Luftschadstoffausstoß von Festbrennstoff-Einzelöfen

124 Pages·2013·5.83 MB·German

Luftschadstoffausstoß von
Festbrennstoff-Einzelöfen
Untersuchung des Einflusses von Festbrennstoff-Einzelöfen
auf den Ausstoß von Luftschadstoffen

LUFTSCHADSTOFFAUSSTOSS VON

FESTBRENNSTOFF-EINZELÖFEN

Untersuchung des Einflusses von Festbrennstoff-

Einzelöfen auf den Ausstoß von Luftschadstoffen
Wolfgang Schieder
Alexander Storch
Daniela Fischer
Pia Thielen
Andreas Zechmeister
Stephan Poupa
Stefan Wampl
REPORT
REP-0448
Wien 2013
Projektleitung
Alexander Storch
AutorInnen
Wolfgang Schieder
Alexander Storch
Daniela Fischer
Pia Thielen
Andreas Zechmeister
Stephan Poupa
Stefan Wampl

Korrektorat
Maria Deweis
Satz/Layout
Elisabeth Riss

Auftraggeber
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft
Abteilung V/4
Stubenbastei 5
1010 Wien

Umschlagphoto
© SyB – Fotolia.com

Diese Publikation wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasser-
wirtschaft erstellt.

Weitere Informationen zu Umweltbundesamt-Publikationen unter: http://www.umweltbundesamt.at/

Impressum
Medieninhaber und Herausgeber: Umweltbundesamt GmbH
Spittelauer Lände 5, 1090 Wien/Österreich
Diese Publikation erscheint ausschließlich in elektronischer Form.
© Umweltbundesamt GmbH, Wien, 2013
Alle Rechte vorbehalten
ISBN 978-3-99004-253-3
Einzelofen-Studie – Vorwort
VORWORT
Gemäß den Analysen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) ist Feinstaub je-
ner Luftschadstoff, durch den derzeit die gravierendsten gesundheitlichen Aus-
wirkungen in Europa verursacht werden. Immissionsgrenzwerte, die zum Schutz
der menschlichen Gesundheit festgelegt wurden, werden nach wie vor in einigen
Gebieten überschritten.
Neben dem Verkehr ist der Hausbrand eine der wichtigsten Feinstaubquellen in
Europa und Österreich. Besonders in einigen alpinen Tal- und Beckenlagen kön-
nen Emissionen aus Kleinfeuerungsanlagen die dominierende Quelle von primä-
ren Feinstaubemissionen darstellen.
Die Österreichische Luftschadstoff-Inventur weist bei Einzelöfen – manchmal
auch als Raumheizgeräte bezeichnet – bei einigen Schadstoffen einen auffallend
hohen Anteil an den Emissionen der Privathaushalte aus.
Seit mehreren Jahren werden zunehmend mehr Einzelöfen über Baumärkte in
Verkehr gebracht. In Arbeitskreisen von Expertinnen und Experten zum Thema
Luftreinhaltung und von Seiten der Marktaufsicht wurden die Emissionsqualität
und der Umfang der NutzerInneninformation bei den über Baumärkte vertriebe-
nen Einzelöfen thematisiert.
Aus diesem Grund wurde die Emissionsqualität von Einzelöfen für feste Brenn-
stoffe je nach Vertriebsweg und deren Beitrag zu den Emissionen von Luftschad-
stoffen untersucht. In die Untersuchungen eingeschlossen wurden die Schad-
stoffgruppen der PAKs sowie der Dioxine und Furane. Obwohl Einzelöfen weit
verbreitet sind, betritt die vorliegende Studie mit diesem Thema in vielen Berei-
chen Neuland. Es gab bislang so gut wie keine gesicherten Informationen zum
Bestand der einzelnen Arten von Einzelöfen, zu deren tatsächlicher Nutzung
und zu den realen Emissionen. In diesem Sinn leistet die Studie einen Beitrag,
um das Daten- und Wissensdefizit in diesem für die Gesundheit der Bevölkerung
wesentlichen Bereich zu vermindern.

Jürgen Schneider

Umweltbundesamt (cid:132) REP-0448, Wien 2013 3

Einzelofen-Studie – Inhalt
INHALT
ZUSAMMENFASSUNG ................................................................................... 7 
SUMMARY ......................................................................................................... 8 
1  EINLEITUNG ........................................................................................ 9 
2  RELEVANZ DER EINZELÖFEN ..................................................... 11 
3  STATISTISCHE GRUNDLAGEN & STUDIEN ............................. 13 
3.1  EO-Emissionsfaktoren der Österreichischen
Luftschadstoff-Inventur (OLI) ............................................................ 13 
3.2  Literaturrecherche zu EO-Emissionsfaktoren .................................. 14 
4  MARKTSTATISTIK ........................................................................... 18 
5  STATISTISCHE AUSWERTUNG UND ANALYSE DER
EINZELOFEN-DATENBANK ........................................................... 22 
5.1  Kenngrößen nach EO-Technologie ................................................... 25 
5.1.1  Nennwärmeleistung .............................................................................. 25 
5.1.2  Wirkungsgrad ........................................................................................ 26 
5.1.3  Emissionswerte der Normprüfung ......................................................... 27 
6  MARKTSTUDIE NUTZUNGSVERHALTEN .................................. 31 
6.1  Kurzbefragung ..................................................................................... 32 
6.2  Umfassende Befragung ...................................................................... 32 
6.3  Werbemaßnahmen .............................................................................. 33 
6.4  Hauptergebnisse ................................................................................. 34 
6.4.1  Nennwärmeleistung .............................................................................. 34 
6.4.2  Anschaffungspreis ................................................................................. 35 
6.4.3  Betriebstage .......................................................................................... 36 
6.4.4  Betriebsstunden .................................................................................... 37 
6.4.5  Endenergieeinsatz ................................................................................ 38 
6.4.6  Ausstattungsmerkmale .......................................................................... 39 
6.4.7  NutzerInneneinschulung in den fachgerechten EO-Betrieb .................. 40 
6.4.8  Verwendung von Anzündhilfen im EO-Betrieb ...................................... 41 
6.4.9  Abfallverbrennung ................................................................................. 42 
6.4.10  Bedienung ............................................................................................. 43 
6.4.11  Anzündvorgang ..................................................................................... 44 
6.4.12  Zeitpunkt des Nachlegens ..................................................................... 44 
6.4.13  Bezugsquelle ......................................................................................... 45 
6.4.14  Relevante Kriterien bei der erfolgten EO-Anschaffung ......................... 45 
6.4.15  Allgemeine Bewertung von EO-Kaufargumenten ................................. 47 
7  EMISSIONSEFFEKT DES VERTRIEBS ÜBER
BAUMÄRKTE ..................................................................................... 50 
7.1  Emissionsfaktoren .............................................................................. 50 
7.1.1  Emissionsfaktoren im Bestand .............................................................. 50 
Umweltbundesamt (cid:132) REP-0448, Wien 2013 5
Einzelofen-Studie – Inhalt
7.1.2  Emissionsfaktorenmodell für Neuinstallationen 2009 ...........................5 0 
7.1.3  Abschätzung des Effektes von Baumarkt-Öfen .................................... 51 
7.2  EO-Aktivitäten ......................................................................................5 3 
7.2.1  EO-Endenergieeinsatz .......................................................................... 53 
7.2.2  EO-Bestand ...........................................................................................5 3 
7.2.3  EO-Neuinstallationen ............................................................................5 4 
7.3  Emissionen ..........................................................................................5 4 
7.3.1  Emissionen im Bestand .........................................................................5 4 
7.3.2  Emissionen der Neuinstallationen .........................................................5 5 
7.3.3  Emissionseffekt von Baumarkt-Öfen ..................................................... 56 
8  ZUSAMMENFASSENDE ERGEBNISSE UND
EMPFEHLUNGEN .............................................................................5 8 
8.1  Analyse der Ergebnisse .....................................................................5 8 
8.1.1  Relevanz der Einzelöfen .......................................................................5 8 
8.1.2  Marktstatistik .........................................................................................5 8 
8.1.3  Statistische Auswertung und Analyse der EO-Datenbank .................... 59 
8.1.4  Marktstudie Nutzungsverhalten .............................................................6 0 
8.1.5  Emissionseffekt des Vertriebs über Baumärkte .................................... 61 
8.2  Empfehlungen .....................................................................................6 2 
8.2.1  Qualitätsstandards für die KundInneninformation und
Produktdeklaration ................................................................................ 62 
8.2.2  NutzerInnenberatung ............................................................................ 62 
8.2.3  Forschung und Normung ......................................................................6 3 
8.2.4  Gesetzgebung der Länder .................................................................... 65 
9  LITERATURVERZEICHNIS .............................................................6 6 
ANHANG 1: LITERATURRECHERCHE ZU
EO-EMISSIONSFAKTOREN .................................................7 0 
Österreichische Studien ..................................................................................7 0 
Schweizer Studien ............................................................................................7 6 
Studien aus Deutschland .................................................................................8 1 
Weitere internationale Studien ........................................................................8 2 
Ausgewählte Emissionsfaktoren ....................................................................8 3 
ANHANG 2: EO-HERSTELLERVERZEICHNIS ........................................8 9 
Erfasste EO-Hersteller nach EO-Technologie ...............................................8 9 
ANHANG 3: KURZBEFRAGUNG ................................................................9 1 
Musterfragebogen für die Kurzbefragung .....................................................9 1 
ANHANG 4: UMFASSENDE BEFRAGUNG ..............................................9 2 
Musterfragebogen für die umfassende Befragung .......................................9 2 
ANHANG 5: UMFASSENDE ONLINE-BEFRAGUNG ............................100 
Musterfragebogen für die umfassende Online-Befragung ........................100 
6 Umweltbundesamt (cid:132) REP-0448, Wien 2013
Einzelofen-Studie – Zusammenfassung
ZUSAMMENFASSUNG
Einzelöfen zur Verfeuerung fester Brennstoffe weisen trotz des geringen Anteils
von 8,8 % am energetischen Endverbrauch stationärer Quellen der Privathaus-
halte einen überdurchschnittlich hohen Anteil an den Emissionen einiger Luft-
schadstoffe auf. Sie haben somit eine hohe Relevanz für Maßnahmen zur Ver-
besserung der Luftgüte, insbesondere bei den Schadstoffen Dioxine und Fu-
rane, polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe und Feinstaub (PM ).
2,5
Im Rahmen einer Marktstudie wurden für das Jahr 2009 ein Bestand von ins-
gesamt 1.368.700 Stück und eine Absatzmenge von 53.500 Öfen ermittelt, wo-
von 38,8 % über Baumärkte vertrieben wurden. Der größte Marktanteil entfiel
dabei mit 80 % auf Raumheizer für feste Brennstoffe.
Um einen Einblick in die Vielzahl von Herstellern und Modellen zu bekommen,
wurde das Marktangebot in einer Einzelofendatenbank (2.557 Einträge) er-
fasst. Kenngrößen waren dabei Nennwärmeleistung, Wirkungsgrad und die Emis-
sionswerte der Normprüfung unter Volllast. Letztere stellen den zentralen Kern
der Datenbank dar. Sie sind bei Raumheizern für Holzpellets für CO, TSP und
OGC bedeutend niedriger als bei den anderen EO-Technologien. Zusätzlich
wurden je nach Verfügbarkeit bis zu 50 Merkmale je Einzelofen erhoben.
Ein genereller Zusammenhang zwischen der Steigerung des Wirkungsgrades
und dem Sinken der Emissionsprüfwerte konnte nicht festgestellt werden.
Im Rahmen einer österreichweiten NutzerInnenbefragung wurden 652 Einzel-
öfen nach ihrer Kategorie, technischen Daten, Betriebstagen pro Jahr sowie
eingesetzter Brennstoffmenge erfasst. Zusätzlich wurden für 139 Einzelöfen Da-
ten zum Standort, zum Nutzungsverhalten und zu Kaufmotiven erhoben. Es ist
bemerkenswert, dass rund 30 % der befragten Personen keine Einschulung in
den fachgerechten Betrieb erhalten bzw. die Information lediglich aus der Be-
dienungsanleitung genutzt haben. Nur etwa 8 % der Befragten erhielten nach
eigener Einschätzung eine fachgerechte Einschulung durch das Verkaufsperso-
nal im Zuge des Verkaufsgespräches. Auch hinsichtlich der Wirkungsgrade und
Emissionskennzahlen der Zulassungsprüfungen zeigten sich die KundInnen
überraschend wenig informiert.
Die Befragung ergab, dass Abfallverbrennung in manuell beschickten EO eine
nicht unbedeutende Rolle spielt, insbesondere dann, wenn emissionsintensives
Material wie Gartenabfälle, Hausmüll, Spanplatten oder behandeltes Altholz
verbrannt werden. Die emissionsvermeidende Art des Anzündens „von oben“
wurde lediglich von 10 % der befragten Personen angewandt.
Die manuelle Bedienung von Einzelöfen hat einen deutlich größeren Einfluss
auf die Emission von Luftschadstoffen als technologisch bedingte Unter-
schiede. Im Rahmen der Studie wurde die Emissionswirkung von Kohlenstoff-
monoxid, Stickstoffoxiden, Gesamtstaub und organischem gasförmigem Kohlen-
stoff in Abhängigkeit vom Vertriebsweg (insbesondere Verkauf in Baumärkten)
und der Einzelofen-Kategorie quantifiziert. 
Aspekte wie Betriebszeiten, Anzündvorgang, Nachlegeintervalle oder Brennstoff-
verbrauch wurden im Rahmen der NutzerInnenbefragung beleuchtet.
Der Emissionseffekt aus den unterschiedlichen Vertriebswegen betrifft fast aus-
schließlich Raumheizer für feste Brennstoffe und ist durch unterschiedliche tech-
nologische Effizienz und Emissionsqualität, unterschiedliche Nutzenergienach-
frage und die tatsächlichen Jahresnutzungsgrade sowie die unterschiedliche Be-
triebsweise geprägt.
Umweltbundesamt (cid:132) REP-0448, Wien 2013 7
Einzelofen-Studie – Summary
SUMMARY
Despite their low share (8.8%) in the final energy consumption of stationary
sources in private households, solid fuel stoves are responsible for a dispropor-
tionately large amount of some pollutant emissions. The relevance of these
stoves to air quality improvement measures (especially where dioxin and furan
concentrations, polycylic aromatic hydrocarbons and particulate matter PM
2.5
are concerned) is, therefore, considerable.
According to a market study, the total number of existing fireplaces and stoves
in 2009 was 1,368,700. The number of stoves sold was 53,500, of which 38.8 %
were sold in DIY stores. Room heaters fired by solid fuel had the largest market
share (80 %).
To gain insight into the large number of models and manufacturers, the stoves
on the market have been entered into a stove database (2,557 entries) on the
basis of the following parameters: nominal heat output, efficiency and emission
levels during standard testing under full load operation. The latter constitute the
core element of the database. CO, TSP and OGC emission levels measured from
room heaters fired by wood pellets are considerably lower than those from other
stove technologies. Subject to availability, up to 50 criteria were identified per
stove.
No general correlation could be found between increased efficiency and a decline
in emission test values.
By means of a user survey, 652 stoves were recorded under their relevant cate-
gory and arranged according to technical data, the number of heating days per
year and the amount of fuel used. For 139 stoves, data on their location, user be-
haviour and the buying motives were gathered. It is worth noting that around 30%
of the people participating in the survey had not been given advice on how to
use their stove correctly, and had only used the information provided in the in-
struction manual. Only about 8 % of the people participating in the survey had
been given professional advice by sales people during their sales meeting. It was
also found that customers knew surprisingly little about efficiency levels and the
emission values required to pass an installation inspection.
The survey showed that waste incineration plays a role of some importance in
manually fed stoves, especially if emission intensive materials such as garden
or household waste, particle board or treated wood waste are burned. Only 10%
of the people participating in the survey had used the emission-reducing tech-
nique of lighting “from above”.
If stoves are operated manually, this has a considerably larger impact on air
pollutant emissions than different technologies. As part of the study, the im-
pact on emissions of carbon monoxide, nitrogen oxides, TSP (total suspended
particulates) and organic gaseous carbon was quantified, in relation to the dis-
tribution channels (in particular sale in DIY stores) and the individual category. 
Aspects such as operating times, ignition process, refilling intervals or fuel con-
sumption were also considered in the user survey.
The impact of different distribution channels on emissions performance is al-
most exclusively confined to room heaters fired by solid fuel and depends on
the varying levels of technological efficiency and emission quality, as well as on
the varying demand for useful energy, actual annual efficiency and varying
modes of operation.
8 Umweltbundesamt (cid:132) REP-0448, Wien 2013