Partikelbelastung beim Betrieb von Ethanolöfen

Zielsetzung::

Sogenannte Ethanolöfen dienen als einfacher und günstiger Kaminersatz und werden immer beliebter. Sie sollen gemütlich wirken, brauchen wenig Platz, können schnell in Betrieb genommen werden und benötigen keinen Rauchfang. Laut Hersteller entstehen beim Betrieb von Ethanolöfen nur CO₂ und Wasser. Da aber wie bei allen Verbrennungsprozessen in der Regel auch Feinstaub und Ruß entstehen, stellt sich die Frage, ob dies nicht auch beim Verbrennen von Ethanol und ethanolhaltigen Produkten in diesen Öfen der Fall ist. Daher war das Ziel dieser Studien, die Partikelemissionen während des Betriebes eines Ethanolofens zu bestimmen.

Methode::

Es wurden die Partikelemissionen beim Verbrennen von diversen Brennstoffen (Bio-Ethanol und Brennpasten) in einem Ethanolofen untersucht. Die Experimente wurden in einem Raum mit einem Volumen von 42 m³ durchgeführt. Mit einer Kombination aus Kondensationspartikelzähler und differenziellem Mobilitätsanalysator wurden die Anzahl- und Volumen-Verteilungen der Partikel zwischen 5 und 350nm im Durchmesser bestimmt.

Ergebnis::

In den Partikelanzahlkonzentrationen wurden bei allen Experimenten zwei Maxima beobachtet. Das erste Konzentrationsmaximum wurde ca. 5 Minuten nach Anzünden der Flamme beobachtet. Ein zweites Konzentrationsmaximum wurde danach beim Auslöschen der Flamme gemessen. Bei den flüssigen Brennstoffen wurde die maximale Partikelemission einige Minuten nach dem Anzünden erreicht. Bei den Brennstoffpasten hingegen entstehen die höchsten Konzentrationsmaxima erst beim Erlöschen der Flamme. Die maximal gemessenen Partikelkonzentrationen erreichten Werte von 4 × 10⁵ Partikel/cm³, was ungefähr dem hundertfachen Wert eines unbelasteten Innenraums entspricht. Bei allen untersuchten Brennstoffen entstehen durch das Verbrennen ultrafeine Partikel mit einem Durchmesser unter 30nm. Außerdem wurde bei allen Experimenten eine kontinuierliche Zunahme der Partikelvolumenkonzentrationen während des Brennvorgangs beobachtet.

Schlussfolgerung::

Bei allen untersuchten Brennstoffen (Spiritus und Brennpasten) wurde beim Verbrennen in einem Ethanolofen eine hohe Emission von ultrafeinen Partikeln nachgewiesen. Deswegen sollten die mit Brennspiritus oder Brennpasten betriebenen Ethanolöfen nur bei ausreichender Lüftung betrieben werden.