Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Ethanolfeuerstellen – die unterschätzte Gefahr

01.09.2014

Ethanolkamine werden immer beliebter. Dabei sind sie nicht nur brandgefährlich – in der Vergangenheit ist es wiederholt zu schweren Unfällen mit den Deko-Feuerstellen gekommen. Die Geräte verunreinigen auch die Luft in Räumen. Dies belegt eine neue Fraunhofer-Studie. Ebenfalls auf dem Prüfstand sind Holzkaminöfen.

Am Vormittag den Kamin im Baumarkt kaufen und am Abend bereits die heimelige Atmosphäre des Deko-Feuers genießen. Die Anbieter von Ethanolfeuerstellen werben mit dem leichten und schnellen Aufbau der dekorativen Öfen ohne Schornstein.


Ethanolkamine verbreiten eine behagliche Atmosphäre. Doch ihre Schadstoffemissionen sind erheblich.

Doch beim Betrieb der Feuerstellen ist Vorsicht geboten. Denn Ethanol ist ein Brennstoff, der zusammen mit Luft ein explosionsfähiges Gemisch bildet. Läuft Ethanol beim Befüllen der Brennkammern aus und entzündet sich, steht schnell der ganze Raum in Flammen.

Darüber hinaus bergen die Deko-Objekte ein weiteres Gefährdungspotenzial: Glaubt man den Herstellern, sondern die Geräte keine schädlichen Verbrennungsrückstände in die Raumluft ab. Eine Studie des Fraunhofer-Instituts für Holzforschung, Wilhelm-Klauditz-Institut WKI in Braunschweig belegt das Gegenteil.

»Die Öfen besitzen keinerlei geführte Abluft, daher werden alle Verbrennungsprodukte direkt an die Umgebung abgegeben. Das sind beispielsweise sehr feine Verbrennungspartikel und gasförmige Verbindungen wie Formaldehyd und Benzol. Daten über die Auswirkung von Ethanolöfen auf die Luftqualität im Innenraum gibt es bislang kaum«, sagt Dr. Michael Wensing, Chemiker am WKI. Der Forscher und seine Kollegen haben die Höhe und Art der freigesetzten Emissionen untersucht. Ebenfalls auf dem Prüfstand der Wissenschaftler waren Holzkaminöfen.

Tests in der Prüfkammer

Die Ethanolfeuerstellen wurden in einer 48-m3-Prüfkammer aus Edelstahl getestet. Dabei haben die Forscher die DIN 4734-1 berücksichtigt, die technische Mindeststandards für Ethanolkamine definiert, und die Prüfkammer entsprechend den Herstellerangaben gelüftet. Das Team von Dr. Wensing untersuchte vier Öfen und insgesamt acht flüssige und gelförmige Brennstoffe.

»Rein theoretisch verbrennt Ethanol oder Bioethanol beim Verbrennungsprozess vollständig zu Kohlendioxid (CO2) und Wasser. In der Praxis sieht das anders aus. Wie die Verbrennung im Einzelfall abläuft, hängt von der Qualität des Brennstoffs und anderen Faktoren ab – etwa von der Art des Brennstoffs oder der Verbrennungstemperatur.

Das Ethanol verbrennt in der Regel nicht vollständig. Vielmehr entstehen neben CO2 giftige Verbrennungsgase wie das Atemgift Kohlenmonoxid, organische Verbindungen wie die krebserregende Substanz Benzol, aber auch die Reizgase Stickstoffdioxid und Formaldehyd sowie ultrafeine Verbrennungspartikel«, sagt Wensing.

In den meisten Fällen konnten die Wissenschaftler hohe Schadstoffkonzentrationen messen, Richtwerte wurden häufig überschritten. Beispielsweise überstiegen alle Geräte den Innenluftrichtwert von 0,35 mg/m³ für Stickstoffdioxid, in einem Fall mit 2,7 mg/m³ sogar erheblich.

Bei Formaldehyd wurde der Richtwert von 0,1 ppm (parts per million) ebenfalls nicht eingehalten. Bei 0,45 ppm lag hier der höchste gemessene Wert. Ein Ofen erzielte beim freigesetzten Kohlendioxid eine Spitzenkonzentration von circa 6000 ppm – und lag damit deutlich über dem hygienisch unbedenklichen Wert von 1000 ppm. Entscheidend ist dabei auch der Brennstoffverbrauch.

Dies bedeutet: Je mehr Ethanol in einer bestimmten Zeit verbrennt, desto mehr Schadstoffe werden freigesetzt. Ebenfalls abgegeben wurden ultrafeine Verbrennungspartikel, deren Durchmesser 10.000-mal kleiner ist als die Dicke eines menschlichen Haares und die tief in die Lunge eindringen können.

»Deko-Öfen mit Ethanolfeuerung sind eine Quelle für gesundheitsgefährdende Verunreinigungen der Innenraumluft. Um eine gesundheitlich unbedenkliche Luftqualität zu gewährleisten, raten wir dazu, auf den Einsatz dieser Geräte im Innenraum von Wohnungen zu verzichten. Sie sollten nur in großen und sehr gut gelüfteten Räumen betrieben werden«, resümiert Wensing.

Ein anderes Bild ergab sich bei den Tests der Holzkaminöfen, die als zusätzliche Heizung immer populärer werden. In Deutschland unterliegen die Emissionen dieser Heizquellen in die Außenluft strengen gesetzlichen Regelungen. Die Belastungen bewohnter Innenräume – etwa durch undichte Ofentüren – wurden bisher vernachlässigt. Daher haben die Forscher vom WKI sieben Öfen vor Ort in Wohnungen unter realen Bedingungen untersucht.

Im Fokus standen auch hier flüchtige organische Verbindungen, Fein- und Ultrafeinpartikel sowie Verbrennungsprodukte wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Formaldehyd und Stickstoffdioxid. Das Ergebnis: Solange die Ofentür geschlossen ist, beeinflussen die Öfen die Luftqualität im Innenraum nur geringfügig. Lediglich beim Nachlegen von Feuerholz und beim Anzünden gelangen Emissionen in die Raumluft. Dann konnten die Forscher einen kurzfristigen Anstieg der Konzentrationen messen.

»Im geschlossenen Betrieb werden Substanzen nicht in nennenswerter Höhe freigesetzt. Beispielsweise sind die Werte für Formaldehyd unbedenklich«, sagt Wensing. Einzige Ausnahme: Bei einem der Öfen haben die Forscher sehr hohe Konzentrationen von 72 Mikrogramm/m3 von Benzol festgestellt. Den Anstieg führen sie jedoch auf den Gebrauch des paraffinhaltigen Anzünders zurück.

Zum Vergleich: Beim Anzünden dieses Ofens mit Papier lag der Wert nur bei 8 Mikrogramm/m3. »Solange die Ofentür und der Aschekasten gut abgedichtet sind, ist nicht mit gesundheitlichen Beeinträchtigungen zu rechnen. Die Lüftungsklappen sollten so eingestellt sein, dass der Ofen gut zieht und auf paraffinhaltige Anzünder sollte man verzichten«, so Wensing.

Dr. Michael Wensing | Fraunhofer Forschung Kompakt
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/de/presse/presseinformationen/2014/September/ethanolfeuerstellen-die-unterschaetzte-gefahr.html

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Körperenergie als Stromquelle
22.08.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht „Cool“ bleiben im Büro: Wasser als Kältemittel im Alltag bald vor Durchbruch?
22.08.2017 | Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Wissenschaftler entdecken seltene Ordnung von Elektronen in einem supraleitenden Kristall

In einem Artikel der aktuellen Ausgabe des Forschungsmagazins „Nature“ berichten Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe in Dresden von der Entdeckung eines seltenen Materiezustandes, bei dem sich die Elektronen in einem Kristall gemeinsam in einer Richtung bewegen. Diese Entdeckung berührt eine der offenen Fragestellungen im Bereich der Festkörperphysik: Was passiert, wenn sich Elektronen gemeinsam im Kollektiv verhalten, in sogenannten „stark korrelierten Elektronensystemen“, und wie „einigen sich“ die Elektronen auf ein gemeinsames Verhalten?

In den meisten Metallen beeinflussen sich Elektronen gegenseitig nur wenig und leiten Wärme und elektrischen Strom weitgehend unabhängig voneinander durch das...

Im Focus: Wie ein Bakterium von Methanol leben kann

Bei einem Bakterium, das Methanol als Nährstoff nutzen kann, identifizierten ETH-Forscher alle dafür benötigten Gene. Die Erkenntnis hilft, diesen Rohstoff für die Biotechnologie besser nutzbar zu machen.

Viele Chemiker erforschen derzeit, wie man aus den kleinen Kohlenstoffverbindungen Methan und Methanol grössere Moleküle herstellt. Denn Methan kommt auf der...

Im Focus: Topologische Quantenzustände einfach aufspüren

Durch gezieltes Aufheizen von Quantenmaterie können exotische Materiezustände aufgespürt werden. Zu diesem überraschenden Ergebnis kommen Theoretische Physiker um Nathan Goldman (Brüssel) und Peter Zoller (Innsbruck) in einer aktuellen Arbeit im Fachmagazin Science Advances. Sie liefern damit ein universell einsetzbares Werkzeug für die Suche nach topologischen Quantenzuständen.

In der Physik existieren gewisse Größen nur als ganzzahlige Vielfache elementarer und unteilbarer Bestandteile. Wie das antike Konzept des Atoms bezeugt, ist...

Im Focus: Unterwasserroboter soll nach einem Jahr in der arktischen Tiefsee auftauchen

Am Dienstag, den 22. August wird das Forschungsschiff Polarstern im norwegischen Tromsø zu einer besonderen Expedition in die Arktis starten: Der autonome Unterwasserroboter TRAMPER soll nach einem Jahr Einsatzzeit am arktischen Tiefseeboden auftauchen. Dieses Gerät und weitere robotische Systeme, die Tiefsee- und Weltraumforscher im Rahmen der Helmholtz-Allianz ROBEX gemeinsam entwickelt haben, werden nun knapp drei Wochen lang unter Realbedingungen getestet. ROBEX hat das Ziel, neue Technologien für die Erkundung schwer erreichbarer Gebiete mit extremen Umweltbedingungen zu entwickeln.

„Auftauchen wird der TRAMPER“, sagt Dr. Frank Wenzhöfer vom Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung (AWI) selbstbewusst. Der...

Im Focus: Mit Barcodes der Zellentwicklung auf der Spur

Darüber, wie sich Blutzellen entwickeln, existieren verschiedene Auffassungen – sie basieren jedoch fast ausschließlich auf Experimenten, die lediglich Momentaufnahmen widerspiegeln. Wissenschaftler des Deutschen Krebsforschungszentrums stellen nun im Fachjournal Nature eine neue Technik vor, mit der sich das Geschehen dynamisch erfassen lässt: Mithilfe eines „Zufallsgenerators“ versehen sie Blutstammzellen mit genetischen Barcodes und können so verfolgen, welche Zelltypen aus der Stammzelle hervorgehen. Diese Technik erlaubt künftig völlig neue Einblicke in die Entwicklung unterschiedlicher Gewebe sowie in die Krebsentstehung.

Wie entsteht die Vielzahl verschiedener Zelltypen im Blut? Diese Frage beschäftigt Wissenschaftler schon lange. Nach der klassischen Vorstellung fächern sich...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

International führende Informatiker in Paderborn

21.08.2017 | Veranstaltungen

Wissenschaftliche Grundlagen für eine erfolgreiche Klimapolitik

21.08.2017 | Veranstaltungen

DGI-Forum in Wittenberg: Fake News und Stimmungsmache im Netz

21.08.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Fraunhofer IPM präsentiert »Deep Learning Framework« zur automatisierten Interpretation von 3D-Daten

22.08.2017 | Informationstechnologie

Globale Klimaextreme nach Vulkanausbrüchen

22.08.2017 | Geowissenschaften

RWI/ISL-Containerumschlag-Index erreicht neuen Höchstwert

22.08.2017 | Wirtschaft Finanzen