Anforderungen an Kaminöfen

Corona hat es gezeigt: Für einen Großteil der Feinstaub- und NOx-Emissionen ist nicht der Verkehr verantwortlich. Landauf, landab waren selbst an verkehrsnahen Messtationen kaum Rückgänge zu ermitteln. Hingegen spielt der Hausbrand, und hier insbesondere die Verbrennung fester Brennstoffen in Kaminöfen, eine deutlich größere Rolle. Die Messwerte bei Stickoxiden und bei für Kaminöfen wesentlichen Feinstäuben gingen nicht oder nur geringfügig zurück. Teilweise stiegen sie sogar an. Das lag auch an der mit dem recht kühlen März einhergehenden verstärkten Nutzung von Kaminöfen. Auch die Deutsche Umwelthilfe, die sonst dem Verkehr in Bezug auf Feinstaub und NOx gern den Schwarzen Peter zuschiebt, musste eingestehen, dass die Holzfeuerungen einen wesentlichen Anteil daran hatten.

Davon gibt es in Deutschland rund 11 Mio. Exemplare, amtlich Einzelraumfeuerstätten genannt. Sie werden grundsätzlich mit Festbrennstoffen, entweder auf Holz- oder Braunkohlebasis betrieben und erzeugen somit immer auch Feinstaub. Das ist physikalisch und chemisch bedingt und lässt sich nicht verhindern. Allerdings können Filter helfen, diesen Feinstaub zumindest in Teilen zurückzuhalten.

Kleiner Feinstaub am gefährlichsten

Feinstaub wird nach der VDI-Richtlinie 2119 definiert und in drei Staubarten unterschieden: Grobstaub mit einem Korndurchmesser >10 μm; Feinstaub mit Korndurchmessern von 0,5 bis 10 μm und Feinstaub mit Durchmessern unter 0,5 μm. Grobstaub muss nicht extra gefiltert werden, er fällt durch die Schwerkraft im Abgassystem nach unten und kann dank entsprechender Vorrichtungen entsorgt werden.

Das Problem sind also die kleineren Teilchen. Gelangen sie in die Atmosphäre, verweilen sie dort recht lange. Dort verursachen oder verstärken sie chemische, physikalische und photochemische Prozesse – sie wirken also auf das Klima, aber eben auch auf die menschliche Gesundheit. Volkskrankheiten wie die Lungenkrankheit COPD, von der rund 600 Mio. Menschen weltweit betroffen sind, werden von ihnen verursacht und verschlimmert. Asthmatiker sind ebenfalls betroffen. Deswegen ist die Ausfilterung dieser Feinstaub-Partikel so wichtig, auch wenn das vom Gesetzgeber bislang nicht erkannt oder durchgesetzt wurde. Eine allgemeine Filterpflicht für Kaminöfen gibt es nicht, auch wenn die Technologien dafür vorhanden sind. Dabei sind die Werte alarmierend: Eine Holzheizung emittiert etwa das 2.500-fache einer vergleichbaren Gas-Brennwertheizung, so das Umweltbundesamt. Alle Kleinfeuerungsanlagen zusammen stoßen doppelt so viel Feinstaub aus wie die Gesamtheit aller LKW- und PKW-Motoren im Land.

Keine allgemeine Filterpflicht

Derzeit gilt ein Feinstaubgrenzwert von 40 mg/m³ für Kamin­öfen. Doch selbst der wird in der Praxis nicht immer erreicht. Bei Überprüfungen wird der Schadstoffmassenstrom in kg/h gemessen, und das bei ungünstigen und günstigen Bedingungen. Ermittelt wird zudem die Schadstoffbelastung unter Normalbedingungen (0 °C und 1.013 mbar), die sich auf das Volumen bezieht. Möglich ist auch eine Messung des Verhältnisses der Masse von emittierten Schadstoffen zu hergestellten Produkten. Geregelt ist das in der Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV). Für Kaminöfen ist die 1. BImSchV in der Fassung von Januar 2018 maßgebend. Die 1. BImSchV erzwingt zumindest bei Kaminen, die die Feinstaub-Grenzwerte nicht einhalten, den Einbau von Filtern.

Hinzu kommt die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft), die sich auf Großanlagen bezieht. Generell wird davon ausgegangen, dass nur Holz mit einer Restfeuchte von maximal 20 % verheizt wird. Alles andere ist in Deutschland nicht zulässig. Es gibt vier wesentliche Verfahren zur Feinstaub­separierung. Massenkraft- und nassarbeitende Abscheider kommen in großtechnischen Anlagen zum Einsatz, nicht jedoch in Kaminöfen.

Wirksam: Aktive elektrostatische Filter

In Kaminöfen kommen jedoch häufig elektrostatische Filter zum Einsatz. Diese lassen sich auch in alten Kaminöfen gut nachrüsten und wirken sich nicht auf das Brennverhalten aus, da sie keinerlei Widerstand in der Abgaseinrichtung erzeugen. Sie arbeiten nach dem elektrostatischen Prinzip. Dabei werden die Feinstaubteilchen im Abgasstrom mittels eines Gleichspannungsfeldes zwischen 20.000 und 100.000 Volt aufgeladen. Dadurch bewegen sie sich zu einer Niederschlagselektrode, die aus mehreren Röhren oder Platten bestehen. Hier haften sie an und geben ihre Ladung wieder ab. Deswegen muss die Elektrode ab und an gereinigt werden. In Kaminöfen kommen Plattenelektrofilter zum Einsatz, da bei ihnen – im Gegensatz zu der Röhrenvariante – eine Trockenentstaubung möglich ist. Die ist weniger aufwendig und eignet sich auch für Endkunden.

In der Planung einer solchen Anlage – egal ob mit Röhren oder Platten – muss jedoch beachtet werden, dass sie mit Hochspannung arbeiten und entsprechend isoliert sein müssen. Beschrieben werden die Elektroabscheider in der VDI-Richtlinie 3678. Elektrostatische Filter sind für die meisten heimischen Kaminöfen nutzbar.

Insbesondere da, wo seitens der Behörden hohe Auflagen herrschen, bedarf es besonderer Lösungen mit hohen Abscheideleistungen. Eine davon wird etwa mit dem Oekotube-System von Schräder Abgastechnik angeboten und kann bis zu 92 % des Feinstaubs eliminieren. Dieses System wird seitlich am Abgasstrang vorbeigeführt, behindert also weder Verbrennungsvorgang noch die bei Festbrennstoffsystemen halbjährliche Inspektion und Reinigung durch den Schonsteinfeger.

Eine weitere Lösung ist ein U-Filter. Hier wird der Abgasstrom durch ein U-Rohr gejagt, elektrostatisch aufgeladen und abgeschieden. Er kann für Leistungsklassen bis 15 kW verwendet werden, garantiert ebenfalls einen hohen Abscheidegrad bei geringem Energieverbrauch und wartet zudem mit einer automatischen Filterreinigung auf.

Passive katalytische Filter

Die zweite Möglichkeit für Kaminöfen sind passive Filter. Diese bestehen aus einfachen Filtermaterialien, meist poröse Keramik, und werden direkt in das Abgassystem eingesetzt. Sie können allerdings nicht nur Feinstaub ausfiltern, sondern durch ihre Wirkungsweise der oxidativen Katalyse auch Kohlenwasserstoffe unschädlich machen.

Nachteile sind die häufige Reinigung des Filtermaterials sowie die Veränderung der Druckverhältnisse im Abgasrohr und damit des Verbrennungsvorganges. Um das zu verhindern, werden von den Herstellern Varianten mit einer optimierten Luftführung angeboten. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil: Sie sind deutlich günstiger als elektrostatische Filter und lassen sich leichter installieren.

Doch es gibt auch keramische Filter, bei denen die genannten Nachteile aufgehoben wurden. Der „ECOplus“ vom Kaminbauspezialisten Hark etwa, der zusammen mit Fraunhofer Instituten in Dresden und Stuttgart entwickelt wurde, weist einen neukonstruierten Feuerraum auf, in den oben ein keramischer Feinstaubfilter eingelassen wurde, der zudem wartungsfrei ist. Damit eignet er sich für die Nachrüstung alter Öfen.

Zubehör kann Verbrennungsvorgang optimieren

Neben den Filtern gibt es noch Zubehör, das sowohl den Verbrennungsvorgang als auch die Qualität der Abluft beeinflussen kann. Schornsteinaufsätze etwa bieten zum einen Witterungsschutz, zum anderen können sie einen raumluftunabhängigen Betrieb gewährleisten. Die Luft wird also via Aufsatz und dessen Ansaugeinrichtung innerhalb des Schornsteins mit einem Extra-Strang in den Verbrennungsraum geleitet. Allerdings entstehen hier durch den Ansauger Geräusche, die mit einem geeigneten Abgasschalldämpfer vermindert werden müssen. Vor der Installation sollte ein Schallmesspartner eine zertifizierte Schallmessung mit einem Schallpegelmessgerät der Klasse 1 durchführen. Mit dem Ergebnis kann eine auf die speziellen örtlichen Gegebenheiten ausgelegte Lösung umgesetzt werden.

Ab wann ist nachzurüsten?

Zwar lassen sich prinzipiell auch ältere Kaminöfen mit Filtern nachrüsten. Ob das wirtschaftlich ist, ist jedoch eine andere Frage. Schon eine oberflächliche Marktbeobachtung ergibt, dass eine Nachrüstung so gut wie nie stattfindet – und wenn, dann wird dies vom zuständigen Schornsteinfeger angeordnet, weil die Feinstaubwerte nicht eingehalten werden. Nach der BImSchV gelten für einen solchen Pflichteinbau Grenzwerte.

Schon die Begutachtung durch den Schornsteinfeger kostet Geld, die Nachrüstung ebenso. Deswegen ist es ratsam, Kaminöfen, die älter als 30 Jahre sind, nicht mehr nachzurüsten, sondern gegen ein modernes Gerät mit eingebautem Filter auszutauschen.

Preislich lässt sich das einfach darstellen. Katalytische Filter kosten etwa 300 € aufwärts. Die Montage durch einen Fachmann verdoppelt diese Kosten. Dafür bekommt man im Baumarkt schon einen kompletten und zugelassenen Kaminofen – allerdings ohne Filter. Bei elektrostatischen Filtern, die ab etwa 1.000 € zu haben sind, ist der Unterschied noch offensichtlicher. Hier muss man für eine fachmännische Installation weitere 1.500 € veranschlagen. Wenn ein Austausch nicht möglich ist, etwa bei Kachelöfen oder historisch besonders wertvollen Öfen, kann ein neuer Kamineinsatz helfen. Der ermöglicht zumindest teilweise die Vorteile einer modernen Einzelraumfeuerstätte für den alten Ofen. Diese Einsätze machen auch die technische Abscheidung von Feinstaub möglich.

Planung nachträglich

Erfolgt der nachträgliche Einbau eines Kamins inklusive eines Filters, ist planerisch einiges zu beachten. Bei einem vorhandenen alten Schacht sollte ein Edelstahlrohr mit zum Ofen passendem Querschnitt eingezogen werden, und zwar einwandig, eventuell mit Dämmschale. Es darf dabei kein Schacht verwendet werden, der bereits für eine Zentralheizungsanlage benutzt wird. Eine Mehrfachbelegung ist nur möglich, wenn es sich um Geräte gleicher Bauart handelt. Ist kein Schacht vorhanden, sollte eine doppelwandige Edelstahl-Abgasanlage, eine entsprechende Anlage aus Keramik oder ein Leichtbauschornstein verwendet werden.

Der Abstand zu brennbaren Bauteilen wie Wanddurchführung bei Holzbauteilen in Fachwerkgebäuden oder Holzständerbauweise bei Fertighäusern ist einzuhalten. Die Verbrennungsluftzuführung, wichtig gerade bei gleichzeitigem Einsatz von Dunstabzugshauben und Lüftungsanlagen, muss gewährleistet sein und kann eventuell mit Luft-Abgas-Schornstein gelöst werden. Wichtig dabei: Reinigungsöffnungen müssen zugänglich sein. Im Vorfeld sollte der zuständige Schonsteinfeger klären, ob objektspezifische Probleme bestehen und wie sie zu lösen sind. Die Höhe des Schonsteins über Dach muss beachtet werden und richtet sich nach den Vorgaben aus der Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchV). Der Querschnitt muss nach EN 13384 (1/2) berechnet werden. Die Installation sollte durch Ofensetzer, Fachleute aus dem SHK-Bereich oder Schornsteinbauer erfolgen.

Schornsteinfeger muss regelmäßig kommen

Der Bundestag hat im Juni 2017 Änderungen im Schornsteinfeger-Handwerksgesetz beschlossen. Seitdem gilt, dass die Feuerstättenschau frühestens nach drei Jahren durchgeführt wird (bis dahin: im dritten Jahr nach der letzten Kontrolle). Zwischen zwei Feuerstättenschauen dürfen nicht mehr als fünf Jahre vergehen. Dabei festgestellte Mängel können dem Eigentümer schriftlich oder elektronisch mitgeteilt werden. Für die Schornsteinkehrung gilt weiterhin eine halbjährliche Frist.