Ihr Kaliumgehalt macht Pellets zu wahren Feinstaub-Bomben

Pellets: Heizen mit nachwachsenden Rohstoffen. CO2-neutral. Wunderbar!? Und trotzdem ist wohl kaum eine Heizart – außer Schweröl – so belastend für die Luftqualität wie Holzfeuerung. Das macht vor allem der Kaliumgehalt der Pellets. Und der variert von Pellet-Probe zu Pelletprobe sehr stark. Eine Vorabmischung solcher Pellets mit unterschiedlichen Kalium-Gehalten, könnte immerhin an der einzelnen Brennstelle für einen moderateren Kaliumgehalt und damit für eine moderatere Feinstaubemission sorgen. Immerhin. Verzichtet man dann auch noch bei der Pellet-Herstellung auf Hölzer mit extrem hohen Kaliumgehalt, könnte dies die Akzeptanz für eine Pellets als Heizmaterial erhöhen.

In Holzbrennstoffen ist Kalium bei weitem die häufigste aerosolbildende Komponente und damit für einen Großteil der Feinstaubbelastung von Pellet-Heizanlagen verantwortlich. Angesichts dieser vorherrschenden Rolle könnte somit durch die Einführung einer Obergrenze für den Kaliumgehalt in Holzpellets ein wesentlicher Beitrag zur Einhaltung der verschärften Grenzwerte für diese Feinstaubemissionen auf europäischer Ebene erreicht werden.

Dr. Annett Pollex

Um die Möglichkeiten zur Einführung einer solchen Obergrenze für den Kaliumgehalt von Holzpellets zu prüfen, haben Forscher aus Leipzig jetzt ein umfangreiches Pellet-Screening durchgeführt, das 22 der 46 zertifizierten Holzpelletproduzenten abdeckte, die mehr als 50% der derzeitigen deutschen Holzpelletproduktion von rund 2 Mio. Tonnen pro Jahr repräsentieren. Dieses Screening wurde begleitet von der Zusammenstellung von Holzpellet-Kraftstoffdaten aus verschiedenen Quellen. Insgesamt wurden Analysedaten von 249 hochwertigen Holzpelletproben ausgewertet. Fast alle Pelletproben stammten aus europäischer Produktion.

Das Pellet Screening zeigte eine sehr große Variation des Kaliumgehaltes von Holzpellets hoher Qualität, die von unterhalb der Nachweisgrenze bis deutlich über 1000 mg/kg reichte. Die Ergebnisse bestätigten auch die vorherrschende Rolle von Kalium bei den aerosolbildenden Elementen Kalium, Natrium, Blei und Natrium Zink in Holzproben. Außerdem zeigte das Screening, dass die Messung der Aschegehalt nicht ausreicht, um den Kaliumgehalt von Holzpellets zu bewerten. Die Analyse ausgewählter Rohstoffe von drei verschiedenen Pelletproduzenten ergab eine auffallend große Variation des Kaliumgehalts der Rohstoffe. Folglich würde eine kontrollierte Einstellung des Kaliumgehalts in Holzpellets im Produktionsprozess spezielle Mischungen verschiedener Rohmaterialien und die Beschränkung des Anteils an Rohmaterialien mit besonders hohen Kaliumgehalten erfordern. Auf diese Weise könnte der Kaliumgehalt von Holzpellets begrenzt werden, und dies könnte zur Einhaltung strenger Partikelemissionsgrenzwerte für kleine Verbrennungsgeräte beitragen.

Voraussetzung für einen solchen Ansatz wäre eine schnelle, einfache und kostengünstige Möglichkeit, den Kaliumgehalt von Rohstoffen für die Holzpelletherstellung an den Produktionsstandorten und die Einarbeitung der Kaliumkontrolle in die Qualitätssicherung des Pelletherstellungsprozesses zu bestimmen. In der Folge könnten Holzpellets hergestellt werden, die die Einhaltung der Partikelemissionsschwelle ohne sekundäre Emissionsminderungsmaßnahmen erleichtern.

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