Bestimmung der Emissionen klimarelevanter und flüchtiger organischer Spurengase aus Öl-und Gasfeuerungen kleiner Leistung

Abstract

In vielen Arbeiten werden Emissionsfaktoren für Öl- und Gasfeuerungen auf der Grundlage von stichprobenartigen Messungen im stationären Dauerbetrieb abgeleitet. Die Emissionen während der Start- und Stoppvorgänge bleiben darin unberücksichtigt. In der vorliegenden Arbeit wird eine Methodik zur Ermittlung von mittleren Emissionsfaktoren und zur Berechnung des Emissionsaufkommens für die klimarelevanten und organischen Abgasbestandteile CO, N2O, CH4, TOC und NMTOC aus Öl- und Gasfeuerungen im Bereich der Haushalte und Kleinverbraucher in den alten und neuen Bundesländern sowie Deutschland im Jahr 1995 unter Berücksichtigung aller Betriebszustände vorgestellt. Dazu wird eine umfassende Beschreibung des Anlagenbestandes an installierten Öl- und Gasfeuerungen unter Verwendung der Statistiken zum Wohnungs- und Gebäudebestandes, des Schornsteinfegerhandwerks und eigene Erhebungen in ausgewählten Kehrbezirken der alten und neuen Bundesländer vorgenommen. Das Emissionsverhalten wird anhand eigener Untersuchungen auf dem Prüfstand sowohl im stationären als auch im Start-Stopp-Betrieb beschrieben. Die dazu notwendige Messtechnik und Auswertung wird umfassend dargestellt. Mit Hilfe eines eigenen Berechnungsverfahrens werden unter Berücksichtigung der Anzahl an Start- und Stoppvorgängen in der Heizzeit die ermittelten Emissionen für den stationären und den intermittierenden Betrieb in Emissionsfaktoren für die untersuchten Heizgeräte überführt. Mit dem bauartspezifischen Endenergieverbrauch zur Erzeugung von Raumwärme und Warmwasser und der Altersstruktur einer Gerätebauart werden die bauartspezifischen Emissionsfaktoren in mittlere Emissionsfaktoren für den Anlagenbestand an Öl- und Gasfeuerungen berechnet. Abschließend wird das Emissionsaufkommen, getrennt für die einzelnen Bereiche, ausgewiesen. Mit dieser Arbeit liegen erstmals realistische Zahlen zum Emissionsaufkommen von Öl- und Gasfeuerungen vor.

In many investigations emission factors for oil and gas-fired combustion units are derived from random sample measurements during stationary combustion. The emissions during start-stopp-operation are not included. In this thesis methods for the determination of emission factors and the calculation of the emisson amounts of the climate relevant and organic flue gas components CO, N2O, CH4, TOC and NMTOC from oil and gas fired combustion units in households and the small consumer sector in the in the old and new federals states and Germany in the year 1995 considering all operation points are established. Therefore an extensive description of the in-stalled combustion units with use of statistics concerning the amount of flats and houses, the statistics of the trade of chimney sweeps as well as own surveys in selected chimney sweep districts in the old and new federal states. The characteristics of the combustion units are de-scribed on the basis of own measurements on the test stand during stationary combustion as well as during start-stopp-operation. The necessary measuring method and evaluation of the data is described. A own method for the calculation of emission factors for the investigated heating units regarding the amount of starts and stopps during the heating period is developed. With the individual energy consumption for room heating and hot water preparation of the heat-ing units and the structure-relevant emission factors new averaged emission factors for the in-stalled oil - and gas-fired combustion units are developed. Finally, the emission amount of each flue gas component in the new and old federal states in the year 1995 is calculated. With this thesis, for the first time realistic data of the emission amount are presented.