2025Neue Ära?

Im Wettlauf zwischen immer strengeren Abgasgrenzwerten, insbesondere bezogen auf den Feinstaub, entwickeln führende Holzkaminofenbauer am Markt ihre technischen Antworten darauf im Gegenzug immer weiter, um den Vorgaben nicht nur nachzukom-men, sondern sie möglichst noch zu unterbieten. Kaminofenbauer Hark hat mit dem „Eco Plus FlameKat“ nun einen Katalysator entwickelt, der dem Unternehmen zufolge erstmals beides kann: oxidieren und außerdem Feinstaub eliminieren. Neben der Tech-nik und dem grundsätzlichen Umfeld, die wir hier kurz vorstellen, außerdem Fragen an Frank Schültingkemper, Prokurist bei Hark, zum neuen Kat.

Feinstäube sind Partikel mit einem Durch-messer 10 Mikrometer (ein hunderts-tel mm). Sie werden zum Beispiel bei der Verbrennung von Öl, Gas oder Holz freige-setzt. Es ist erwiesen, dass Feinstaub ge-sundheitsschädlich ist. Es gibt die Klassen PM0,1 (Ultrafeinstaub), die Feinstaubklas-se PM2,5 und die Klasse PM10. PM steht für engl. „Particulate Matter“, was über-setzt „Feinstaub“ oder „Schwebstaub“ heißt. Die Zahlen hinter PM geben die Obergrenze der Durchmesser der Teilchen in der so bezeichneten Klasse an. Die mo-dernen Holz-Zentralheizungen (Pellets) sind mittlerweile aus dem Feinstaub-Fo-kus, auch wenn hier hartnäckig von in-teressierter Seite weiter das Gegenteil be-hauptet wird. In Zukunft wird Holz mehr noch als bisher über die Kaminöfen in die-sem Fokus stehen, aber auch hier muss dif-ferenziert werden, zwischen technisch bil-lig und technisch gut.

Marktübliche Lösungen

Wir fokussieren auf den Bereich Reini-gung technisch gut, also auf Katalysatoren und Filter. Katalysatoren in Holzkamino-fen-Systemen haben die Aufgabe, Kohlen-monoxid (CO) durch eine vollständigere Verbrennung zu Kohlendioxid zu oxidie-ren, aber sie sind keine Technik zur Re-duktion von Feinstaub. Bisher. Diesen Part übernehmen passive Feinstaubfilter oder aktive Filter, die elektrostatisch arbeiten. Passive Filter reduzieren die Feinstaub-emissionen in Abhängigkeit von ihrer exakten Konstruktion in einer Größenord-nung von ca. 30 bis 70 %, elektrostatische Filter kommen auf Abscheideraten von bis zu 90 %. Übliche Katalysatoren wer-den meist hinter dem Brennraum einge-baut, da ihre katalytische Beschichtung nicht die dort herrschenden hohen Tem-peraturen aushalten. Ein zweiter Aspekt kommt dadurch hinzu. Da sie im Abgas-weg des Kaminofens eingebaut sind, ver-rußen sie und sie müssen, um die kataly-tische Wirkung aufrecht zu erhalten, re-gelmäßig gereinigt werden.

Neue Lösung

Diese bisher mit einhergehenden Proble-matiken will der Kaminofenbauer Hark mit seinem neuen Katalysator „Eco Plus FlameKat“ nun gelöst haben. Der entschei-dende Punkt: Der Katalysator soll Temperaturen von bis zu 850 °C aushalten können, ohne Schaden zu nehmen. Übliche Katalysatoren am Markt kommen auf 400 °C. Hark lässt sich wenig in die Karten schauen, wie das über die neue Katalysator-Beschichtung gelingt und was anders gemacht wurde. Allerdings ließ sich das Unternehmen aus Duisburg die Aussagen über externe Tests verifizieren (s. Infokasten „Mehr Details zu den Tests“).

Innovative Kettenreaktion

Aus den höheren Temperaturen im Kat folgt sozusagen eine innovative Kettenreaktion: Der Kat kann nun direkt in der Brennkammer eingebaut werden, ohne Schaden zu nehmen und er erhält laut Hark nun erstmalig eine Doppelfunktion: Er katalysiert und reduziert außerdem Feinstaub, übernimmt damit zugleich die Aufgabe, die zuvor den Filtern vorbehalten war. Nebeneffekt: Er verrußt nicht. In seiner Feinstaub-Abscheiderate soll er elektrostatischen Filtern in nichts nachstehen. Die Haltbarkeit des Kats soll sich ganz im Bereich des Üblichen bewegen, der Preis auch. Die eierlegende Wollmichsau? Es verspricht zumindest den Auft akt zu einer neuen Ära im Detail im Kaminofenbau. Wir haben das Th ema jedenfalls so interessant gefunden, um es über unsere Fragen an Frank Schültingkemper, Prokurist bei Hark, weiter zu vertiefen.

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Mehr Details zu den Tests

Hark ließ Tests bei der unabhängigen Rhein-Ruhr Feuerstätten Prüfstelle (RRF) in Oberhausen hinsichtlich des neuen Kats durchführen. Die Tests belegten laut Hark, dass der untersuchte „Eco Plus FlameKat“ die Emissions-Grenzwerte, die in der 1. Verordnung zur Durchführung der Bundes-Immissionsschutzgesetzes (1. BImSchV) in der Stufe 2 definiert sind (1,25 g/m³ CO, 0,04 g Feinstaub), um mehr als 80 % unterschreitet. Zugleich hätten die Messungen der RRF ergeben, dass der neue Katalysator auch weitere, von der Ökodesign-Verordnung der EU geforderten Emissions-Grenzwerte ((wie etwa 120 mg/m³ OGC (organisch gebundener Kohlenstoff, Bestandteil des Feinstaubs nach der Verbrennung) und 200 mg/m³ Nox)) um mehr als 70 % unterschreitet.

Die Prüfungen, die Hark beim TÜV Süd in Auft rag gab, zielten darauf, die Beständigkeit des Katalysators bei einer definierten Beanspruchung zu prüfen. Diese Messungen führte der TÜV Süd gemäß dem Standard DIN EN 16510-1:2018-11 „Häusliche Feuerstätten für feste Brennstoffe“ durch.

Fragen an …

Frank Schültingkemper. Er ist Prokurist bei der Hark GmbH & Co. KG, Duisburg.

IKZ: Katalysatoren im Kontext von Kaminöfen sind für die Oxidation von Kohlenmonoxid zu Kohlendioxid zuständig, aber nicht für die Reduktion von Fein-staub im Rauchgas. Der neue Katalysa-tor von Hark soll nun erstmals als ein Ka-talysator auf dem Markt beides können – wie schafft er das denn und worin ge-nau unterscheidet sich die katalytische Beschichtung von anderen, bisherigen am Markt, so dass der Katalysator mehr als doppelt so hohe Temperaturen aushalten können soll?

Frank Schültingkemper: Es ist uns gelun-gen, das Trägermaterial der katalytisch wirkenden Teilchen so zu konditionieren, dass diese hohe Temperaturbeständigkeit erreicht wurde. Die Möglichkeit, einen ex-trem hohen Temperaturbereich zu nutzen, versetzt uns in die Lage, mit unserem Ka-talysator Ruß zu oxidieren. Diese Reakti-on beginnt in der Regel bei 350 °C, wobei ein wirklich relevanter Abscheidegrad ab 550 °C erreicht wird.

IKZ: Feinstaub im Kaminofen-Abgas ist ja das Ergebnis einer unvollständigen Ver-brennung. Nun herrschen in der Brenn-kammer moderner Öfen ja Temperaturen von bis zu 1000 °C. Der neue Katalysator soll Temperaturen von bis zu 850 °C ver-tragen. Wie schafft er es also, den Fein-staub, als Ergebnis einer vorgelagerten, unvollständigen Verbrennung, nachträg-lich zu verbrennen?

Frank Schültingkemper: Zum einen herr-schen nur bei einer unkontrollierten Ver-brennung in der Flamme diese hohen Tem-peraturen und zum anderen nutzt der Kata-lysator seine Lage genau über der Flamme, um das Abgas wie zuvor schon erläutert ge-nau zum richtigen Zeitpunkt abzureinigen.

IKZ: Elektrostatischen Abscheidern gelin-gen Feinstaub-Reduktionsraten von bis zu 90 %. Auf welche Werte kommt der neue Katalysator in seiner Doppelfunktion nun im Vergleich?

Frank Schültingkemper: Diesen Abschei-degrad erreichen wir mit unserem Kata-lysator auch, nur mit dem Unterschied, dass auch Kohlenmonoxyd, Kohlenwas-serstoffe und Stickoxide weit unter die ge-forderten Grenzwerte deutscher und eu-ropäischer Normen gesenkt werden. All dies wurde von deutschen Prüfstellen ge-prüft und bestätigt. Ein schöner Nebenef-fekt ist, dass die Kosten im Vergleich viel geringer sind und der Kunde falls nötig, die Reinigung selbst erledigen kann. (kei-ne zusätzlichen Kosten durch den Einsatz des Schornsteinfegers). Außerdem ist der Katalysator, und das wird heutzutage im-mer wichtiger, zu 100 % recyclebar. Diese Aufgabe übernehmen wir dann, sollte es einmal nötig werden.

IKZ: Wie sieht es aus mit der Haltbar-keit des neuen Kats? Zollen hier die ho-hen Temperaturen der Haltbarkeit Tribut? Üblicherweise halten Kats in diesem Um-feld ja bis zu 5 Jahre, dann wird ein Tausch empfohlen.

Frank Schültingkemper: Da der TÜV-Süd bekannt für die Katalysator-Forschung ist und somit über das entsprechende Know-how und Equipment verfügt, aussagekräf-tige Tests durchzuführen und stichhaltige Ergebnisse liefern zu können, haben wir uns dazu entschieden, die Haltbarkeit hier testen zu lassen. In Zusammenarbeit mit den Mitarbeitern des TÜV wurde ein Prüf-protokoll entwickelt, das sie in die Lage versetzte, einen Zeitraum von fünf Jahren in puncto Haltbarkeit und Performance zu simulieren und das bei Temperaturen von bis zu 850 °C. Das Ergebnis lautete, keine sichtbaren Beschädigungen und viel wich-tiger, es gab keinerlei Leistungsverluste.

IKZ: Wird der neue Katalysator jetzt se-rienmäßig in Hark-Kaminöfen eingebaut und bei welchen Modellreihen? Gibt es den Kat ggf. auch als Option?

Frank Schültingkemper: Wir werden alle Modelle, die bisher über den „EcoPlus“-Fil-ter verfügen, nach und nach mit dem Ka-talysator ausstatten.

IKZ: Bleiben die Modell-Preise dabei gleich?

Frank Schültingkemper: Die Umstellung auf den Katalysator erfolgt ohne Aufpreis.

IKZ: Kann der neue Katalysator auch nach-träglich in vorhandene Bestands-Öfen von Hark eingebaut werden und unter wel-chen Bedingungen?

Frank Schültingkemper: Alle Hark-Öfen, die heute über „EcoPlus“-Filter verfügen, können in Zukunft mit einem Katalysator ausgestattet werden.

IKZ: Gibt es besondere neue Installati-ons-Bedingungen durch den neuen Kat für den Fachhandwerker, weil z. B. sich das Abgasverhalten des Kaminofens ggf. än-dert? Gibt es spezielle Anforderungen da-rüber an den Zug oder an anderen Stellen der Installation?

Frank Schültingkemper: Bei unseren „EcoPlus“-Öfen wird lediglich der Fil-ter durch den Kalysator ersetzt. Es muss nichts weiter beachtet werden.

IKZ: Ändert sich für den Betreiber im lau-fenden Betrieb durch den neuen Kat etwas im Vergleich zu seinem bisherigen Verhal-ten? Auf was muss er von Seiten des Instal-lateurs ggf. eingewiesen werden?

Frank Schültingkemper: Für den Be-treiber ändert sich nichts, der Ofen soll-te mit und ohne Katalysator mit natur-belassenem getrocknetem Holz gemäß der Bedienungsanleitung gebrannt wer-den. Außer, dass der Nachbar dankbar für den Einbau des „EcoPlus FlameKats“ sein wird, weil der Geruch des Abgases deutlich reduziert wird, ändert sich für den Betreiber nichts. Die Geruchsredu-zierung entsteht durch deutliche Minde-rung der Kohlenwasserstoffe. Auch hier kann ein elektrostatischer Abscheider nicht mithalten.

Autor: Dittmar Koop