Elektrostatische Partikelabscheidung

Anja Maurer












Was ist Feinstaub?
Feinstaub besteht aus winzigen Partikeln mit einem Durchmesser von weniger als 10 Tausendstelmillimeter, was etwa einem Zehntel des Durchmessers eines menschlichen Haares entspricht. Die auch als PM10 bezeichneten Partikel werden zu einem grossen Teil durch Verbrennungsvorgänge freigesetzt. Im Wesentlichen sind die Industrie, der Verkehr und die Heizungen für ihre Entstehung verantwortlich. Betroffen sind vor allem städtische Gebiete mit grosser Besiedelungs- und Verkehrsdichte sowie Regionen, in denen Topographie und Klima die Ansammlung von Partikeln in der Atmosphäre begünstigen. Auch Holzfeuerungen setzen Feinstaubpartikel frei, sie sind jedoch nicht die wichtigeste Ursache beim Feinstaubproblem.

Prinzip Die angewandte Technologie unterscheidet sich wesentlich von der mechanischen Filtration (Staubsauger). An eine sehr dünne Elektrode in der Mitte des Abgasrohres wird eine hohe Spannung von bis zu 20'000 Volt angelegt. Diese hohe Spannung führt dazu, dass die Feinstaubpartikel über Ionisierungsprozesse elektrisch aufgeladen werden. Aufgrund von elektrostatischen Kräften werden diese geladenen Partikel an die Innenwand des Abgasrohres gedrängt, wo sie dann auch nachhaltig abgeschieden werden. Die sich so aufbauende Staubschicht kann dann wie gewohnt durch den Schornsteinfeger gereinigt werden, eventuell etwas öfters als bei Anlagen ohne einen Feinstaub-Partikelabscheider. Die Abreinigung der Russ- und Partikelschicht ist aus gesundheitlicher Sicht völlig problemlos, denn hierbei entsteht kein zusätzlicher Feinstaub, da die feinen Partikel zu groben Flocken gebunden wurden. Über eine minimale Luftzufuhr (max. 5 m3/h) wird das System gekühlt und zusätzlich sauber gehalten, was zu einer erhöhten Funktionssicherheit und langer Lebensdauer – bei kleinem Wartungsaufwand – führt.

Aufbau eines Feinstaub-Partikelabscheiders anhand des Zumik®on
Dieser Partikelabscheider besteht im Wesentlichen aus drei Komponenten:

Der Filtereinsatz mit Elektrode und Thermofühler wird als kompakte Einheit an die Abgasleitung montiert, wobei die Elektrode über eine definierte Öffnung in das Zentrum des Abgasrohres eingeführt wird.
Die Zuleitung ist für die Kabel und bei gewissen Anwendungen (Cheminée und Kachelöfen) für die Spülluftführung verantwortlich.

Die Regeleinheit versorgt die Elektrode mit der für das System optimalen Hochspannung und schaltet bei entsprechender Abgastemperatur die Anlage ein oder aus.

Alle Anlagenkomponenten werden „unterputz“ in die Cheminéeanlage integriert und sind für den Betreiber nur noch über die Frontplatte der Steuereinheit sichtbar. Über eine Revisionstüre muss ein Zugang zum Filtereinsatz ermöglicht werden, denn bei jeder Reinigung der Abgasanlage muss der Filtereinsatz entfernt werden.

Vorteile
Feinstaub-Partikelabscheider funktionieren in allen Holzfeuerungsanlagen bis 35 kW. Cheminéeanlagen mit offenem oder geschlossenem Feuerraum, Cheminée- und Kachelöfen, Pellet- und Schnitzelheizungen sowie Stückholzfeuerungen im Keller. Abscheidegrade im Maximum bei 90%, bei einer durchschnittlichen Auslegung über 70%. Der Einbau von Feinstaub-Partikelabscheider in eine neue Cheminée- oder Ofenanlage ist bei sorgfältiger Planung mühelos machbar und bringt keinerlei Beeinträchtigung hinsicht- lich der Form und Materialien mit sich. Sind die ent- sprechenden Einbauvoraussetzungen gegeben, lässt sich der Abscheider auch nachträglich installieren. Ein Feinstaub-Partikelabscheider benötigt kein Verbrauchsmaterial. Seine Stromaufnahme ist minimal. Sie sind im Betrieb sehr einfach und funktioniert ohne jegliche Bedienung. Die Steuereinheit regelt die Stromzufuhr und Spannungseinstellung völlig automatisch. Auch gewährleistet ein Thermofühler das autonome Ein- und Ausschalten des Feinstaub-Partikelabschei- ders. Der Schornsteinfeger muss jedoch von der Exis- tenz des Partikelabscheiders in Kenntnis gesetzt werden.



























Schlussfolgerung und Ausblick
Der Feinstaub-Partikelabscheider ist meiner Meinung nach eine wirksame, praxistaugliche und kostengünstige Lösung. Wenn sämtliche bestehenden kleinen Holzfeuerungen mit dem Feinstaub-Partikelabscheider nachgerüstet würden, könnte die Holzenergienutzung verdoppelt werden, ohne das heutige Niveau der Feinstaub-Emissionen zu erhöhen. Das wesentliche Feinstaub-Reduktionspotential liegt bei den mittleren und grossen Holzfeuerungen. Damit die verschärften Staubgrenzwerte für Holzfeuerungen in der Luftreinhalte-Verordnungs-Revision vom September 2007 eingehalten würden, müssen diese bestehenden Holzfeuerungsanlagen schrittweise nachgerüstet werden. Ganz nach dem Motto steter Tropfen höhlt den Stein, finde ich den Feinstaub-Partikelabscheider eine sehr gute Idee und werde sie sicherlich in meine zukünftige Arbeit einfliessen lassen.