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Kaminöfen - Gefahr statt Romantik?

Kaminöfen liegen voll im Trend: Sie spenden Wärme und Behaglichkeit. Und: Heizen mit Holz senkt die Energiekosten. Außerdem weisen Befürworter auf die neutrale Klimabilanz von Holz hin.

Im Ofen wird nur die Menge Kohlendioxyd freigesetzt, die der Baum zu Lebzeiten aus der Atmosphäre entnommen hat. Sie würde auch beim Vermodern dorthin zurück gelangen. Außer acht bleibt meist, dass "Kleinfeuerungsanlagen", wie Kaminöfen und Holzpellet-Heizungen korrekt heißen, unter anderem giftiges Kohlenmonoxyd und gesundheitsschädlichen Feinstaub produzieren. Das ist besonders problematisch, weil deren Schornsteine in der Regel niedrig sind und die Schadstoffquellen sich somit in nächster Nähe von Bewohnern und Nachbarn befinden. Die Bundesregierung will dieser Gefahr nun durch neue Grenzwerte begegnen.

Neue Regelungen für Kleinfeuerungsanlagen

Derzeit ist noch keine neue Verordnung rechtskräftig. Nach Auskunft des Bundesumweltministeriums wird die Regelung vermutlich folgendermaßen aussehen: Bis Ende 2014 gilt für alle Kleinfeuerungsanlagen eine Schonfrist. Danach müssen die Öfen, die die neuen Grenzwerte nicht einhalten, nachgerüstet oder erneuert werden. Ansonsten werden sie stillgelegt.

Rauchen mit oder ohne Filter?

Es gibt Verfahren, die Staub und Ruß aus Rauchgasen filtern. Einige sind bereits fertig entwickelt, andere befinden sich noch in der Testphase. In der Fachhochschule Braunschweig Wolfenbüttel werden verschiedene Filterverfahren auf ihre Eignung für die Feinstaubfilterung im Rauchabzug getestet. Prinzipiell gibt es drei gängige Methoden die auch für kleinere Öfen genutzt werden könnten.

Wirbelwind

Sogenannte Zyklonfilter reinigen Abgase mit Hilfe der Zentrifugalkraft. Die heißen Rauchgase durchströmen kurz vor dem Schornstein eine Zentrifuge. In dem Rauchwirbel werden die Staubpartikel durch die Fliehkraft an die Außenwand gedrückt und rieseln von dort in einen Sammelbehälter. Der gereinigte Rauch strömt nach oben durch den Schornstein. Doch der Zyklonfilter hat sich gegen Feinstaub nicht bewährt, meint Prof. Jürgen Kuck, verantwortlich für den Fachbereich Versorgungstechnik an der FH Braunschweig/Wolfenbüttel: "Sie können so was hinter ihren Kamin bauen. Aber erstens bräuchten Sie ein Gebläse und der Feinstaub geht durch diesen Apparat als wäre es nichts."

Der Grund: Feinstaub verhält sich nicht wie herkömmlicher Straßenstaub, sondern eher wie Gas. Die winzigen Partikel haben eine so geringe Masse, dass sie sich weder absetzen auf Zentrifugalkräfte reagieren. Für Ruß und Grobstaub eignen sich Zyklonfilter also, für Feinstaub nicht.

Wassernebel

Ein anderes, durchaus gängiges Verfahren zur Abgasreinigung funktioniert mit Wasser. Das Gerät, das Prof. Jürgen Kuck und seine Kollegen in ein Kaminrohr gebaut haben, versprüht einen feinen Wassernebel. Das Verfahren ist seit Jahren ein probates Mittel gegen gröbere Staubpartikel. Sie lassen sich aus dem Rauch herauswaschen: Wie sieht das beim Feinstaub aus? Prof. Jürgen Kuck beschreibt das Experiment: "Das war unser Versuch, Feinstaub nass aus dem Abgas zu reinigen. Wir haben hier eine Düse eingebaut, wie man sie auch in Ölbrennern benutzt. Mit der kann man also einen sehr feinen Wassernebel erzeugen. Das Ergebnis bei uns war leider so gut wie kein Effekt."

Denn selbst der kleinste Tropfen ist ca. eintausendmal größer als ein Feinstaubteilchen. Es schwebt mit dem Luftstrom am Tropfen vorbei, ohne sich mit dem Wasser zu verbinden. Derzeit experimentieren Wissenschaftler an der Universität Gelsenkirchen mit elektrostatisch aufgeladenen Wassertröpfchen. Ein ähnliches Prinzip hat sich nämlich bereits bei Feinstaub bewährt.

Hochspannung

Das Verfahren setzt auf elektrostatische Aufladung im Ofenrohr. Nötig sind dafür ein Stromanschluss in der Nähe des Kamins und ein Steuerungsgerät. In der Mitte des Ofenrohres ist ein 0,2 Millimeter dicker Draht gespannt. An den wird eine Spannung von 15 bis 20 000 Volt angelegt. Das Ergebnis ist verblüffend. Sobald der Elektrofilter eingeschaltet wird, scheint der Rauch sich "in Luft auf zu lösen". "Die Aufladung führt dazu, dass die Gasmoleküle des Abgases ionisiert werden", erläutert Prof. Jürgen Kuck, "das heißt, die kriegen eine kleine elektrische Ladung und wandern deshalb im elektrischen Feld von der Elektrode nach außen. An der Wand des Ofenrohres lagern sie sich dann ab. Das funktioniert sowohl bei Feinstaub, als auch bei gröberem Staub. Nur muss das Ofenrohr von Zeit zu Zeit gereinigt werden." Etwa 1200 Euro kostet die Nachrüstung eines Kaminofens mit dem System.

Falsche Brennstoffe und Handhabung

Für eine möglichst schadstoffarme Verbrennung ist auch die richtige Handhabung des Ofens entscheidend. Viele Kamine werden zu Dreckschleudern, weil ihre Besitzer sie falsch bedienen und ungeeignete Brennstoffe verheizen.

Darüber kann Christian Schmahl, Schornsteinfegermeister an der Landesschornsteinfegerschule in Dülmen, einiges erzählen: "Wenn der Betreiber Fehler macht und zum Beispiel frisch geschlagenes Holz in seinem Ofen verbrennt oder Restholz, wie zum Beispiel Dachlatten oder Zaunpfähle oder auch schlecht aufbereitetes Holz – zu groß, zu lang – in seinem Ofen verheizt, dann wird, wird auch der beste Ofen zur Dreckschleuder. Die Abgaswerte sind von einer sauberen Verbrennung abhängig, die saubere Verbrennung wiederum von der Konstruktion des Ofens."

Die "zweite" Luft

Für die gewünschten hohen Verbrennungstemperaturen kommt es vor allem auf die Luftführung an: Das Holz wird zunächst mit der Primärluft zum Brennen gebracht. Über der Flamme bildet sich eine Wolke aus "Holzgasen". Das sind unverbrannte Rauchbestandteile, die sowohl nutzbare Energie, als auch feine Rußpartikel mit sich tragen. Eine separate Luftzufuhr sorgt für die Verbrennung dieser Rauchgase. Je heißer diese „Sekundärluft“ schon bei ihrem Weg durch den Ofen wird, und je länger die Rauchgase im Ofen bleiben bevor sie in den Schornstein strömen, desto besser. Je vollständiger das Holz verbannt wird, desto weniger Kohlenmonoxyd und weniger Feinstaub entsteht. Zudem ergibt sich eine höhere Energieausbeute.

Wenn die Luft wegbleibt

Es gibt auch Anwenderfehler, bei denen die beste Luftführung nichts nutzt: Kaminöfen werden oft überfüllt. Außerdem kaufen viele Hausbesitzer Öfen, die deutlich zu viel Leistung für die Räume haben, in denen sie stehen. Wird es den Besitzern dann zu heiß, drosseln sie die Luftzufuhr, um die Flammen abzuwürgen. Das Ergebnis ist fast immer ein hoher Kohlenmonoxyd-Wert. Dasselbe gilt für den Feinstaubausstoß.

Noch schlechter wird es, wenn auch noch nasses Holz verbrannt wird. Höchstens zwanzig Prozent Restfeuchte sind zulässig. Denn das Wasser im Holz verdampft und kühlt die Flammentemperatur. Das Feuer beginnt zu qualmen, denn die Rauchgase werden nur noch unvollständig verbrannt. Die Folge: Der Kohlenmonoxyd- und der Feinstaubgehalt steigen, die Energieeffizienz sinkt.

Autor: Björn Platz

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