Project

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Wood combustion for energy in buildings - Umbrella project

Applicant Nussbaumer Thomas
Number 153791
Funding scheme NRP 70 Energy Turnaround
Research institution Hochschule Technik+Architektur Luzern
Institution of higher education Lucerne University of Applied Sciences and Arts - HSLU
Main discipline Mechanical Engineering
Start/End 01.01.2015 - 31.08.2018
Approved amount 42'000.00
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All Disciplines (4)

Discipline
Mechanical Engineering
Other disciplines of Environmental Sciences
Other disciplines of Engineering Sciences
Climatology. Atmospherical Chemistry, Aeronomy

Keywords (8)

Biomass combustion; Combustion design; Pollutant formation; Particulate matter; Primary aerosol; Secondary aerosol; Pollutant abatement; Primary measures

Lay Summary (German)

Lead
Holz ist erneuerbar und CO2-neutral und kann als Brennstoff fossile Energieträger substituieren. Heute trägt Holz zu 4 % der Energieversorgung der Schweiz bei und die Energieholzmenge kann noch um 50 % gesteigert werden. Gleichzeitig verursachen Holzfeuerungen jedoch Schadstoffemissionen vor allem in Form von gesundheitsschädlichem Feinstaub. Nebst direkt emittiertem primärem Feinstaub können auch flüchtige organische Emissionen in der Atmosphäre zu sekundärem Feinstaub führen. Dies ist bis anhin erst ansatzweise bekannt und in Bilanzen oft nicht berücksichtigt.
Lay summary

Im Projekt sollen die Emissionen von Holzfeuerungen in verschiedenen Systemen und mit unterschiedlichen Brennstoffen charakterisiert werden. Nebst den primären Feinstäuben sollen die Vorläufer sowie die Bildung von sekundärem Feinstaub quantifiziert werden. Durch Zusammenführung des Wissens zu Verbrennungsprozessen und dem Verhalten in der Atmosphäre sollen Konsequenzen für den Vollzug der Luftreinhaltung sowie technische Massnahmen zur Reduktion der Luftverunreinigung abgeleitet werden.  

Während heute isolierte Kenntnisse über die Schadstoffemissionen aus der Verbrennung und die Umwandlung von Schadstoffen in der Umgebung vorliegen, ermöglicht die Zusammenarbeit zwischen technischen Wissenschaften und der Atmosphärenchemie eine wissenschaftliche Betrachtung an der Schnittstelle zwischen Schadstoffbildung und Umwandlung in der Umgebung. Durch Definition von Verbesserungsmassnahmen ermöglicht das Projekt, den Zielkonflikt zwischen Energiepolitik und Luftreinhaltung der Holznutzung abzubauen und damit das Potenzial des erneuerbaren Energieträgers Holz nachhaltig zu nutzen. 

Keywords: Holzverbrennung, Bioenergie, Feinstaub, primäre Aerosole, sekundäre Aerosole


Direct link to Lay Summary Last update: 03.10.2014

Responsible applicant and co-applicants

Employees

Name Institute

Collaboration

Group / person Country
Types of collaboration
Laboratory of Atmospheric Chemistry (LAC) at PSI, Dr. J. Dommen, Prof. Dr. U. Baltensperger Switzerland (Europe)
- in-depth/constructive exchanges on approaches, methods or results
- Publication
- Research Infrastructure
- Exchange of personnel

Abstract

Energy wood can significantly contribute to the energy strategy with an increase of the contribution to the energy demand of Switzerland from today 3.8% to 7.3%. An important barrier for a further propagation of wood energy is, however, the high contribution of present combustion technologies to the particulate matter in the ambient air which. The joint project shall therefor deepen the knowledge on pollutant formation in wood combustion and on the consecutive conversion of pollutants in the atmosphere to meet the following targets:1. The identification of most ecological technologies and operation conditions.2. The development of target-oriented air pollution strategies.3. The definition of requirements for technology improvements with respect to combustion design, control strategies, and fuel properties. For this purpose, the described topics are investigated in an interdisciplinary team covering the expertise and infrastructure of both, wood combustion (Bioenergy Research Group, Lucerne University of Applied Sciences) and atmospheric conversion and impact of pollutants (Laboratory of Atmospheric Chemistry, Paul Scherrer Institute). The research project is performed with assistance of industry partners that provide combustion devices and with whom a cooperation for technology development is established.
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