Foto: HKI / Schott AG

Kamin­feuer: Metall­schaum gegen Emissionen

von | 23. November 2015

Ein knackiges Kamin­feuer freut meist nur einen: den, der davor sitzt. Die Nachbarn wissen es meist nicht zu danken, wenn die hohen Emis­sionen, die bei der Holz­ver­brennung nun mal anfallen, die Atemwege reizen. Und das kann selbst bei ordnungs­ge­mäßer Hand­habung des Kamins – sprich mit ordentlich abge­la­gertem Holz, passieren. 

In Zeiten der 1. Bundes­Im­mis­si­ons­Schutz­Ver­ordnung (1. BImSchV) sind Hersteller ange­halten, Kaminöfen auf den Markt zu bringen, die den Emis­si­ons­schutz fördern oder sich entspe­chend nach­rüsten lassen. Doch wie soll das gelingen? Das Deutsche Biomasse Forschungs­zentrum (DBFZ) versucht es im Programm „Nach­rüstung zum kata­ly­ti­schen Abbau von gasför­migen orga­ni­schen Emis­sionen aus Kaminöfen“ mit Metall­schäumen als Kata­ly­sator. Erste Versuche sind vielversprechend.

Die Schwer­punkte der Forschung sind:

  • Kata­ly­tische Oxidation von gasför­migen Abgasbestandteilen
  • Stei­gerung des Wirkungs­grades mit einem Wärmeübertrager
  • Sicherer und störungs­freier Betrieb der Feuerung

Die Kata­ly­sa­toren wurden auf Basis von Metall­trägern herge­stellt, deren Ober­fläche mittels Washcoat und dem Aufbringen aktiver Phase durch Imprä­gnierung modi­fi­ziert wurden. Zum Einsatz kamen dabei auch Metall­schäumen aus Eisen, Chro­m­Aluminium und CrAl- und NickelEisenChromAluminium-Legierungen.

FeCrAl, und NiFeCrAl erwiesen sich dabei für die Synthe­se­route geeignet, und zwar deswegen:

  • Höhere Porosität/​kleinere Poren 
  • Vorteilhaft für kata­ly­ti­schen Umsatz
  • Höhere Verblo­ckungs­neigung
  • Höchste Aktivität bei Manganoxid mit Palladium
  • Deutliche Redu­zierung von CO durch Kata­ly­sa­toren möglich
  • Redu­zierung von orga­ni­schen Kohlenstoffverbindungen
  • Bessere Wärme­aus­nutzung und Nutzung der Wärme in anderen Räumen durch einfache Wärmeübertrager
  • Nach­rüst­module an Kaminöfen können
    • Schad­stoff­emis­sionen vermindern
    • Effizienz (Wärme­nutzung) erhöhen

Kleiner Nachteil des Systems: Die Staub­re­du­zierung wird durch die Kata­ly­sa­toren limitiert, es sind Oxida­tionen von Ruß und Rußvor­läu­fer­sub­stanzen möglich. Hier müssten zusätzlich einfache Staub­ab­scheider, etwa strö­mungs­me­cha­nische Staub­ab­scheidung oder Filter­lö­sungen zum Einsatz kommen.

An dem System wird weiter geforscht. Ein Vorläufer davon, der ebenfalls am DBFZ entwi­ckelte Neko-​Katalysator, der mit Aluminium- und Sili­zi­um­oxyden arbeitet, soll schon an die Markt­reife heran­ge­führt werden.

Vorschaubild: HKI /​Schott AG

Frank Urbansky

Freier Jour­na­list und Fach­au­tor, unter anderem für die Fach­ma­ga­zine und Portale Brenn­stoff­spie­gel, Uniti; DW Die Woh­nungs­wirt­schaft und Immo­bi­li­en­wirt­schaft; Haufe-Lexware; Energie&Management; IVV, Huss Medien; Motor­tech­ni­sche Zeit­schrift und Sprin­ger­Pro­fes­sio­nal; Sprin­ger Fachverlag; SHK Profi und tab, Bau­ver­lag; stadt+werk, k21

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