Holzfeuerungsanlagen – die neue Umweltgefahr

Die in den letzten Jahren wachsende Zahl von privaten Haushalte, die in ihren Wohnungen Holzfeuerungsanlagen betreiben, trägt ganz erheblich zur Belastung der Luft durch gesundheitsschädliche Emissionen bei. Es scheint dies vor allem ein Phänomen einer Wohlstandsgesellschaft zu sein, in der das Kaminfeuer für wohlige Behaglichkeit steht und ökonomische wie auch leider ökologische Überlegungen kaum eine Rolle spielen. In diesem Artikel habe ich versucht, einige warnende Stimmen nicht nur aus Deutschland wiederzugeben in der Hoffnung, ein wenig beizutragen, dieser gefährlichen Entwicklung entgegenzuwirken.

wood burning

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Holzöfen – schlecht für die Gesundheit
Nach Angaben des Umweltbundesamtes wird mittlerweile in mehr als einem Viertel aller deutschen Haushalte Holz verfeuert. Demnach ist mancherorts der größte Anteil der Feinstaubbelastung nicht auf den Straßenverkehr, sondern auf Holzfeuerungen wie Kaminöfen, Kamine und Holzheizungen zurückzuführen. Die stetig wachsende Zahl der Holzfeueranlagen wirkt sich vor allem negativ auf die Feinstaubbelastung aus.

wood stove

Auch moderne Holzöfen emittieren weitaus mehr Schadstoffe als andere Heizungsarten (woodsmokepollution.org)

Insbesondere in den Wintermonaten könne der Anteil der Holzfeuerungen an der gesamten Feinstaubbelastung bis zu 25 Prozent betragen. Damit übersteigen die Emissionen aus Holzheizungen die Feinstaubmengen, die aus den Abgasen des Straßenverkehrs stammen.
Die feinen, mit dem Auge nicht sichtbaren Staubpartikel dringen beim Einatmen bis in die Lunge ein. Sie schaden aber nicht nur dem Atemorgan. Feinstaub verdoppelt laut Studien die Rate tödlicher Herzinfarkte, erhöht den Blutdruck, verringert die Lungenkapazität bei Kindern und begünstigt Asthma. Außerdem stehen die kleinen Partikel im Verdacht, Krebs zu erzeugen, die Hautalterung zu beschleunigen und Schlaganfälle zu begünstigen.

Die meisten kleinen Holzfeuerungen sind sogenannte Einzelraumfeuerungsanlagen, zum Beispiel Kamin- oder Kachelöfen, die nur einen Raum heizen. Daneben gibt es mehr als eine halbe Million Zentralheizkessel, die ein ganzes Haus oder eine Wohnung mit Wärme versorgen.

 

Sind Holzfeuerungen klimafreundlich?
Holzofenbesitzer weisen oft darauf hin, dass Holz ein nachwachsender Rohstoff sei und bei der Verbrennung entstehe nur so viel klimaschädliches Kohlendioxid (CO2), wie der Baum zuvor während seiner Wachstumsphase aus der Atmosphäre gebunden habe. Das trifft allerdings nur dann zu, wenn das Holz in unmittelbarer Umgebung geschlagen wird und nicht über weite Strecken z.B. aus Rumänien zum Verbraucher transportiert werden muss. Die Holzverbrennung setzt zudem in kürzester Zeit CO2 frei, das im Laufe von Jahrzehnten gebunden wurde und erhöht damit die derzeitige Treibhausgaskonzentration, was wiederum die globale Temperatur noch näher an die kritische Schwelle heranführt, ab der sog. Kippelemente das Klima unumkehrbar verändern.

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Die Holzverbrennung ist kurzfristig nicht klimaneutral – der Zeitrahmen, der die Klimakrise prägen oder brechen wird. (woodsmokepollution.org)

Hinzu kommt, dass neben dem Kohlendioxid beim Verbrennen Ruß entsteht. Und der verhagelt die Klimabilanz von Holzöfen endgültig. Die schwarzen Partikel sind äußerst klimawirksam. Sie heizen sich im Sonnenlicht auf, beeinflussen die Wolkenbildung, schwärzen bis in die Arktis Schnee und Eis, die dann schneller schmelzen. Insgesamt heizen Rußpartikel das Klima bis zu 3.200-mal so stark auf wie das Treibhausgas CO₂.

“Open fire” place auch in England ein Problem
Auch in England, dem Geburtsland des klassischen offenen Kamins wird das Thema zur Zeit heftig diskutiert. So heißt es beim Department for Environment, Food & Rural Affairs:
“Etwa 38% der britischen Primärpartikelemissionen stammen aus der Verbrennung von Holz und Kohle bei offenen Kaminen und Öfen für feste Brennstoffe. Im Vergleich dazu ist die industrielle Verbrennung (16%) und der Straßenverkehr (12%). Die winzigen Partikel im Rauch können in die Blutbahn und in die inneren Organe gelangen, was langfristige Gesundheitsprobleme mit sich bringt und bei einigen Menschen unmittelbare Auswirkungen hat, wie z.B. verschlimmernde Atembeschwerden oder Asthmaanfälle.”

Feinstaubausstoß im Vergleich – Department for Environment, Food & Rural Affairs (UK)

“Während in England die häusliche Verbrennung und andere Emissionen seit den 1950er Jahren deutlich zurückgegangen sind, sind die Erkenntnisse über die gesundheitsschädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung in dieser Zeit ebenfalls gewachsen und zeigen, dass auch bei den heutigen niedrigeren Werten erhebliche Schäden verursacht werden können. Seit 2005 verzeichnen wir einen Anstieg der Emissionen aus dem heimischen Sektor. Wir glauben, dass dies vor allem auf eine zunehmende Beliebtheit von offenen Kaminen und Kaminöfen zurückzuführen ist.
Ein aktueller Bericht des King’s College London, der lokale Konzentrationen misst, ergab, dass die Holzverbrennung bis zu 31% des in London emittierten PM2,5 ausmacht.”

Private Einzelraumfeuerungen produzieren die meisten Schadstoffe
Holzfeuerungsanlagen verursachen jedoch einen hohen Ausstoß an Feinstaub und an anderen Schadstoffen, etwa organischen Verbindungen aus einer unvollständigen Verbrennung. Einige dieser Stoffe, vor allem polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) sind Krebs erzeugend. Die Emissionen an gesundheitsschädlichem Feinstaub aus Holzfeuerungsanlagen in Haushalten und im Kleingewerbe sind in Deutschland bereits heute insgesamt höher als die aus den Motoren von Pkw und Lkw.
Hauptverursacher des hohen Schadstoff-Ausstoßes sind – zumeist ältere – Einzelraumfeuerungen. Sie verursachen bei gleichem (Primär-) Energieeinsatz um ein Vielfaches höhere Emissionen als moderne Anlagen. Wie viel Feinstaub tatsächlich ausgestoßen wird, hängt aber nicht nur von Art und Alter der Anlage ab. Auch die Art der Befeuerung, der Wartungszustand der Anlagen sowie die Auswahl und Qualität des genutzten Holzes spielen eine Rolle.
Emissionen einer Holzheizung kann der Betreiber selbst stark beeinflussen. Wesentlichen Einfluss hat die Luftzufuhr. Bei handbeschickten  Anlagen sind außerdem der Zeitpunkt und die Menge der Brennstoffzugabe von Bedeutung.
In den USA ziehen immer mehr Umweltverbände zu Felde gegen den zunehmenden Gebrauch von Holzöfen:

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Holzrauch ist laut einer Studie, die die Entstehung von Tumoren untersucht, 30 mal wirksamer als Zigarettenrauch – smokepowoodllution.org

Schadstoffe, die bei vollständiger Verbrennung entstehen

  • anorganischer Feinstaub aus Aschekomponenten (vorwiegend Salze)
  • Stickoxide (NOX), die hauptsächlich aus dem im Holz gebundenen Stickstoff gebildet werden

Schadstoffe, die bei unvollständiger Verbrennung entstehe

  • brennbarer Anteil im Feinstaub in Form von Ruß, Teer und organischen Verbindungen
  • brennbare gasförmige Emissionen wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe und prozyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK)

beim Verbrennen von Holz sind folgende Schadstoffe relevant:

Weitere Schadstoffe, je nach Art und Zustand des Holzes
(gering bei naturbelassenem Holz, hohe Emissionen bei Altholz, behandeltes Holz etc.)

  • Schwermetalle
  • Chlorwasserstoff (HCl) und polychlorierte Dibenzo-p-Dioxine und Furane (PCDD/F)
  • Schwefeldioxid (SO2)

Feinstaub als Hauptschadstoff
Feinstaub oder particular matter (PM) genannt, ist eine Mischung aus festen Partikeln und flüssigen Tröpfchen in der Luft. Partikel gibt es in vielen Größen und Formen und können aus Hunderten von verschiedenen Chemikalien bestehen.
Die Partikel werden nach Größe klassifiziert. Feine Partikel oder PM2,5 sind diejenigen, die kleiner als 2,5μm (Mikrometer) im Durchmesser sind, also etwa 30 mal kleiner als der Durchmesser eines menschlichen Haares. Grobe Partikel, oder PM10, haben einen Durchmesser zwischen 2,5 und 10μm. Kleiner als PM2.5 sind ultrafeine Partikel, PM0.1.

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Menschen, die in unmittelbarer Nachbarschaft eines Haushalts mit Holzofen wohnen, müssen bis zu 100mal höhere Schadstoffkonzentrationen ertragen als andere Bewohner – woodsmokepollution.org

Emittierter Holzruß toxischer als Dieselruß
Lungengängiger Feinstaub kleiner als 10 Mikrometer gilt als wichtigster Indikator der gesundheitsschädigenden Wirkung von Schadstoffen in der Umgebungsluft. Bei Holzheizungen ist Feinstaub der bedeutendste Schadstoff, wobei Feinstaub aus der Holzverbrennung vorwiegend aus Ruß und Teer sowie salzartigen Partikeln besteht.
Ruß und Teer sind krebserzeugend und stark gesundheitsschädlich. Relativ hohe Konzentrationen von solchen Substanzen entstehen in handbeschickten Holzfeuerungen. Gute Stückholzkessel erreichen vergleichsweise tiefe Gesamtstaubemissionen von deutlich unter 50 mg/m3 (bei 13 Vol.-% O2). Dasselbe gilt für Cheminéeöfen bei idealem Betrieb mit kleinen Mengen und kleinen Holzscheitern. Bei nicht idealen Bedingungen – zum Beispiel durch zu starkes Füllen oder zu frühes Schließen der Luftklappen – können Holzöfen und Cheminées zehnfach höhere Emissionen verursachen. Sogar bis zu hundertmal höhere Emissionen sind möglich, wenn nach dem Anfeuern die Luftklappen geschlossen werden, um den Abbrand zu verzögern.
Der dabei emittierte Feinstaub (Holzruß) ist zudem viel toxischer als Dieselruß und deshalb besonders kritisch.
Hohe Emissionswerte bei zu feuchtem aber auch zu trockenem Holz
Studien zeigen, dass feuchtes Holz (über 40% Feuchte) sehr viel höhere Emissionswerte zeigt als weniger feuchtes Holz. Die besten Werte lagen bei ca 24% Zu trockenes Holz dagegen (11-14%) emittiert bei der Verbrennung sowohl mehr Feinstaub als auch andere toxische Stoffe. In der Studie heißt es:
“Die Verbrennung kann auch zu intensiv sein, wenn sehr trockener Brennstoff in gut isolierten Öfen verwendet wird, was zu sogenannten “luftarmen” Bedingungen führt. Diese Verbrennung kann die höchsten Emissionen krebserregender polyzyklischer aromatischer Kohlenwasserstoffe (PAKs) enthalten und wird von festen agglomerierten Rußpartikeln (schwarzer Kohlenstoff) dominiert, die Ähnlichkeiten mit Dieselruß aufweisen.”
(Health impacts of anthropogenic biomass burning in the developed world, European Respiratory Journal 2015 46: 1577-1588)

Alter LKW ohne Filter sauberer als ein moderner Holzofen
Die von der EU geförderte Initiative für saubere Wärme „Clean Heat“ warnt auch vor neuen, als besonders umweltfreundlich ausgezeichneten Holzöfen. Auch ein solcher Ofen stößt immer noch etwa 25-mal so viel Feinstaub aus wie ein zehn Jahre alter Lastwagen ohne Partikelfilter.

Eine Studie der Universität Aarhus hat Emissionen aus Holzheizungen und aus dem Verkehr in Kopenhagen verglichen. Dort produzieren knapp 17.000 Holzöfen während der Heizperiode so viel gefährlichen Feinstaub wie der komplette Straßenverkehr im gesamten Jahr.

Holzofen an, Feinstaubwerte hoch

David Hilzendegen und Lisa Reiff ( Heilbronner Stimme) haben von Herbst 2017 bis Frühjahr 2018 Feinstaub in Heilbronn gemessen, unter anderem auch in einem Wohngebiet:

Feinstaubwerte Heibronn

David Hilzendegen und Lisa Reiff ( Heilbronner Stimme)

“Besonders hoch sei die Feinstaubbelastung “in den vornehmen Vorstädten, wo die Großkopferten wohnen und mit offenen Holzkaminen heizen “, hat uns Wetterexperte Jörg Kachelmann im Dezember erzählt. Wir haben das überprüft, zwar nicht im schicken Heilbronner Osten, aber in einem Wohngebiet in Frankenbach, in dem ebenfalls viel mit Holzöfen geheizt wird.
Und tatsächlich: Wir haben Ausschläge gemessen, die wir nicht mit dem Verkehrsaufkommen erklären können. Die Werte schlagen vor allem am Vormittag und am Abend aus. Es ist aus unserer Sicht wahrscheinlich, dass dafür der Feinstaub aus den umliegenden Kaminen verantwortlich ist – und zwar dann, wenn der Nachbar den Holzofen schürt und es in den Heilbronner Wohngebieten nach Holzfeuer riecht. An den Messwerten erkannten unsere Leser, was die gemütliche Wärme im Wohnzimmer für die Luftqualität bedeutet.” (David Hilzendegen und Lisa Reiff, Heilbronner Stimme)

Fazit
Eine wachsende Zahl von Studien zeigt deutlich, dass die Luftbelastung durch Holzrauch das Risiko schwerer gesundheitlicher Folgen wie Asthma, Herzinfarkt, Schlaganfall, Krebs und Demenz erhöht.
Wir haben die gesellschaftspolitische Entscheidung getroffen, dass die Menschen gegen ihren Willen nicht dem Zigarettenrauch aus zweiter Hand ausgesetzt werden dürfen. Nach dem, was wir heute wissen, ist es an der Zeit, diese Einstellung auf den Holzrauch auszudehnen und die Verbrennung von Holz in privaten Haushalten entweder mit strengen Auflagen zu versehen oder aber ganz zu untersagen.

Quellen:
Umweltbundesamt
kaminfegerhofstetter.ch (CH)
woodsmokepollution.org (USA)
Environmental Protection Agency (USA)
Department for Environment, Food & Rural Affairs (UK)

Bernd Riebe, November 2018

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