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Gläserner Schornsteinkopf für bessere Luft

(1.4.2009; ISH-Bericht) Auf der ISH hat die Firma NO-Ex² Ltd. einem kleinen Kreis von Journalisten einen gläsernen Schornsteinkopf vorgestellt, der möglicherweise schon Ende 2009 in Serie gehen kann. Bei der Präsentation ging es nicht um Design, Baukunst oder optische Reize, sondern um umwelttechnische Aspekte: Der Schornsteinkopf ist nämlich innen mit Titandioxid beschichtet, das in Kombination mit UV-Licht photokatalytisch wirkt und dadurch die Stickoxide (NOx) in den Heizungsabgasen neutralisieren kann.

verschiedene NOx-Grenzwerte
Umweltzeichen Produktgruppe NOx-Grenzwert
in mg/kWh
RAL-ZU 9 Öl-Brenner 175 (1980-1986)
150 (1987-1991)
140 (1992-1994)
120 (1995-2008)
RAL-UZ 39 Gas-Spezialheizkessel 175 (1987-1991)
100 (1992-1994)
80 (1995-1997)
70 (1997-2008)
RAL-UZ 41 Gasbrenner-Kessel Units 100 (1987-1993)
80 (1994-1997)
70 (1998-2008)
RAL-UZ 46 Ölbrenner-Kessel Units 150 (1987-1990)
130 (1991-1994)
120 (1995-1997)
110 (1998-2008)
RAL-UZ 61 Gas-Brennwertgeräte 80 (1991-1993)
65 (1994-1997)
60 (1998-2008)

Quelle "Einführung in die Erfolgsgeschichte Umweltzeichen Blauer Engel" vom Umweltbundesamt

Luftreinigung mittels Titandioxid und UV-Licht auf dem Dach ist nichts Neues: Ende 2007 bzw. Anfang 2008 haben Nelskamp und Braas Betondachsteine vorgestellt, die aufgrund ihrer Beschaffenheit luftreinigend wirken und ebenfalls Stickoxide neutralisieren. Die Wirksamkeit ist wissenschaftlich untersucht und überraschend - siehe z.B. Beitrag "Nelskamp vom Markterfolg des ClimaLife-Dachsteins beeindruckt" vom 8.3.2008.

Während aber ein geneigtes mit Betondachsteinen gedecktes Dach nur die Stickoxide neutralisieren kann, die "zufällig mal vorbeikommen", will der gläserne Schornsteinkopf die Stickoxide an der Quelle eliminieren, solange sie noch möglichst konzentriert sind. Gegenüber anderen Lösungen wie beispielsweise Filtereinsätzen bleibt beim gläsernen Schornstein der Querschnitt der Abluftanlage unverändert, so dass der Abgasdruck nicht gesondert betrachtet werden muss. Gleichwohl sollen sich durch die Umwandlung der Stickoxide in Sauerstoff und Nitrat ausreichend viele Verwirbelungen im Abgasstrom ergeben, so dass möglichst viele Stickoxide mit dem Glas in Berührung kommen. In Laborversuchen konnten dann auch laut Dr. Skorsten, leitender Projektentwickler bei NO-Ex², bis zu 98% der Stickoxide eliminiert werden. Dazu musste in Abhängigkeit von Brennstoff, Verbrennungstemperatur und Heizkesselgröße der gläserne Schornsteinkopf zwischen 60 und 110 cm lang sein. Ein Excel-Programm zur Auslegung des NO-Ex²-Schornsteinkopfes soll rechtzeitig zur Markteinführung verfügbar sein.

Speziell für die Verwendung an Kaminöfen empfahl Dr. Skorsten unbedingt den Einsatz eines Feinstaubfilters und einer Ofensteuerung, um erstens den Schornsteinkopf nicht unnötig zu verrußen und zweitens die Abgase "vorzuoptimieren". Andererseits könne auf eine Abgasrückführung (AGR) am Wärmeerzeuger zur Reduzierung der Stickoxide verzichtet werden.

Auf Nachfrage hinsichtlich der Verschmutzung des Schornsteinkopfes und der damit einhergehenden Verminderung der Katalysatorwirkung, verwies ein Mitarbeiter von Dr. Skorsten auf die Selbstreinigungswirkung von Titandioxid (TiO2) - siehe auch Beitrag "Titandioxid - ein wahres Multitalent auch am Bau" vom 14.12.2006.. Dadurch würde der Schornsteinkopf bei "normaler" Abgasgüte nicht verschmutzen.


Grafik aus dem Beitrag "Innenluftreinigung durch Lampenlicht" vom 5.7.2007

... und nachts?

Systembedingt kann der gläserne Schornsteinkopf Abgase nur tagsüber verbessern, weil die Photokatalyse nur in Verbindung mit UV-Licht funktioniert. Um auch nachts anfallende Stickoxide neutralisieren zu können, verfolgt NO-Ex² zwei Konzepte:

  1. Für die Kombination mit dem gläsernen Schornsteinkopf befindet sich ein 1,5 m³ großer Niedrigdruckbehälter noch in der Konzeptionsphase. Das Besondere: Der Behälter soll vollgestopft mit Nanoröhrchen sein. Sie würden die Oberfläche im Behälter so immens vergrößern, dass die Rauchgas-Moleküle leicht ein Ruheplätzchen für die Nacht finden könnten, und somit keine großen Drücke notwendig wären.
  2. In Anlehnung an die Beschichtungen von Autotunnels mit photokatlytisch wirksamer Farbe in Verbindung mit UV-Lampen (siehe z.B. auch Beitrag "Wie Innenwandfarbe und sichtbares(!) Licht für Frischluft sorgen" vom 9.5.2008) will NO-Ex² in Zusammenarbeit mit einem deutschen, weiter nicht genannten Schornsteinhersteller eine innenbeleuchtete Abgasanlage entwickeln, die auf den letzten zweieinhalb Metern mit Titandioxid beschichtet und pro laufendem Meter mit vier bis sechs UV-LEDs neuster Generation bestückt ist.

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