Kleine und mittlere Feuerungsanlagen

Kaminofen mit Feuer und Brennholzkorbzum Vergrößern anklicken
Kaminöfen oder Kachelöfen gehören zu den kleinen und mittleren Feuerungsanlagen
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Kleine und mittlere Feuerungsanlagen erzeugen durch das Verbrennen von Gas, Öl, Holz oder Kohle Wärme. Bei der überwiegenden Mehrheit dieser Geräte handelt es sich um Heizkessel oder um Heizgeräte für einzelne Räume. Einige Anlagen dienen anderen Zwecken, beispielsweise der Wärmeerzeugung für Trocknungsanlagen.

Anlagenbestand in Deutschland

In Deutschland gab es 2008 etwa 13,5 Millionen Gasheizkessel, 6,4 Millionen Ölheizkessel und 0,54 Millionen Heizkessel für feste Brennstoffe. Darüber hinaus gab es etwa 14 Millionen so genannter Einzelraumfeuerungsanlagen. Das sind beispielsweise Kaminöfen oder Kachelöfen, die mit Holz oder Kohle beheizt werden. Der Brennstoffeinsatz zeigt in den letzten zehn Jahren zwei Trends:

  • Der Einsatz von Gas nahm kontinuierlich zu, während der von Heizöl relativ stark zurückging.
  • Der Energieträger Holz gewinnt bei der Raumwärmeerzeugung immermehr an Bedeutung.

Umweltwirkungen von Kleinfeuerungsanlagen

Holzheizungen: wenig CO2 - aber viel Feinstaub

Die meisten kleinen Holzfeuerungen sind sogenannte Einzelraumfeuerungsanlagen, zum Beispiel Kamin- oder Kachelöfen, die nur einen Raum heizen. Daneben gibt es mehr als eine halbe Million Zentralheizkessel, die ein ganzes Haus oder eine Wohnung mit Wärme versorgen. Für die Umwelt können Holzheizungen Vorteile haben, denn Holz ist ein nachwachsender Rohstoff. Es kann in der Energieversorgung eine wichtige Rolle bei der Schonung fossiler Ressourcen und beim Klimaschutz spielen. Denn: Wenn Holz verbrannt wird, entsteht nur so viel klimaschädliches Kohlendioxid (CO2), wie der Baum zuvor während seiner Wachstumsphase aus der Atmosphäre gebunden hat.

Holzfeuerungsanlagen verursachen jedoch einen hohen Ausstoß an Feinstäuben und an anderen Schadstoffen, etwa organischen Verbindungen aus einer unvollständigen Verbrennung. Einige dieser Stoffe, vor allem manche polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffe (PAK) sind Krebs erzeugend. Die Emissionen an gesundheitsschädlichem Feinstaub aus Holzfeuerungsanlagen in Haushalten und im Kleingewerbe sind in Deutschland bereits heute insgesamt höher als die aus den Motoren von Pkw und Lkw.

Hauptverursacher des hohen Schadstoff-Ausstoßes sind - zumeist ältere - Einzelraumfeuerungen. Sie verursachen bei gleichem (Primär-) Energieeinsatz um ein Vielfaches höhere Emissionen als moderne Anlagen. Wie viel Feinstaub tatsächlich ausgestoßen wird, hängt aber nicht nur von Art und Alter der Anlage ab. Auch die Art der Befeuerung, der Wartungszustand der Anlagen sowie die Auswahl und Qualität des genutzten Holzes spielen eine Rolle. Weitere Informationen zu Feinstaubemissionen von kleinen Holzfeuerungsanlagen enthält das Hintergrundpapier: „Die Nebenwirkungen der Behaglichkeit: Feinstaub aus Kamin und Holzofen″.

Öl- und Gasheizungen: wenig „klassische″ Luftschadstoffe, aber klimaschädliches CO2

Bei der Verbrennung von Erdgas und Heizöl entsteht CO2, das zum Treibhauseffekt beiträgt. Bei Ölheizungen ist die je eingesetzter Energieeinheit entstehende CO2-Menge etwa 30 Prozent größer als bei Gasfeuerungen.

Die Emissionen „klassischer Luftschadstoffe“ wie Schwefeldioxid (SO2), Kohlenmonoxid oder Staub aus Öl- oder Gasfeuerungsanlagen sind hingegen relativ gering. Durch die Senkung des Schwefelgehalts im Heizöl sind die SO2- und Feinstaubemissionen gesunken, ein Rückgang, der sich auch in Zukunft fortsetzen dürfte. Von Bedeutung sind noch die Stickoxidemissionen, sie können durch den Einsatz von „Low-NOx-Brennern“ sinken. Kohlenmonoxid und verschiedene organische Verbindungen aus einer unvollständigen Verbrennung entstehen vor allem bei Start- und Stoppvorgängen, wenn also die Anlage anspringt oder ausgeht.

Maßnahmen zur Emissionsminderung

Energieeinsparung

Ganz allgemein gilt: Jede eingesparte Kilowattstunde Energie oder Brennstoff spart auch gleichzeitig Emissionen von Luftschadstoffen. Bei Gebäuden leistet Wärmedämmung den größten Beitrag, indem sie die Energienachfrage verringert und die Heizung weniger arbeiten muss. Wie ein Einfamilienhaus energieeffizienter gemacht werden kann, lesen Sie beispielsweise in der UBA-Broschüre „Das Energie-Sparschwein″.

Holzfeuerungen

Durch die steigende Nachfrage nach Holzheizungen in den letzten Jahren sind die Feinstaubemissionen aus diesen Anlagen gestiegen. Deshalb sind Maßnahmen zur Emissionsminderung dringend erforderlich.

Es sind heute Holzfeuerungsanlagen auf dem Markt, die deutlich geringere Emissionen aufweisen als durchschnittliche Anlagen. Hierzu zählen moderne Scheitholzvergaserkessel, aber auch Feuerungsanlagen mit Holzpellets – kleinen Holzpresslingen. Das Marktanreizprogramm für Erneuerbare Energien der Bundesregierung fördert diese Anlagen.

Besonders emissionsarme Pelletöfen und -heizkessel und Hackschnitzelkessel können das Umweltzeichen „Blauer Engel“ erhalten. Voraussetzung dafür ist die Erfüllung strenger Anforderungen an den Wirkungsgrad, den Hilfsstrombedarf sowie an die Emissionen an Stickstoffoxiden (NOx), Kohlenstoffmonooxid (CO), Staub und Gesamt-Kohlenstoff.
Seit kurzem sind außerdem die ersten Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen auf dem Markt. Hier ist in den nächsten Jahren noch mit einer Reihe weiterer Entwicklungen zu rechnen.

Umweltfreundliche Wartung und Bedienung

Die Emissionen einer Holzheizung kann der Betreiber oder die Betreiberin selbst stark beeinflussen. Wesentlichen Einfluss hat die Luftzufuhr. Bei handbeschickten  Anlagen sind außerdem der Zeitpunkt und die Menge der Brennstoffzugabe von Bedeutung. Nähere Informationen hierzu liefert die Broschüre „Heizen mit Holz“.

Moderne Gas- und Ölfeuerungsanlagen

Einen großen Teil der Wärme erzeugen heute relativ emissionsarme Gas- und Ölheizkessel. Bei Öl- und Gasheizkesseln setzt sich zunehmend die Brennwerttechnik durch. Sie ist bei Gasfeuerungsanlagen schon weit verbreitet und wird seit einigen Jahren auch für Ölfeuerungsanlagen angeboten.

Bei Brennwertkesseln wird die Temperatur des Abgases so weit gesenkt, dass der im Abgas enthaltene Wasserdampf kondensiert. Dadurch kann die Kondensationswärme genutzt werden. Mit der Erdgas-Brennwerttechnik sind Jahresnutzungsgrade von maximal 109 Prozent möglich. Werte von über 100 Prozent resultieren aus der üblichen Berechnung des Nutzungsgrades: Die nutzbare Wärme wird auf den so genannten unteren Heizwert bezogen. Dieser enthält nicht die Wärme, die bei der Kondensation des Wasserdampfes frei wird. Nutzt eine Anlage diese Wärme, so kann sie Nutzungsgrade über 100 Prozent erreichen. Bei Öl- Brennwertkesseln empfiehlt sich der Einsatz von schwefelarmem Heizöl. Ein Teil des im Standard-Heizöl enthaltenen Schwefels wird nämlich zu Schwefelsäure umgewandelt, das entstehende Kondensat muss neutralisiert werden. Öl-Brennwertkessel können auch nur für schwefelarmes Heizöl zugelassen sein. Bei Öl- und Gasheizungskesseln werden sich zum einen durch den Ersatz von Altanlagen und zum anderen durch die verbesserte Einbindung der Kessel in die Heizungsanlagen die durchschnittlichen Emissionen verringern und die Energieeffizienz erhöhen. So ist mit einem kontinuierlichen Sinken der NOx-Emissionen aus Gas- und Ölheizkesseln zu rechnen.

Zunehmend werden auch andere Techniken genutzt, die zu einer weiteren Steigerung der Effizienz beitragen können. Dazu zählen Strom erzeugende Heizungen: Bereits auf dem Markt etabliert haben sich Mini-Blockheizkraftwerke, in denen ein Verbrennungsmotor nicht nur Wärme, sondern auch Strom erzeugt. Seit kurzem werden daneben sehr kleine Stirling-Motoren und Dampf-Expansionsmotoren angeboten (Mikro-Kraft-Wärme-Kopplung). Auch Wärmepumpen kommen zur Beheizung von Gebäuden in Frage.

Gesetzliche Grundlagen – die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung

Welche Emissionen eine Kleinfeuerungsanlage ausstoßen darf, regelt in Deutschland die 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV). Eine Neufassung dieser Verordnung ist am 22. März 2010 in Kraft getreten. Die 1.BImSchV enthält eine Liste mit Brennstoffen, die in kleinen Anlagen eingesetzt werden dürfen, Regelungen, die die Effizienz und den Schadstoffausstoß der Anlagen betreffen und Vorgaben zur Überwachung durch einen Schornsteinfeger.

Holz- und Kohleheizungen

Die Änderungen der 1.BImSchV betreffen in erster Linie Anlagen für Holz und Kohle. Sie sind die notwendige Reaktion auf die zunehmende Schadstoffbelastung durch Holzfeuerungen und auf technische Entwicklungen.

Öfen, die nur einen einzelnen Raum heizen, werden in der Verordnung als Einzelraumfeuerungsanlagen bezeichnet. Zumeist nutzen sie Holz als Brennstoff. Für diese Anlagen gibt es mit den Neuregelungen erstmals konkrete Grenzwerte für den Ausstoß an Kohlenmonoxid und Staub sowie eine Mindestanforderung an den Wirkungsgrad. Die Einhaltung dieser Werte wird geprüft, bevor ein Gerätetyp auf den Markt kommt. So sind auch künftig keine Messungen in den Haushalten nötig. Verbraucherinnen und Verbraucher sollten darauf achten, dass sie beim Kauf eine Bescheinigung über die Einhaltung der Anforderungen erhalten. Diese können sie der Schornsteinfegerin oder dem Schornsteinfeger vorlegen.

Für Heizkessel, die ganze Häuser oder zumindest Wohnungen mit Wärme versorgen, gelten seit 2010 neue Grenzwerte für den Staub- und Kohlenmonoxid-Ausstoß. Im Gegensatz zu den Einzelraumfeuerungsanlagen beziehen diese sich aber auf den tatsächlichen Betrieb – die Einhaltung wird alle zwei Jahre überprüft. Besonders alte Anlagen blasen viele Schadstoffe in die Luft. Um Verbraucherinnen und Verbraucher mit der neuen Verordnung trotzdem nicht übermäßig zu belasten, gibt es Übergangsfristen. Diese laufen je nach Gerät zwischen 2015 und 2025 aus. Bei Anlagen, die nur einen Raum beheizen, sind auch danach die Grenzwerte für alte Geräte weniger streng als die für Neuanschaffungen. Außerdem gibt es eine Reihe von Ausnahmen, zum Beispiel für historische Öfen und Öfen, die die einzige Heizmöglichkeit in einer Wohneinheit darstellen. Anlagen, die die Grenzwerte nach der jeweiligen Übergangsfrist nicht einhalten, müssen erneuert oder mit einem Filter nachgerüstet werden.

Doch nicht immer ist die Anlage Schuld, wenn der Schornstein qualmt. Vielen Menschen fehlen Wissen und Erfahrung, um mit Holz richtig zu heizen. Aus diesem Grund sieht die neue Verordnung vor, dass eine Schornsteinfegerin oder ein Schornsteinfeger zum richtigen Umgang mit der Anlage, den Brennstoffen und ihrer Lagerung berät. Die Beratung findet statt, wenn eine Anlage neu in Betrieb geht, oder aber wenn ein neuer Betreiber sie übernimmt.

Öl- und Gasfeuerungsanlagen

Die 1.BImSchV enthält Regelungen für den Schadstoffausstoß von Öl- und Gasheizungen. So müssen die Stickoxid-Emissionen nach dem Stand der Technik begrenzt werden. Ob die Grenzwerte eingehalten werden, wird auf dem Prüfstand – also bevor ein Gerät verkauft wird – überprüft.

Im Betrieb müssen Öl- und Gasheizungen Grenzwerte für den Abgasverlust einhalten. Der Abgasverlust ist ein Maß für die Wärme, die über das Abgas verloren geht. Bei Brennwertgeräten wird auf die Überwachung des Abgasverlusts jedoch verzichtet: Sie sind so effizient, dass davon ausgegangen werden kann, dass sie die Grenzwerte immer einhalten. Bei Ölheizungen gibt es außerdem eine Begrenzung der Rußzahl. Sie ist ein Maß für die Emission staubförmiger Partikel und lässt Rückschlüsse auf die Verbrennungsgüte zu. Ölderivate sind schwerflüchtige organische Substanzen, die sich bei der Bestimmung der Rußzahl auf dem Filterpapier niederschlagen. Sie dürfen im Abgas nicht enthalten sein.

Die wichtigste Neuregelung der 1.BImSchV für Öl- und Gasfeuerungsanlagen betrifft die Überwachung: durch die Schornsteinfeger: Messungen von Abgasverlust und Rußzahl, die bisher jährlich durchgeführt wurden, sind bei Anlagen, die jünger sind als zwölf Jahre, nur noch alle drei Jahre, bei älteren Anlagen alle zwei Jahre vorgesehen. Mehr zu den Regelungen der 1.BImSchV enthält das Hintergrundpapier Novellierung der 1.BImschV.

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