Die Verbrennung von Biomasse in veralteten und ineffizienten Kleinfeuerungsanlagen kann die Luftqualität stark beeinträchtigen, selbst in Bergregionen (wie dem Alpenraum), wo Biomasse häufig als Brennstoff für die Hausheizung genutzt wird. Der Anteil der Biomasse an der Primärenergie, die für die Beheizung von Wohngebäuden verwendet wird, kann im Alpenraum bis zu 80-90 % betragen. Deshalb ist es wichtig, die Leistung von Biomasse-Kleinfeuerungen in Bezug auf ihre Umweltauswirkungen zu kennen, insbesondere im Hinblick auf die Partikelemissionen (PM) in der Atmosphäre. Feinstaub ist der kritischste Schadstoff, wenn es um die Emissionen von Kleinfeuerungsanlagen geht, die mit Holzbiomasse betrieben werden. Feinstaub ist eine Mischung aus festen und flüssigen Partikeln, die in der Luft schweben. Die Partikel können eine große Bandbreite an Korngrößen aufweisen, die von wenigen Nanometern (2-3 nm) bis zu 100 Mikrometern (100 µm) reichen. Staub wird in drei verschiedene Klassen einteilen, abhängig vom Durchmesser Dp der Partikel:
1) ultrafeine Partikel UFP (Dp < 100 nm);
2) Feinstaub ( 100 nm < Dp < 1000 nm);
3) Grobstaub (Dp > 1000 nm).
Gemäß der Richtlinie 2008/50/EG werden nur PM2,5 und PM10 (Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 µm bzw. 10 µm) beobachtet und in speziellen Luftqualitätsnetzen auf EU-Ebene überwacht, um die Einhaltung ihrer täglichen oder jährlichen Konzentrationen an bestimmten Grenzwerten zu überprüfen (insbesondere der Tagesgrenzwert von 50 µg/m3 für PM10 und die jährlichen Grenzkonzentrationen von 40 bzw. 20 µg/m3 für PM10 und PM2,5). Da die Verbrennung von Biomasse wissenschaftlich als Hauptquelle für Primäremission von Feisntaub anerkannt ist, können die PM10-Konzentrationen im Alpenraum auf Werte ansteigen, die den Tagesgrenzwert von 50 µg/m3 deutlich überschreiten. Vor allem in der Wintersaison, wenn die Verbrennung in Wohngebäuden einen großen PM-Emissionsbeitrag zu den bereits kritischen Bedingungen hinzufügt, wird die Situation durch das Auftreten meteorologischer Phänomene (thermische Inversionen) verschlechtert. Die atmosphärische Dispersion von Schadstoffen kann dadurch während des größten Teils des Tages einschränken werden.
Einige kleine PM-Fraktionen wie die polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAHs, mit besonderem Bezug auf Benzoapyren, BaP) und der schwarze Kohlenstoff (BC) (nachgewiesen durch PM-chemische Analysen oder dank hochpräziser optischer Instrumente) sind Marker für die Verbrennung von Biomasse und schädlich für die menschliche Gesundheit. Die kleinsten Partikel können sogar tief in unsere Lungen eindringen und in den Blutkreislauf gelangen, was zu Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen führen kann. Die Leistung und das Emissionsverhalten unserer Biomasse-Kleingeräte zu kennen, ist von entscheidender Bedeutung für einen emissionsarmen Betrieb. Berücksichtigt man alle auf dem Markt befindlichen Technologien, gibt es bei den Staubemissionen mehrere Größenordnungen unterschied. Auch die Auswirkung eines offenen Schornsteins in Bezug auf PM-Emissionen kann fast 100-mal höher sein als die Auswirkung des effizientesten Pelletkessels auf dem Markt. Nichtsdestotrotz ist es wichtig zu betonen, dass selbst bei der Wahl des effizientesten Biomasse-Kleinfeuerungsgeräts die Brennstoffqualität von größter Bedeutung ist und eine schlechte Brennstoffqualität einen großen Einfluss auf die Leistung des Geräts haben kann und die PM-Emissionen in der Atmosphäre um bis zu 30 % erhöht.
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