Wie effektiv elektrostatische Abscheider und Katalysatoren den Schadstoffausstoß von Kaminöfen reduzieren und dadurch Mensch und Umwelt schützen, haben Forschende der Goethe-Universität Frankfurt, der Rheinisch-Westfälischen Technischen Hochschule Aachen und der Universitätskliniken Aachen und Freiburg im Verbundprojekt TeToxBeScheit untersucht. Sie empfehlen, künftig beide Technologien vorzuschreiben, um die Schadstoffbelastung für Mensch und Umwelt zu minimieren. Dabei sollte der elektrostatische Feinstaubabscheider vor den Katalysator installiert sein, sodass er zuerst die Partikel abscheidet. Die gasförmigen Stoffe nimmt sich danach der Katalysator vor. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler plädieren außerdem dafür, die in der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung festgelegten Grenzwerte an den Stand der Technik für Minderungsmaßnahmen anzupassen, sprich: zu senken. Ein E-Abscheider lädt die Partikel im Abgas elektrostatisch auf, sodass sie am Kaminrohr abgeschieden werden. Ein Katalysator hilft dabei, dass giftige gasförmige Substanzen zu nicht toxischen reagieren. So werden etwa Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe zu Kohlendioxid und Wasser umgewandelt.
Was die Forschenden untersucht haben
Zwar gibt es schon Studien zu Katalysatoren und E-Abscheidern, diese betrachteten aber nur wenige Schadstoffe des Abgases. Auch wie effektiv die Techniken tatsächlich funktionieren, ist den Projektpartnern zufolge bisher unklar gewesen. „Diese Wissenslücke konnte das Verbundprojekt jetzt schließen“, erklärt Professor Henner Hollert von der Goethe-Universität. Es handele sich um die erste Schadstoffstudie an Kaminöfen mit einem integrierten Ansatz, der weit über die chemische Analyse einzelner Substanzen hinausgehe. Die Wissenschaftsteams hätten das Abgas, die emittierten Partikel und die Wirkung der Minderungsmaßnahmen nicht nur chemisch-physikalisch untersucht, sondern ebenso humantoxikologisch und ökotoxikologische, also wie sich die Schadstoffe und Schadstoffkombinationen auf Menschen und Ökosysteme auswirken. Verbrennt Scheitholz in Kaminöfen gelangen partikuläre und gasförmige Schadstoffe in die Atmosphäre, unter anderem ultrafeine Rußpartikel, Kohlenmonoxid oder leicht flüchtige organische Substanzen wie Formaldehyd. „Die Zahl der freigesetzten Stoffe geht in die Tausende, manche beeinflussen sich gegenseitig und werden dadurch noch gefährlicher“, erklärt Biologe Hollert.
Zu welchen Ergebnissen das Verbundprojekt gekommen ist
Der E-Abscheider hat sich bei den ökotoxikologischen Untersuchungen im Wasser an der Feuerung als weniger effektiv erwiesen. Erst als das Gerät weiter entfernt von der Feuerung angebracht wurde, sank die Toxizität. Der Grund: Erst im abgekühlten Abgas binden bestimmte Substanzen an Partikel und können so abgeschieden werden. Humantoxikologisch schnitt der Katalysator zunächst besser ab als der E-Abscheider. Das lag daran, dass E-Abscheider zwar die Feinstaubbelastung deutlich reduzieren, jedoch nur bedingt gasförmige Schadstoffe aus dem Abgas neutralisieren. Sabrina Schiwy, Teamleiterin Evolutionsökologie und Umwelttoxikologie an der Goethe-Universität, bezeichnet die Katalysatoren deshalb als „Gewinner“ der Studie. Sie hält sie für universell wirksam, weil sie hochreaktive Substanzen reduzieren können, die gasförmig oder als feine Partikel in unsere Lungen eindringen. „Katalysatoren können bereits für wenig Geld, etwa 400 Euro, nachgerüstet werden“, sagt die Biologin. Die unmittelbare Wirkung der E-Abscheider beschreibt sie ökotoxikologisch und humantoxikologisch als weniger augenfällig. Dennoch seien sie als zusätzliche Minderungsmaßnahme unabdingbar, weil sie gefährliche Feinstaubemissionen um bis zu 95 Prozent senken. Die E-Abscheider wirken damit in einem Bereich, den die Katalysatoren nicht abdecken. Quelle: Goethe-Universität / jb
