Buche mit einem Stammdurchmesser von 40 cm und einer Wuchshöhe von 25 m. Um diese Wachstumshöhe zu erreichen braucht die Buche ca. 80 Jahre. Geht man von diesem kontinuierlichen Verbrauch für alle in Berlin mit Scheitholz betriebenen Einzelraumfeuerungsanlagen aus, wurden im Jahr 2021 rechnerisch etwa 115.160 Bäume zur Wärmeversorgung verbrannt. Dafür müssen in einem Jahr Bäume auf einer von ca. 770 Hektar abgeholzt werden, was in etwa einem Sechstel der Waldfläche des Berliner Grunewalds gleichkommt. Alternativ entsprechen 1.460 kg Brennholz etwa 515 kg bzw. 606 l Heizöl mit einem Heizwert von 11,9 kWh/kg oder ca. 479 kg Erdgas mit einem Heizwert von 12,8 kWh/kg. Partikel stammen aus einer Vielzahl von Quellen. Der Anteil der Holzverbrennung am gesamten Berliner Partikelausstoß kann dem sogenannten Emissionskataster entnommen werden Emissionskataster Das Emissionskataster ist ein räumliches Verzeichnis der ausgestoßenen Menge einzelner Quellgruppen von Luftschadstoffen über ein Jahr. Insgesamt werden in Berlin etwa 2.500 Tonnen Partikel pro Jahr emittiert. Dabei hat der Straßenverkehr mit 626 Tonnen pro Jahr den größten Anteil. Er enthält nicht nur den zurückgehenden Partikelausstoß aus dem Auspuff, sondern auch die inzwischen dominierenden, durch Abrieb von Fahrbahn, Reifen und Bremsen sowie durch Aufwirbelung an die Luft abgegebenen Partikel. Vergleicht man die reinen Abgasemissionen des Kfz-Verkehrs von 110 Tonnen pro Jahr mit den Partikelemissionen von 186 Tonnen pro Jahr aus der Holzverbrennung zeigt sich, dass die Quelle Holzverbrennung dennoch nicht unwesentlich ist. Um den Beitrag der Holzverbrennung an der gemessenen Partikelbelastung in der Atmosphäre (Immissionsbelastung) zu bestimmen, können auf Filtern gesammelte Partikel auf ihre chemischen Eigenschaften hin untersucht werden. Ein eindeutiger Indikator für Holzverbrennung ist der Stoff Levoglucosan. Levoglucosan entsteht bei der Verbrennung von Cellulose und kann daher nicht aus Verbrennungsprozessen der Industrie oder des Verkehrs stammen. Da seine Bestimmung jedoch sehr aufwendig ist, werden in Berlin seit 2017 automatische Messgeräte (Aethalometer) zur Erfassung der quellspezifischen Lichtabsorbtion verwendet (siehe Clemen, et al., 2018). Die Absorptionseigenschaften des Rußes unterscheiden sich nämlich, je nachdem ob sie aus der Holzverbrennung (Biomasse) oder aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Dieselkraftstoff stammen. Die empirisch aus der Kohlenstoffbilanzierung ermittelten Beiträge der Holzverbrennung haben seit den letzten Jahren an Tagen mit Überschreitung des Tagesgrenzwertes für Partikel PM 10 (Tagesmittelwerte über 50 Mikrogramm pro Kubikmeter) einen gleichbleibenden mittleren Anteil von etwa 12 % an den PM 10 -Immissionen. Die Abbildung zeigt für die Jahre 2017 bis 2019 an der Messstation Frankfurter Allee die Zahl der Tage mit Überschreitungen des Tagesgrenzwerts (PM 10 > 50 µg/m 3 ) und wie oft dieser überschritten worden wäre, wenn keine Holzverbrennung stattgefunden hätte. Es ist zu erkennen, dass die Anzahl der Überschreitungstage in den letzten Jahren kontinuierlich gesunken ist – allerdings fast nur der Anteil ohne Holzverbrennung. Ohne die Beiträge aus der Holzverbrennung wäre die Anzahl der Überschreitungstage wesentlich kleiner. Auch wenn die gesetzlich zulässige Anzahl an Überschreitungstagen von 35 seit 2016 eingehalten wird, sollte die Belastung nach den neuen verschärften Richtwerten der Weltgesundheitsorganisation (WHO(World Health Organisation.)) wesentlich geringer sein. Um negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit weitgehend zu vermeiden, empfiehlt die WHO die Zahl der Tageswertüberschreitungen für Feinstaubpartikel auf drei zu begrenzen. Berlin hat sich langfristig zum Ziel gesetzt, die Luftqualität in Richtung der WHO-Richtwerte zu verbessern. Ohne Maßnahmen zur Verminderung von Partikelemissionen bei der Holzverbrennung wird dieses Ziel nicht erreichbar sein. Richtig Heizen mit Holz Regulierung von Kaminöfen Sollten Sie sich von Holzfeuerungen in der Nachbarschaft belästigt fühlen, ist es zunächst sinnvoll, ein offenes Gespräch mit dem verantwortlichen Nachbarn zu führen. Sollten Sie Hinweise haben, dass ungeeignete Brennstoffe oder sogar Müll verbrannt werden, können Sie bei Nichteinsicht und Wiederholung des verantwortlichen Nachbarn die zuständige Behörde informieren . Ansprechpartner sind das Ordnungs- oder das Umweltamt in Ihrem Bezirk .
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1259 |
| Europa | 61 |
| Kommune | 6 |
| Land | 218 |
| Weitere | 38 |
| Wirtschaft | 3 |
| Wissenschaft | 238 |
| Zivilgesellschaft | 51 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 33 |
| Ereignis | 8 |
| Förderprogramm | 1108 |
| Gesetzestext | 34 |
| Text | 210 |
| Umweltprüfung | 85 |
| unbekannt | 31 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 257 |
| Offen | 1149 |
| Unbekannt | 70 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1421 |
| Englisch | 136 |
| Leichte Sprache | 2 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 68 |
| Bild | 6 |
| Datei | 78 |
| Dokument | 208 |
| Keine | 1010 |
| Webdienst | 3 |
| Webseite | 289 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1418 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1410 |
| Luft | 1412 |
| Mensch und Umwelt | 1474 |
| Wasser | 1382 |
| Weitere | 1476 |