Baubiologie und Oekologie

Gesundes Bauen und Wohnen

Bayreuth, 14.12.2017

 

Signalverbindungen für Abgase aus Biomasseverbrennung entdeckt

Share on Facebook Share on Twitter Share on Google+
Signalverbindungen für Abgase aus Biomasseverbrennung entdeckt
05.02.2011 - Das Verbrennen von Biomasse kann einen deutlichen Beitrag zur regionalen Feinstaubbelastung haben. Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie des Leibniz-Instituts für Troposphärenforschung (IfT).

Die Forscher hatten einen Winter lang im Auftrag des Sächsischen Landesamt für Umwelt, Landwirtschaft und Geologie (LfULG) Feinstaubproben aus Seiffen ausgewertet und mit Experimenten im Labor verglichen. Dabei konnten sie in der Luft des Ortes im Erzgebirge, in dem traditionell stark mit Holz geheizt wird, neben dem bekannten Levoglucosan mehrere nitroaromatische Verbindungen identifizieren, die ebenfalls die Verbrennung von Biomasse zuverlässlich signalisieren, berichten die Forscher im Fachblatt Environmental Science & Technology.

Partikel aus der Verbrennung von Biomasse stehen im Verdacht, ein gesundheitliches Risiko zu sein, weil sie toxisch, erbgutverändernd und krebsauslösend wirken können. Um gesetzliche Auflagen für die Emissionen erlassen zu können, sind jedoch detaillierte Informationen über diese chemischen Verbindungen notwendig.

Zur Gefährdung der menschlichen Gesundheit kommt ein potentielles Umweltrisiko: Nitrierte Phenole gelten als giftig für Pflanzen. Die Anreicherung im Schnee über den Winter und das Einsickern in den Boden beim Abschmelzen könnte daher die Entwicklung der Vegetation im Frühjahr bremsen.

Die Verbrennung von Biomasse – egal ob durch natürliche Waldbrände oder vom Menschen verursacht – erzeugt eine große Menge an Gasen und Partikeln. Mehrere Hundert chemische Verbindungen wurden dabei bisher beobachtet. Da Holzheizungen als CO2-neutral gelten und eine kostengünstige Alternative zu anderen Brennstoffen sein können, wird mit einer weiteren Zunahme gerechnet. Um mehr über die Zusammensetzung der Abluft zu erfahren, sammelten die Wissenschaftler von Oktober 2007 bis März 2008 täglich Luftproben aus einem Wohngebiet in Seiffen, in dem vor allem mit Holz geheizt wird.

Dass die Holzverbrennung zu organischen Aerosolpartikeln führt und damit Einfluss auf die Wolkenbildung hat, ist schon lange bekannt. Es gibt aber bisher nur wenige Studien, die die indirekten Auswirkungen auf die chemischen Reaktionen in der Luft beleuchten", erklärt Prof. Hartmut Herrmann vom IfT. Das so genannte zweite organische Aerosol (SOA) entsteht bei der Oxidation von leicht flüchtigen organischen Verbindungen (VOCs) aus der Biomasseverbrennung.

Durch die Untersuchungen konnten die Wissenschaftler nun zeigen, dass dabei auch nitrierte aromatische Verbindungen (C7H7NO4) eine Rolle spielen. "Diese verschiedenen Methyl-Nitrokatechol-Verbindungen wurden als partikuläre Bestandteile der Emissionen aus der Holzverbrennung detektiert und können in Zukunft als Tracer genutzt werden", sagt Dr. Yoshiteru Iinuma. So gennante Tracerverbindungen helfen den Chemikern dabei, den Ursprung der Stoffe zu bestimmen.

Bisher wurde Levoglocosan als Indikator für Biomasseverbrennung genutzt. Es entsteht bei der Verbrennung von Zellulose. Durch die neu bestimmten chemischen Verbindungen wird es in Zukunft möglich sein, die Spuren von Verbrennungsprodukten aus Biomasse in der Luft noch besser zu verfolgen.

Weitere Infos:
Dr. Yoshiteru Iinuma/ Prof. Hartmut Herrmann. Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (IfT), Tel. 0341-235-2535,-2446, http://www.tropos.de/ift_personal.html

Links zum Thema:
LfULG-Abschlussbericht: “Forschungs- und Entwicklungsvorhaben: Einfluss kleiner Holzfeuerungen auf die Immissionssituation”
http://www.forsten.sachsen.de/umwelt/download/luft/Holzfeuerung.pdf
Aerosolkammerexperimente:
http://www.tropos.de/chemie/laborexp/chemie_lab_up2.html

Quelle für Text und Bild: http://idw-online.de/pages/de/news407670

Weitere Information vom 25.2.2011:
Partikelabscheider in häuslichen Feuerungen