Fältstudie av metan och andra viktiga komponenter från vedpannor

Fältstudie av metan och andra viktiga komponenter från vedpannor missionsklustret E Biobränsle Hälsa Miljö Linda Johansson, Henrik Persson, Mathias Johansson, Claes Tullin och Lennart Gustavsson SP Sveriges Provnings- och Forskningsinstitut Åke Sjödin, David Cooper, Annika Potter, Susanne Paulrud och Eva Brorström Lundén IVL Svenska Miljöinstitutet Nader Padban, Lena Nyquist och Alberto Becker TPS Termiska Processer Slutrapport för Energimyndighetsprojekt nr 21826-1, 21826-2 och avtal 503 0403 på Naturvårdsverket. April 2006, Borås

Förord Emissionsdata för vedpannor är intressanta för flera olika aktörer i samhället. Detta arbete har haft en referensgrupp med representanter från Energimyndigheten, Naturvårdsverket och Boverket. Följande personer ingick i referensgruppen: Martin Storm, Boverket Margareta Franzon, Energimyndigheten Irene Wrande, Energimyndigheten Titus Kyrklund, Naturvårdsverket Tack för värdefulla synpunkter ifrån referensgruppen!

Sammanfattning Biobränsleeldning inom hushållssektorn står för drygt 35 % av den totala förbränningsrelaterade metanemissionen i landet enligt Sveriges rapport till FN:s klimatkonvention om emission av växthusgaser. Underlaget för beräkningar av nationella emissioner från småskalig biobränsleeldning har varit knapphändigt och huvudsakligen bestått av laboratoriestudier. Detta arbete skall bidra till att öka kunskapen om utsläpp från småskalig vedeldning genom framtagning av nya fältbaserade emissionsdata för metan, NMVOC, PAH/benso(a)pyren och stoft för vedeldade villapannor. Målet med arbetet är att förbättra underlaget för dagens och framtidens beräkningar av årsvisa emissioner från småskalig biobränsleeldning i villapannor. Projektet har genomförts i två etapper. I etapp 1 gjordes 25 mätningar hemma hos vedeldare, d v s fältmätningar, och i etapp 2 gjordes 10 mer detaljerade fältmätningar kombinerat med en enkätstudie. Rapporten omfattar både etapp 1 och 2. Arbetet fokuserar på två stora panngrupper. Första gruppen är vedeldade pannor som ej uppfyller emissionskrav i Boverkets byggregler, samt saknar ackumulatortank: icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank (IBG). Andra gruppen är vedeldade pannor som uppfyller dessa emissionskrav och då också är anslutna till ackumulatortank: BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank (BGA). Hälften av mätningarna gjordes i Borås och den andra hälften i Nyköping. Hushåll som eldar ved i pannor i några sotningsområden i Borås och Nyköping blev tillfrågade om de ville vara med i studien. Mätobjekt valdes ut bland vedeldare som svarat positivt i gruppen IBG eller gruppen BGA. Vid varje mätning eldade vedeldaren som vanligt och mätingenjörer mätte emissioner, samt noterade uppgifter kring pannans installation, eldningsbeteende och bränslekvalité. I etapp 1 gjordes mätningarna under hela vedinlägg. Gemensamt för mätfallen är att provtagningstiden var 1,5-2 timmar och anpassades så att den omfattade hela eldningscykler, d v s startade vid upptändning av ett vedinlägg och avslutades när ett vedinlägg brunnit ut. I etapp 2 gjordes 10 mätningar där mätning av metan och flyktiga kolväten exklusive metan (NMVOC) delades upp mellan upptändnings- och driftfas. Stoft och polycykliska aromatiska kolväten (PAH)/benso(a)pyren provtogs som samlingsprov under hela vedinlägg även under etapp 2. Enkäten i etapp 2 kompletterar genom uppgifter om eldningsbeteende, vedförbrukning, sotningsfrekvens och panntyper i en större grupp av vedeldare. Många nya data på emissioner från vedeldning och ny kunskap om eldningsvanor har erhållits. Emissionsdata som tagits fram ska ses som exempel från verkliga eldningsförhållanden hos eldare som är engagerade och intresserade av vedeldning. Dock kvarstår osäkerhet kring hur den andel vedeldare som inte är med i studien eldar, d v s de som inte svarade på enkäten (41 %). Viktiga slutsatser är: Enkätstudie och fältmätningar tyder på att den största delen av vedeldarna med pannor som inte uppfyller emissionskraven i Boverkets byggregler mestadels braseldar, d v s eldar gynnsamt m a p emissioner och effektivitet. Det är osäkert om detta även gäller dygnet runt året om då det innebär mycket låg inomhustemperatur på morgonen, särskilt kalla dagar. Lägst emissioner och effektivast förbränning fås från de bästa pannorna i gruppen som uppfyller kraven i BBR och som är anslutna till ackumulatortank. Gemensamt för dessa pannor är att de har omvänd förbränning, sugande fläkt och rost i keramik. Det kan också noteras att de två Svan-märkta pannor som ingått i studien hör till de fem pannor som visar lägst emissioner. Skillnaderna i emission från medianpannan i gruppen IBG respektive BGA är däremot små. Emissionerna tenderar att vara något lägre för medianpannan i gruppen BGA, utom för metan där medianpannan i gruppen IBG faktiskt visar på något lägre emission. De mätfall som ingått i fältstudien har metanemissioner som (omräknat till CO 2 -ekvivalenter) ger en klimatpåverkande effekt som är betydligt lägre än från en oljepanna. I de fall där mätningarna delades upp mellan upptändningsfas och driftfas kunde inga stora skillnader mellan emissioner vid de två olika faserna urskiljas. Resultatet är oväntat och beror troligtvis på att upptändningsfas i verkligheten utgjorde kortare tid än förväntat och driftfas således inleddes snabbare. I påsproverna som togs under en halvtimma eller en timma försvann då effekten av upptändning p g a att upptändning blev en liten andel av provet. Enkätsvaren indikerar att 13 % av vedeldarna ligger i riskzonen för strypeldning, men behöver inte vara strypeldare. De skulle också kunna representera eldare som använder själva huset som värmeackumulator, och accepterar kraftiga temperatursvängningar under dagen.

Summary Residential bio-fuel combustion represents about 35 % of the total combustion related methane emissions in Sweden according to Sweden s report to the UN s climate convention of emissions of greenhouse gases. The basis for calculations of national emissions from residential biofel combustion has been deficient, as it has been consisting of a few studies which mainly have been performed in laboratory. This work aims at improving the knowledge about emissions from residential wood combustion through take out new emission data for methane, NMVOC, PAH/benso(a)pyrene and dust for wood-fired residential boilers. The goal of the work is to improve the basis for today s and the future s calculations of annual emissions from residential biofuel combustion. The project has been performed in two stages. Stage 1 comprised 25 field measurements and stage 2 comprised 10 more detailed field measurements and a questionnaire study. This report is encloses both stage 1 and 2. The work has been limited to two main boiler groups. In group 1 (IBG) the boilers are not fulfilling the emission limits according to the Swedish National Board of Housing Building and Planning and fired without a thermal heat storage tank. In group 2 (BGA), the boilers fulfill the emission limits according to the Swedish National Board of Housing Building and Planning and are equipped with thermal heat storage tanks. Half of the measurements were undertaken in Borås and half in Nyköping. At each measurement the house inhabitant fired as usual while emissions were measured and notes on the boiler installation, firing-behaviour and fuel quality taken. In stage 1, all measurement campaigns had sampling periods of 1.5 2 hours and were suited to include the entire firing cycle i.e. sample started during ignition and stopped when the wood charge had burnt out. In stage 2, 10 measurements were performed for which sampling of methane and NMVOC was split between sampling at start-up and combustion phase. However, at stage 2 dust and PAH/benso(a)pyrene were sampled during whole cycles. The questionnaire complements by data about firing behavior, intervals for chimney sweeping and boiler types in a larger group of users. Much new information of emissions from wood combustion and new knowledge about firing behavior has been obtained. Emission data are examples from real firing conditions at interested wood users. Still there is an uncertainty about how the share of wood users not participating in the study fire, i.e. those who not answered the questionnaire (41 %). The following general conclusions can be drawn: The questionnaire study and field measurements indicate that most of the residential wood users with boilers that not fulfill the emission limits according to the Swedish National Board of Housing Building and Planning are favourably fired with small wood batches during the days. But, it is uncertain if this is valid throughout the twenty-four hours all the year round as it gives a strongly decreased indoor temperature in the mornings, especially cold days. The lowest emissions and most efficient combustion were obtained from the best cases in the group which fulfill the emission limits according to the Swedish National Board of Housing Building and Planning and are connected to heat storage tanks. These cases have downdraught combustion, a drawing fan and grate in ceramics in common. It can also be noted that the two boilers ecolabelled with the Swan that were included in the study belong to the five boilers with lowest emissions. However, the differences between emissions from the group IBG and BGA are small. The emissions from the median BGA boiler tend to be somewhat lower, except for methane for which the median IBG boiler shows somewhat lower emission. The measurement cases included in the field study have methane emissions (in CO 2 - equivalents) which give a climate change effect considerably lower than for an oil boiler. In the cases where the measurements were split up between start-up and combustion phases, no large differences between emissions from the two phases were noticeable. This result is unexpected. It can probably be explained by a quicker start-up phase than expected and thus a quicker beginning of the operation phase. In the bag samples taken during the first half-hour or hour the effect of start-up disappeared as the start-up became a small fraction of the sample. The questionnaire indicates that 13 % of the residential wood users might be practicing throttle firing. However they might as well be representing households that use the house itself as a heat storage tank, thus accepting temperature variations indoors during the day.

Innehåll INLEDNING... 1 Syfte och mål...2 UTFÖRANDE... 2 Pannor...2 Bränslen...3 Installation och eldningsbeteende...3 Direkteldning...3 Eldning mot ackumulatortank...4 Upptändning...4 Provtagning och kemisk analys av emissioner...4 Enkätundersökning...6 RESULTAT OCH DISKUSSION... 6 Fältobservationer...6 Fördelning av pannor...6 Pannkonstruktioner...7 Bränslekvalité...7 Direkteldning - braseldning eller strypt förbränning...7 Ackumulatortankens storlek...8 Upptändning...8 Eldning...8 Skorsten...8 Emissioner...8 Hela vedinlägg...10 Upptändningsförlopp och driftfas...10 Jämförelse mellan icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank och BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank...12 Emissioner i förhållande till gränsvärde i BBR...13 Klimatpåverkande effekt från metanemissionen...13 Emissioner intressanta för miljömål Frisk luft...14 Enkätsvar...16 SLUTSATSER... 19 REFERENSER... 21 BILAGA 1 Protokoll för installation, bränslekvalité och eldningsbeteende 2 Enkät till vedeldare 3 Brevförfrågningar till vedeldare 4 Utomhustemperatur och tryck 5 Bränslekvalité och ackumulatortankar 6 Pannor, ackumulatortankar och skorstenar 7 NMVOC-föreningar 8 PAH-föreningar 9 Stoftmätningar med olika metoder 10 Beräkning av klimatpåverkande effekt

Inledning En genomgång av data presenterade i Sveriges rapport till FN:s klimatkonvention om emission av växthusgaser visar att man uppskattar att biobränsleeldning inom hushållssektorn står för drygt 35 % av den totala förbränningsrelaterade metanemissionen i landet [1]. Biobränsleeldning i hushållssektorn görs i villapannor och lokaleldstäder. Det finns 260 000 biobränsleeldade villapannor och 1,2 miljoner lokaleldstäder i Sverige [2]. Av dessa pannor har 56 % 8 veckors sotningsfrist, det vill säga de behöver sotas var åttonde vecka. Dessa pannor kan antas vara av äldre typ och eldas utan ackumulatortank. Många av dessa pannor uppfyller ej emissionskrav för installation i tätort enligt Boverkets byggregler (BBR). Emissionskraven i BBR säger att emissioner av organiskt bundet gasformigt kol (OGC) skall vara under 150 mg/m N 3 torr rökgas (värdet är normerat till 10 % O 2 ) [3]. Pannor som uppfyller emissionskraven i BBR kallas i detta arbete BBR-godkända. För att de skall uppfylla emissionskrav enligt BBR krävs anslutning till ackumulatortank. De villapannor som inte har 8 veckors sotningsfrist (44 %) skall sotas var 16:e till 20:e vecka. Lokaleldstäder som används ofta kan också ha en sotningsfrist på 16 20 v, men om de används mer sällan sotas de en gång om året eller vart tredje år [4]. Underlaget för beräkningar av nationella emissioner från småskalig biobränsleeldning har varit knapphändigt. På vedpannor finns fåtal studier, och dessa har i huvudsak gjorts i laboratoriemiljö [5, 6]. Nya emissionsdata för vedeldade pannor och pelletspannor togs fram i Energimyndighetens ramprojekt Biobränsle Hälsa Miljö (BHM), både för modern och äldre teknik [7, 8]. Mycket stora skillnader i emissioner mellan modern teknik i form av nya ved- och pelletspannor och vedpannor av äldre typ konstaterades. Eftersom 56 % av de installerade biobränslepannorna är vedpannor som kan antas vara av äldre typ, sakna ackumulatortank och kan ha höga emissioner i kombination med låga verkningsgrader, finns det således en synnerligen stor potential för emissionsminskningar. Biobränsleeldning, i likhet med många andra förbränningsprocesser, ger upphov till utsläpp av stoft/partiklar och oförbrända gasformiga ämnen, d v s kolmonoxid (CO), metan (CH 4 ), flyktiga organiska kolväten exklusive metan (NMVOC), och polycykliska aromatiska kolväten (PAH). Bland flyktiga organiska ämnen (metan + NMVOC) är metan den dominerande komponenten. I BHM konstaterades högre emissioner av metan än i tidigare studier. Följande viktiga slutsatser kring metanutsläpp från småskalig biobränsleeldning drogs: 1. Metanutsläppet från en gammal vedpanna skulle kunna vara så högt att den klimatpåverkande effekten för den gamla vedpannan blir i nivå med den för en oljebrännare [9]. 2. Resultat från BHM tyder på att gamla vedpannor bidrar till 2-3 % av Sveriges emissioner av växthusgaser genom metanutsläpp, men osäkerheterna är stora [10]. Korrekta metandata från olika källor är mycket viktigt för miljömålet Begränsad klimatpåverkan. Metan är en av de sex växthusgaser som specificeras i Kyotoprotokollet och av IPCC:s (Intergovernmental Panel on Climate Change). Utsläppen av växthusgaser anges som koldioxidekvivalenter. Det innebär att utsläpp av ett kg metan är ekvivalent med utsläpp av 21 kg koldioxid (sett på 100 år), d v s metan är en 21 gånger starkare växthusgas än koldioxid [11]. Miljömålet Begränsad klimatpåverkan säger att halten av växthusgaser i atmosfären ska stabiliseras på en nivå som innebär att människans påverkan på klimatsystemet inte blir farlig, och är satt i enlighet med FN:s ramkonvention för klimatförändringar. Riksdagen har specificerat ett delmål för att minska utsläppen av växthusgaser. Delmålet säger att de svenska utsläppen av växthusgaser som ett medelvärde för perioden 2008 2012 skall vara minst fyra procent lägre jämfört med år 1990. Resultaten i BHM indikerade att tidigare emissionsfaktorer för metan hade underskattats till förmån för NMVOC (flyktiga organiska kolväten exklusive metan). Emissionsdata på NMVOC är särskilt viktigt för miljömålet Frisk luft, vilket säger att luften ska vara så ren att människors hälsa samt djur, växter och kulturvärden inte skadas. Målet är att miljökvalitetsmålet Frisk luft ska nås inom en generation. Ett av delmålen i Frisk luft är att utsläppen av NMVOC skall ha minskat till 241 000 ton 1

år 2010. Inom miljömålet Frisk luft har också olika miljökvalitetsnormer definierats och beskrivs i förordningarna SFS 2001:527 och SFS 2004-661 [12]. Förordningarna omfattar kvävedioxid och kväveoxider (NO x ), svaveldioxid (SO 2 ), kolmonoxid (CO), bly (Pb), bensen (C 6 H 6 ), partiklar (PM 10 ), ozon (O 3 ). Enligt Miljöportalens webplats finns också ett delmål för benso(a)pyren i miljökvalitetsmålet Frisk luft [13]. Syfte och mål De data som togs fram i tidigare BHM-projekt indikerar ett behov av att revidera de underlag som används för nationella beräkningar av emissioner från vedeldning, men de innehåller samtidigt stora osäkerheter. Således är det angeläget att snarast minska osäkerheterna genom fler emissionsmätningar. Detta arbete skall bidra till nya emissionsdata för metan, NMVOC, PAH/benso(a)pyren och stoft för vedeldade villapannor. Målet med detta arbete är att förbättra underlaget för dagens och framtidens beräkningar av årsvis emissioner från småskalig biobränsleeldning i villapannor. Projektet har genomförts i två etapper. I etapp 1 gjordes 25 fältmätningar [delrapporterat i referens 14] och i etapp 2 gjordes 10 mer detaljerade fältmätningar kombinerat med en enkätstudie. I denna rapport redovisas resultat från både etapp 1 och 2. Syftet med att göra så många mätningar, och att göra dem i fält är att förbättra underlaget för verkliga förbränningsförhållanden hemma hos dem som eldar med ved. Resultaten kan användas som ett stöd i uppdateringen av emissionsfaktorer och beräknade utsläpp av metan för Sveriges rapportering till Klimatkonventionen, som utförs årligen av SMED på uppdrag av Naturvårdsverket. 1 Projektet förväntas också ge svar på i vilken utsträckning vedpannor verkligen har lika stor klimatpåverkande effekt som oljepannor. Utförande Projektet bygger på att varje enskilt mätfall är unikt eftersom vedeldarna eldar som de brukar göra. Vid varje mätning eldade vedeldaren som han/hon brukar medan mätingenjörer mätte emissioner. Koncentrationen av olika emissioner mäts primärt som ppm/% förorening i rökgasen eller µg förorening i provet. Emissionsvärden av olika föroreningar presenteras i enheten mg utsläpp per MJ tillfört bränsle, och beräknas ur det primära emissionsvärdet, bränsleanalys (fukthalt registreras i varje mätfall), och uppmätt CO 2 -halt. Vid sidan av emissionsmätningarna noteras uppgifter kring pannans installation, eldningsbeteende, och bränslekvalité. Noteringarna görs med utgångspunkt i en frågemall, se bilaga 1. I första etappen av projektet gjordes 25 mätningar under hela vedinlägg. Gemensamt för mätfallen är att provtagningstiden var 1,5-2 timmar och anpassades så att den omfattade hela eldningscykler, det vill säga startade vid upptändning av ett vedinlägg och avslutades när ett vedinlägg brunnit ut. I etapp 2 gjordes 10 mätningar där provtagning av metan, NMVOC och stoft, delades upp mellan upptändnings- och driftfas. PAH/benso(a)pyren provtogs som ett samlingsprov under hela vedinlägget även under etapp 2. Pannor Arbetet fokuserar på de två stora panngrupperna icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank (IBG) och gruppen BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank (BGA). Hälften av mätningarna gjordes i Borås och den andra hälften i Nyköping. Mätobjekt valdes ut genom brevförfrågningar till vedeldare (bilaga 3). Hushåll som eldar med ved och pellets identifierades med hjälp av sotningsregister i Borås och Nyköping. I Boråsområdet skickades brevförfrågningar ut till 105 slumpvis utvalda adresser i områdena Sjömarken, Sandared, Sandhult och Viskafors. Bland dem som 1 SMED = Svenska MiljöEmissionsData. är ett konsortium bestående av SMHI (Sveriges meteorologiska och hydrologiska institut), SCB (Statistiska centralbyrån) och IVL (Svenska Miljöinstitutet), som på Naturvårdsverkets uppdrag tar fram underlag för Sveriges rapportering till UNFCCC, CLRTAP och EU avseende utsläpp till luft. 2

brev gick ut till har 54 % 16-20 veckors sotningsfrist och övriga 8 v. Totalt finns det 458 hushåll som eldar ved och pellets i pannor inom Sjömarken, Sandared, Sandhult och Viskafors. Positiva svar erhölls från 43 hushåll (41 % av de tillfrågade). I Nyköping skickades frågeformulären till sammanlagt 78 hushåll med vedpanna med 8 veckors sotningsfrist och 29 hushåll var positiva till mätningar (37 % av de tillfrågade). Pannor med 16 veckors sotningsfrist uteslöts eftersom de enligt sotarregistret bestod dessa pannor nästan uteslutande av köksspisar. Bränslen Vid mätningarna noterades vilket bränsle som eldas, oftast björk- eller granved, eller en blandning av dessa vedtyper. Ett exempel på kemisk elementaranalys och värmevärde för torr björkved presenteras i tabell 1. Björk- och granbränslen är relativt lika med avseende på värmevärde per kg torrt bränsle och elementärsammansättning, men om fukthalten varierar förändras bränslekvalitén. När vedträet värms upp kommer först vattnet att förångas och vedträet torkar. Torkningen sker vid ca 100-150 C. Torkning kräver värmetillförsel och värmen tas från förbränningen. Därför har ett bränsle med hög fukthalt lägre värmevärde per kg fuktigt bränsle. Vid höga fukthalter blir även förbränningstemperaturen låg med ökade utsläpp som följd. Fukthalt i bränslet beror på hur länge veden har torkat och om den har torkat inne eller ute under denna period. Färsk ved kan ha en fukthalt på upp till 60 %, medan ved som lufttorkat under en vår och sommar vanligtvis har fukthalter kring 20 %. Vid mätningarna mättes fukthalt på bränslet och för att få kompletterande information kring bränslekvalitén frågades också efter hur länge veden lagrats, hur den varit upplagd under lagringstiden (inne eller ute), samt när på året veden huggits. Tabell 1 Elementaranalys och värmevärde för björkved. Data avser torrt bränsle och mass-%, där inte annan enhet indikeras. Björkved Aska 0,3 Kol 50,6 Syre 42,7 Väte 6,4 Kväve 0,05 Svavel <0,01 Undre värmevärde (MJ/kg) 19,0 Installation och eldningsbeteende Emissioner från en vedpanna påverkas av installationen och eldningsbeteendet såväl som av själva pannan och bränslet. Direkteldning, d v s då den uttagna effekten regleras direkt mot husets värmebehov, kan göras på olika sätt. En vedpanna kan kompletteras med en ackumulatortank så att eldning kan göras under kortare perioder och vid högre effekt. Emissioner under upptändning kan också spela en viktig roll för de totala emissionerna. Direkteldning Många äldre vedpannor eldas direkt mot husets värmebehov utan ackumulatortank, s k direkteldning. Sättet att elda direkt mot husets värmebehov kan delas in i två huvudtyper: 1. Strypt förbränning. Eldning med stora vedinlägg, d v s ofta fylls nästan hela vedmagasinet upp, och man har sen en förbränning vid låg effekt med strypning av lufttillförseln. Luftspjället reglerar förbränningen. Eftersom radiatorsystemet (husets värmebehov) inte kan ta emot alltför hög effekt måste pannans lufttillförsel strypas för att pannvattnet inte skall koka. Detta eldningsbeteende representerar en användare som inte har tid att se till pannan under en längre tidsperiod. Genom strypt förbränning får man en långsam förbränning och man behöver inte lägga in ved så ofta. 2. Braseldning. Eldning med mindre vedinlägg, d v s delvis fyllning av vedmagasinet flera gånger om dagen. Vid braseldning fyller man på ved i takt med husets värmebehov och 3

förbränningen sker med mer eller mindre fullt öppet luftspjäll. För att braselda behöver man i princip vara hemma under dagen eftersom vedinlägg behöver göras med några få timmars intervall. Antalet vedinlägg per dygn beror på husets värmebehov. Vid mätningarna observerades ungefär hur stora vedmängder som lades in och vid vilka tidpunkter, samt ifall spjället styrde förbränningen genom regleringen av lufttillgången genom strypning. Eldning mot ackumulatortank När man har en ackumulatortank installerad eldar man med full effekt och tillräcklig lufttillförsel. Värmen som pannan producerar, och som inte behövs momentant, ackumuleras i tanken. Husets radiatorsystem är anslutet till ackumulatortanken. Värmen från tanken tas sedan ut successivt beroende på husets värmebehov. Ackumulatortanken bör vara tillräckligt stor för att kunna ta emot värmeutvecklingen från ett fullt vedinlägg. Då blir eldningen bekväm, och man behöver vanligtvis elda högst en gång om dagen. Om tanken är mindre finns risk att man lägger in mer ved i pannan än vad tanken klarar ta emot värmeutvecklingen ifrån. När tanken blivit fulladdad uppstår då strypt förbränning även här. Lämplig storlek på ackumulatortanken brukar ligga mellan 1500 och 2000 liter när den skall anslutas till en vedpanna på 25 30 kw. Dimensionering av tank och panna görs efter husets värmebehov. Upptändning För att starta vedeldningen i en kall panna görs en upptändningsbrasa först. Upptändning bör göras med finhuggen ved, och kanske lite tidningspapper. Under upptändningen är emissionerna oftast högre än under senare vedinlägg och mycket av värmen som utvecklas går åt till att värma upp pannan. Skillnader i storlek på upptändningsbrasa, hur finhuggen veden är, drag, etc kan ge stora skillnader i upptändningsemissioner. Vid mätningarna gjordes uppskattningar av storleken på upptändningsinläggen samt observationer av hur upptändningen gick till. Provtagning och kemisk analys av emissioner Vid varje mätning gjordes två provtagningar, och i många fall gjordes dessutom en extra provtagning för stoft. Första provtagningen gjordes med SP och IVL:s metod för enkel provtagning i fält, som tagits fram i tidigare BHM-arbete [7]. Metoden för enkel provtagning i fält användes för provtagning av: metan, NMVOC (flyktiga organiska ämnen exklusive metan), TOC (totalt organiskt kol) CO (kolmonoxid), CO 2 (koldioxid), O 2, och stoft. Teflonslang Filter Skorsten Provgas in Tedlarpåse 2 st. kondensfällor SKC-batteridriven handpump Figur 1 Schematisk bild av den enkla fältmetoden. 4

En schematisk bild av den enkla fältmetoden visas i figur 1. Rökgasen förs först genom planfilter som sitter i en filterhållare, för uppsamling av stoft. Under fältmätningarna placerades filterhållaren inuti skorstenen, ca 300 mm ned från skorstenstoppen (figur 2). Filtret värms på så sätt upp av rökgaserna. Filtret torkas och vägs före och efter mätning för att på så sätt erhålla masskoncentration av stoft. Efter filtret förs rökgasen via en teflonslang (10 20 m) till enkel kylare, vilken utgörs av två tvättflaskor i glas som fungerar som kondensfällor, i vilka rökgasens fukt avskiljs. Nästa steg i provtagningen är uppsamling av rökgasen i en Tedlar-påse, via en pump. Kylare, pump och Tedlarpåse står på marken under provtagningen (figur 2). I Borås bestämdes provvolymen rökgas för respektive prov genom att multiplicera provtagningsflödet med provtagningstiden. I Nyköping användes gasur för bestämning av provvolym. Direkt efter provtagning analyserades påsinnehållet m a p TOC (totalt organiskt kol) CO (kolmonoxid), CO 2 (koldioxid), och O 2. TOC mäts i ppm metanekvivalenter, och räknas om till OGC genom att molmassan för kol används vid beräkning av koncentration i mg per MJ. Gasanalysatorer som fungerar enligt följande principer användes: icke-dispersiv infraröd (CO 2, CO), paramagnetism (O 2 ), och flamjonisation (OGC/TOC). Därefter drogs en fraktion (några ml) av rökgasprovet ut från Tedlar-påsarna med en gastät spruta, och fördes över på adsorbentrör av typen Tenax. Beroende på uppmätt TOC-halt, anpassades provvolymen som drogs ut till adsorbentrören enligt: För TOC-halter <100 ppm (CH 4 -ekvivalenter) togs 18,4 ml som provvolym. För TOC-halter 100 500 ppm (CH 4 -ekvivalenter) togs 8,4 ml som provvolym. För TOC-halter 500 1000 ppm (CH 4 -ekvivalenter) togs 3,4 ml som provvolym. För TOC-halter > 1000 ppm (CH 4 -ekvivalenter) togs 0,4 ml som provvolym. Syftet med att anpassa provvolymen var att undvika extra spädningsarbete under de efterföljande analyserna. Inom ett dygn efter provtagning analyserades Tedlar-påsarnas innehåll med avseende på lätta VOC, d v s 18 specifika kolväten med 1-6 kolatomer. Tenax-rören analyserades 10-50 dagar efter provtagning m a p 15 VOC med 6 14 kolatomer. Gaskromatograf användes för VOC-analyser. Tedlarpåse Kylare Teflonslang Teflonslang Figur 2 Foto av provtagning med enkla metoden. Till vänster visas utsugning av gas från skorsten och till höger kylare, pump och Tedlar-påsen som rökgasen samlas upp i. Rökgasen transporteras via en teflonslang ifrån utsugning av gas från skorsten till kylare. Den andra provtagningen gjordes för att analysera rökgasens innehåll av PAH och utfördes på något olika sätt i Borås respektive Nyköping. I Borås gjordes provtagningen i pannrummet och enligt ISO 11338 [15]. Hylsfilter av glasfiber användes för att fånga upp partikelbundet PAH. Flyktiga PAH fångas genom kondensering i en kylare och uppsamling i en adsorbent, vilken utgjordes av en behållare med XAD-2 och polyuretanskum. Utrustning som var i kontakt med rökgasen var i glas, förutom en 1 m lång teflonslang mellan filtersond och kylare. I Nyköping togs proverna från skorsten på taket. Samma provtagningsprincip som i Borås användes men med undantaget att en metallsond användes och att gasen passerade en 10 m lång uppvärmd teflonslang innan den gick igenom filter, kylare och adsorbent. Skillnaderna i provtagningsmetodik är av mindre betydelse eftersom 5

partikelbundna och gasformiga PAH-ämnen analyserades som samlingsprov. Den kemiska analysen av proverna gjordes med högupplösande vätskekromatografi (HPLC). De analyserade PAHföreningarna var: naftalen, acenaften, fluoren, fenantren, antracen, fluoranten, pyren, benso(a)antracen, chrysen, benso(b)fluoranten, benso(k)fluoranten, benso(a)pyren, dibenso(a, h)antracen, benso(g, h, i)perylen, indeno(1, 2, 3-cd)pyren. En tredje provtagningen gjordes i de 25 mätfallen under hela vedinlägg. Syfte var att säkerställa partikelhalten i rökgasen genom en extra partikelmätning, förutom den som görs genom uppsamling av stoft på filtret (som sitter uppströms Tedlarpåse) i första provtagningen. I Borås gjordes denna extra partikelprovtagning med en metod och utrustning som används i Tyskland för besiktning av mindre fastbränsleeldade pannor som eldningsutrustningar i villor. Metoden innebär att totalt 270 normalliter rökgas sugs ut och filtreras genom ett litet glasfiberfilter under en tidsrymd på 30 minuter. Filtret konditioneras och vägts in före och efter provtagning. Under provtagningen mäts samtidigt CO- och O 2 -halterna och en delström av provgasen samlas upp i en påse. Efter stoftprovtagningen mäts COoch O 2 -halterna i detta gasprov vilket ger medelvärden på CO- och O 2 -halterna under provtagningsperioden. Efter konditionering och invägning av stoftfiltret erhålls uppsamlad stoftmängd vilket tillsammans med provgasvolymen och rökgasernas O 2 -halt ger stofthalten normerad till given O 2 -halt (normalt 10 %). CO-halten erhålls i g/m 3 normerad till given O 2 -halt. Utöver stoft- CO- och O 2 -halterna bestämdes också drag och rökgastemperatur med samma instrument. Det finns en risk att få ett mindre representativt prov om man bara mäter under en halvtimma. För att förbättra representerbarheten togs därför två prov (motsvarar total mätperiod på 60 min och 540 normalliter utsugen rökgasvolym) vid varje mätfall. Den tyska stoftprovtagningsmetoden användes i samtliga mätfall i Borås. I Nyköping gjordes isokinetisk stoftprovtagning i enlighet med svensk standard för stoftmätning i åtta av tolv mätfall. Dessa mätningar gjordes under hela eldningscykler, precis som stoftmätning med metoden för enkel provtagning i fält, d v s filtret som sitter uppströms Tedlarpåse. Enkätundersökning Ett brev med en enkät (bilaga 2) på 10 frågor om vedeldning skickades till totalt 286 vedeldare i Borås och Nyköping. Enkäten inleds med fyra frågorna om bränsleförbrukning, sotningsfrekvens och typ av anläggning. Sex av frågorna anknyter till eldningsbeteende. Enkäten lämnar utrymme för att kryssa i olika vanor beroende på om det är sommar eller vinter. Resultat och diskussion Intresset för att delta i studien var stort. Många vedeldare var positiva på att ställa upp på mätningar och likaså var svarsfrekvensen god på enkätutskicket. Fältobservationer För att underlätta genomförandet av mätningar prioriterades vedeldare som var hemma dagtid vid urvalet. Eldning gjordes som vanligt medan mätingenjörerna provtog rökgas, samt noterade pannmodell och installation, bränsle och eldningsbeteende. Mätningarna gjordes hösten 2004 till våren 2005, samt höst/vinter 2005. Utomhustemperatur och tryck under mätningarna varierade mellan -8 och 10 C, respektive 962 och 1046 mbar, se bilaga 4 för utomhusförhållande i respektive mätfall. Fördelning av pannor Ofta innebär en sotningsfrist på åtta veckor att vedpannan hör till gruppen icke BBR-godkända utan ackumulatortank, men denna studie visar att det finns många undantag. I Nyköping märktes detta tydligt genom att många av pannorna med åtta veckors sotningsfrist var BBR-godkända och hade ackumulatortank. Vid indelning av de pannor som mätningarna gjorts i har därför respektive panna grupperats med hjälp av SP:s lista över pannor provade vid SP som uppfyller gällande utsläppskrav enligt Boverkets byggregler [16]. I Boråsområdet gick brevförfrågan ut till 105 slumpvis utvalda adresser i områdena Sjömarken, Sandared, Sandhult och Viskafors med biobränsleeldade pannor, som har antingen 8 eller 16/20 6

veckors sotningsfrist. Bland de hushåll som svarade positivt på förfrågan om att delta i projektet har 44 % icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank (två av dessa var kökspannor), 12 % motsvarande pannor men anslutna till ackumulatortank, och 30 % BBR-godkända pannor med ackumulatortank. Bland de övriga svaren fanns BBR-godkänd vedpanna utan ackumulatortank, och hushåll som nyligen bytt till pellets, flis eller olja. I det studerade Boråsområdet var 42 % av de biobränsleeldade pannorna icke BBR-godkända utan ackumulatortank, 15 % pelletspannor, 6 % BBR-godkända med ackumulatortank, 1 % icke BBR-godkända med ackumulatortank, och 35 % svårbestämda genom att de har sotningsfrist på 16/20 veckor men benämndes som gamla pannor i sotarregistret. Den svårbestämda gruppen består enligt sotaren av nya eller gamla vedpannor som är anslutna till ackumulatortank. I Nyköping gick brevförfrågan ut till 80 hushåll som har 8 veckors sotningsfrist. Inga förfrågningar gick ut till någon med 16/20 veckors sotningsfrist på grund av att eldningsutrustningar med 16/20 veckors sotningsfrist i det aktuella området i huvudsak utgörs av köksspisar. Genomgång av svaren, och vidare kontakt med pannägarna visade att 45 % av pannorna med 8 veckors sotningsfrist bestod av så kallade kökspannor vilket kan betraktas som en underkategori till vedpannor. (Resultatet är i linje med informationen från sotaren som uppskattar andelen av kökspannor till 50 %). I ungefär hälften av fallen var kökspannor placerade i ett pannrum och anslutna till ackumulatortank. I det studerade området i Nyköping utgör BBR-godkända pannor med ackumulatortank ungefär hälften av pannbeståndet av vedpannor, 38 % består av icke BBR-godkända pannor utan ackumulatortank och resten av lika många BBR-godkända utan ackumulatortank och icke BBR-godkända med ackumulatortank. Pannkonstruktioner I bilaga 6 redovisas pannkonstruktioner för de olika mätfallen schematiskt. Pannorna i gruppen som ej uppfyller BBR-krav hade vattenkylda eldstäder och de flesta fungerar enligt principen för överförbränning och är utrustade med gjutjärmsroster. Pannorna i gruppen som uppfyller BBR-krav och har ackumulatortank har i flera fall keramiskt fodrade eldstäder och fungerar i huvudsak enligt principen för omvänd förbränning. I många fall hade dessa pannor roster i keramiskt material. För att säkerställa tillräckligt drag vid förbränningen är de nyaste pannmodellerna i gruppen IBG ofta utrustade med fläktstyrd förbränning, men i sex av mätfallen var IBG-pannorna konstruerade enligt principen för självdrag (mätfall 14, 19, 20, 22, 24 och 33). Bränslekvalité Bränslet som används utgjordes i de flesta fall av blandved. Många av vedeldarna i studien håller sig också till ett bränsle, och då var björk eller gran vanligast. Veden huggs på vintern och lagringstiden före användning var i de flesta fall mellan 6 månader, d v s en vår och sommar, till två år. Fukthalten låg på 15 ±6 %, med undantag av ett fall med en 24 % och ett med 29 % fukthalt. I bilaga 5 redovisas vedsort, fukthalt och lagring för respektive mätfall. Direkteldning - braseldning eller strypt förbränning Bland dem som har en icke BBR-godkänd vedpanna utan ackumulatortank braseldade samtliga i denna studie, ingen tillämpade strypt förbränning. Det finns flera möjliga förklaringar till detta. En sådan skulle kunna vara att det bara förekommer braseldning, men det är mindre troligt eftersom andra studier visat på förekomst av strypt förbränning. Spridningsmodellering och omgivningsluftsmätning i BHM visade att strypt förbränning dominerade för vedpannor utan ackumulatortank när det var -10ºC eller kallare [17]. En andra förklaring till att samtliga direkteldarna i denna studie braseldade kan vara att de mest medvetna och duktiga vedeldarna anmält sitt intresse för studien, och bland sådana kan man i första hand förvänta sig braseldning. En tredje möjlighet är att vi, av praktiska skäl, prioriterat eldare som är hemma på dagtid och i denna grupp kan man förvänta sig många braseldare. Fältmätningarna ger i sig inte tillräckligt med underlag för att braseldning dominerar över strypt förbränning, utan omfattningen av strypt förbränning behöver undersökas noggrannare. Enkätstudien i etapp 2 av detta projekt inkluderar frågeställningen kring fördelningen mellan de två 7

eldningsbeteendena. Kunskap kring fördelningen mellan de två eldningsbeteendena för vedpannor utan ackumulatortank, s k direkteldade pannor, är mycket viktigt för att få fram säkrare nationella emissionsfaktorer för panntypen och för beräkningarna av nationella emissioner från småskalig biobränsleeldning. Ackumulatortankens storlek Ackumulatortanken bör vara tillräckligt stor för att kunna ta emot värmeutvecklingen från ett fullt vedinlägg. Då blir eldningen bekväm, och man behöver vanligtvis elda högst en gång om dagen. Lämplig storlek på ackumulatortanken brukar ligga mellan 1500 och 2000 liter när den skall anslutas till en vedpanna på 25 30 kw. Dimensionering av tank och panna görs efter husets värmebehov. Huvuddelen av BGA hade tillräckligt stora ackumulatortankar, se bilaga 6 för ackumulatorvolym i respektive fall. I de fall där ackumulatortanken inte klarar att ta upp värmen från ett helt vedinlägg är det viktigt att vedeldarna är medvetna om det och inte fyller upp vedmagasinet för då riskeras ofördelaktiga förbränningsförhållanden. Upptändning Finkluven ved, ofta kombinerat med tidningspapper användes för upptändning i huvuddelen av fallen (bilaga 5). I några fall fyllde man upp med några grövre vedträn i upptändningsinlägget också. I de flesta fall var upptändningsinlägget för icke BBR-godkända vedpannor på några kg. För BBRgodkända vedpannor med ackumulatortank var upptändningsinlägget större, ofta kring 10 kg. Upptändningsinläggen bör inte fylla upp mer än halva vedmagasinet. I fyra fall (12, 14, 19 och 24) var upptändningsinläggen jämförbara med fulla vedinlägg, och således alltför stora. Eldning I bilaga 5 beskrivs hur pannorna eldades vid mätningarna. Samtliga pannor i gruppen som ej uppfyller BBR-krav och som saknar ackumulatortank braseldades, det vill säga eldades med flera mindre vedinlägg, ofta med täta intervall (mindre än 1 timma). De BBR-godkända pannorna eldades med större inlägg i alla fall utom ett (33) där det braseldades istället. Skorsten Plåtskorstenar och insatsrör i plåt är helt täta om de är korrekt installerade, men vid murade skorstenar kan det finnas ett inläckage av luft till rökgasen. I sådana fall fås en utspädning av emissionerna på vägen upp genom skorsten. Det konstateras att 80 % av skorstenarna i undersökningen är murade och att fördelningen mellan olika skorstenstyper ser likadan ut för gruppen IBG respektive BGA (bilaga 6). Emissioner Det har tagits fram emissionsdata både för eldning under hela vedinlägg och vid upptändningsfas och driftfas. Dessa redovisas separat, samt i de fall där mätningar gjorts vid båda faserna beräknas också emissionsdata för hela vedinläggen, vilket redovisas tillsammans med mätresultat från hela vedinlägg. Emissioner från icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank och BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank jämförs liksom klimatpåverkande effekt på grund av metanutsläpp från olika vedeldade pannor. 8

Tabell 2 Emissioner uppmätta som samlingsprov under hela vedinlägg. Data presenteras i mg/mj, förutom där annan enhet (%) anges. Mätfallen är sorterade efter minskande metanhalt i respektive panngrupp. För BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank har mätfall 12 exkluderats från medel- median, min- och maxvärden p g a felaktigt inställd panna. NMVOC har beräknats genom att subtrahera metan från TOC. Fall 1-4, 11-19, 25-27 och 31-32 gäller Boråsområdet, och övriga Nyköping. För resultat för specifika NMVOC-föreningar, PAH-föreningar och partikelhalter uppmätta med respektive mätmetoder hänvisas till bilaga 7, 8 respektive 9. Fall CO 2 (%) CO OGC Metan NMVOC PAH Benso(a)- pyren 8 4,1 8000 780 480 560 34 0,38 150 9 5,7 8900 630 400 440 26 0,22 160 4 4,2 5200 570 360 400 19 0,17 73 Icke BBR- 3 a 6,7 5300 570 330 430 1,7 0,02 96 godkända 10 4 7000 440 260 330 19 0,25 240 vedpannor 6 4,6 4800 390 220 300 5,9 0,06 160 utan ack.- 5 5,1 3700 410 210 340 7,5 0,04 160 tank 29 e 3,8 2700 250 160 170 d d 170 7 3 3300 270 150 210 4,9 0,05 260 30 e 3,4 4100 220 140 150 1,4 0,02 120 2 4 3000 240 130 190 6,5 0,07 110 27 e 3,5 4600 250 120 220 4,7 0,04 120 1 4,9 3300 290 110 280 20 0,17 110 26 e 3,6 2400 200 110 160 5,4 0,05-28 e 6,9 3000 210 81 200 F f - Stoft Medel 4,5 4600 380 220 290 12 0,12 150 Median 4,1 4100 290 160 280 6,5 0,06 150 Min 3,0 2400 200 81 150 1,4 0,02 73 Max 6,9 8900 780 480 560 34 0,38 260 c c c 18 8,6 4400 14 0,13 120 12 4,1 9300 2400 1800 1300 237 1,9 1200 22 5,7 8700 1500 1000 930 14 0,2 450 24 3,9 7500 1100 640 790 d d 400 19 4,5 7000 950 450 810 9,2 0,09 180 BBR- 14 7,6 3600 510 340 340 5,9 0,04 160 godkända 20 4,1 5000 600 310 480 13 0,14 410 vedpannor 15 6,7 2900 390 290 230 5,4 0,04 65 med ack.- 34 e 11,2 3700 450 290 310 24 0,21 80 tank 23 6,1 3700 400 210 320 24 0,49 160 32 e 6 2700 360 180 300 1,3 0,02 160 17 8,9 2600 320 160 270 2,5 0,03 73 21 6,1 3100 290 160 230 2,5 0,07 120 31 e 5,7 2200 250 160 170 2,1 0,02 86 35 e 8,5 2800 240 150 180 3 0,01 145 13 10,1 1700 190 110 140 1 0,01 86 16 b 4,8 1900 140 70 110 3,8 0,02 44 33 e 6,7 900 34 20 24 0,7 0,01 110 11 10 1200 37 19 30 1,5 0,01 46 25 9,4 160 27 11 25 0,3 0,01 26 Medel 7,1 3500 430 250 320 7,1 0,09 150 Median 6,7 2900 340 170 250 3,4 0,04 120 Min 3,9 160 27 11 24 0,30 0,01 26 Max 11,2 8700 1500 1000 930 24 0,49 450 a Icke BBR-godkänd vedpanna med ackumulatortank b BBR-godkänd vedpanna utan ackumulatortank c Provtagning med enkla fältmetoden misslyckades p g a dåligt batteri i provtagningspump d Transportskadat prov e Beräknat från mätvärden vid uppstart och drift f Provtagning misslyckades, läckage 9

Hela vedinlägg I tabell 2 visas CO 2 -halt samt emissionsdata för hela vedinlägg. Stora variationer mellan olika mätfall finns både i gruppen icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank och i gruppen BBRgodkända vedpannor med ackumulatortank. För respektive grupp redovisas medel- och medianvärde. För att se inverkan av variationer visas också min- och maxvärden. I gruppen BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank finns ett fall med extremt höga emissioner, fall 12. Orsaken till de höga utsläppen i fall 12 är att termostaten på pannan ej var korrekt inställd. Vedeldaren hörde av sig dagen efter mätningen efter att ha läst manualen till pannan noggrannare, och ställt in panntermostaten rätt. Därför gjordes en ny mätning på samma panna, fall 14, vilket visade på lägre emissioner. Mätfall 12 exkluderas ifrån medel- median- och maxvärdena för emissioner i gruppen BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank, och likaså vid övriga jämförelser mellan IBG och BGA i denna rapport. Upptändningsförlopp och driftfas Vid upptändning av en tändbrasa ökar förbränningstemperaturen successivt. Efter antändning avgår först fukt och sen flyktiga kolväten från bränslet. Driftfasen inleds sen med mer effektiv förbränning och lägre utsläpp. I slutskedet av eldningscykeln, när det flyktiga materialet avgått från bränslet, finns kolet kvar i form av koks och när denna brinner ut emitteras mycket CO. Vid laboratoriemätningar kan man titta på realtidsinstrument för att se i vilken förbränningsfas man befinner sig i och anpassa provtagningen efter detta. I detta fältmätningsprojekt har upptändningsfas istället definierats som första halvtimman eller timman, med start från kall panna. I tabell 3 visas CO 2 -halt samt emissionsdata för mätningar under upptändningsförlopp respektive driftfas. Tio mätningar gjordes, men i ett av fallen fanns inte utrymme för att lägga in mer ved på grund av att pannan redan var uppe i temperatur. Det blir då nio fall kvar där emissioner under upptändning respektive drift kan jämföras. Tabell 3 Emissioner vid upptändnings- respektive driftfas. Data presenteras i mg/mj, förutom där annan enhet (%) anges. Mätfallen har sorterats efter minskande metanhalt i respektive undergrupp. NMVOC har beräknats genom att subtrahera metan från TOC. Fall 26-28 och 31-33 gäller Boråsområdet, och övriga Nyköping. För resultat för specifika NMVOC-föreningar, PAH-föreningar och partikelhalter uppmätta med respektive mätmetoder hänvisas till bilaga 7, 8 respektive 9. Fall CO 2 (%) CO OGC Metan NMVOC 26-u* 3,6 2400 200 110 160 Upptändning, 27-u* 3,5 3300 260 110 240 Icke BBR- 28-u* 8,1 2900 220 94 210 godkända 30-u** 5,6 2800 130 89 87 vedpannor 29-u** 5,2 1900 150 83 110 Driftfas, 26-d *** *** *** *** *** Icke BBR- 29-d** 3 3200 300 210 190 godkända 30-d** 2,1 4800 270 170 180 vedpannor 27-d* 3,4 7000 230 130 180 28-d* 3 3400 160 40 170 Upptändning, 34-u** 14,2 4000 930 600 640 BBR- 32-u* 6,9 2100 370 180 320 godkända 35-u** 9 1400 99 52 99 vedpannor 33-u** 7 800 41 23 31 med ack.tank 31-u* 5,3 910 68 21 70 Driftfas, 31-d* 5,9 2800 330 220 220 BBR- 32-d* 5,2 3300 350 180 290 godkända 35-d** 8,3 3300 300 180 210 vedpannor 34-d** 9,5 3600 190 120 130 med ack.tank 33-d** 6,5 950 29 20 18 *Upptändningsprovtagning gjordes under en timma, start från kall panna. **Upptändningsprovtagning gjordes under en halvtimma, start från kall panna. ***Vedinlägget brann ut efter en timma. Den definierade driftfasen inträdde aldrig och därför gjordes ej driftfasprovtagning. 10

I figurerna 3-5 visas emissionsdata för CO, metan och NMVOC vid upptändning respektive drift för de olika mätfallen. Först observeras att CO-emissionen var lägre vid upptändning än vid drift i ett av nio fall (figur 3). Trenden att CO-utsläppet är högst vid driftfas kan bero på höga emissioner av CO under koksförbränningen. Tolkningen av resultatet blir dock osäker på grund av att realtidsmätningar av emissioner saknas. Tidigare laboratoriemätningar [6, 18] visade istället på lägre CO-utsläpp vid upptändning i de flesta mätfallen, även om flera fall tydligt avvek och visade lägre CO-utsläpp under upptändning än vid drift. Det kan konstateras att emissionerna av metan i fem fall av nio var lägre under upptändning än vid drift (figur 4). Samma tendens konstateras NMVOC i fyra fall av nio (figur 5), liksom för OGC. Resultatet är tvärtemot vad man förväntar sig och vad som visats vid laboratoriemätningar tidigare [6, 18]. Det oväntade resultatet beror troligtvis på att upptändningsfasen i verkligheten utgjorde en kortare tid än förväntat och att driftfasen således inleddes snabbare än förväntat. I påsproverna som togs under en halvtimma eller en timma försvann då effekten av upptändning på grund av att upptändning var en liten andel av provet. Den enkla metod som används i detta projekt ger inte realtidsinformation om emissioner och således finns ingen kontroll på exakt i vilket förbränningsläge de olika påsproven tagits. För att få mer säkra resultat vore det lämpligt att göra nya försök med realtidsmätning av emissionerna för att undersöka skillnaderna mellan emissioner vid upptändning respektive drift. 7000 6000 5000 IBG-upptändning IBG-drift BGA-upptändning BGA-drift CO (mg/mj) 4000 3000 2000 1000 0 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mätfall nr Figur 3 Emissioner av CO vid upptändningsfas och vid driftfas. Metan (mg/mj) 700 600 500 400 300 200 IBG-upptändning IBG-drift BGA-upptändning BGA-drift 100 0 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mätfall nr Figur 4 Emissioner av metan vid upptändningsfas och vid driftfas. 11

NMVOC (mg/mj) 700 600 500 400 300 200 IBG-upptändning IBG-drift BGA-upptändning BGA-drift 100 0 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 Mätfall nr Figur 5 Emissioner av metan vid upptändningsfas och vid driftfas. Jämförelse mellan icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank och BBRgodkända vedpannor med ackumulatortank Lägre halter av emissioner observerades för medianfallet BGA jämfört med IBG (tabell 2), förutom för metan som, oväntat, istället var 6 % högre för BGA. När medianfallen för hela vedinlägg jämförs var emissionen från BGA jämfört med IBG 29 % lägre för CO, 11 % lägre för NMVOC, 48 % lägre för PAH, 33 % lägre för benso(a)pyren, och 14 % lägre för stoft. Skillnaderna mellan emissioner från BGA och IBG är dock betydligt mindre än vad som tidigare visats i laboratoriestudier [7]. I jämförelsen mellan BBR-godkända vedpannor med ackumulatortank och icke BBR-godkända vedpannor utan ackumulatortank kan det också noteras att spridningen i utsläppshalter inom respektive grupp är mindre för IBG än för BGA. Dock blir spridningen i gruppen BGA ungefär som för IBG om man exkluderar de tre fallen med högst emissioner, rangordnat efter metan (alternativt CO): fall 22, 24 och 19. Dessa fall bidrar också till de höga medianvärdena för emissioner i gruppen BGA. En närmare titt på BGA-pannor med högsta emissioner visar: Fall 22: självdragspanna, 29 % fukt i veden, 800 l ackumulator, upptändning ~halvt inlägg Fall 24: självdragspanna, 10 % fukt i veden, 1000 l ackumulator, upptändning ~fullt inlägg Fall 19: självdragspanna, 14 % fukt i veden, 500 l ackumulator, upptändning ~fullt inlägg Alla tre pannorna är således både självdragspannor, samt installerade ihop med relativt små ackumulatortankar. Övriga mätfall i gruppen BGA som också har pannor med självdrag är: 14, 20 och 33. Fall 14 och 20 placerar sig på fjärde respektive femte plats vid rangordning efter höga metanutsläpp, det vill säga fem av de sex självdragspannor som ingår i gruppen BGA visar de högsta emissionerna. Den sjätte självdragspannan i gruppen, fall 33 har istället ett av de lägsta utsläppen av både metan och CO. Övriga data för fall 33 är: 11 % fukt i veden, 1000 l ackumulatortank, upptändning < ¼ fullt vedinlägg, samt ett annorlunda eldningsbeteende jämfört med alla andra eldarna i gruppen BGA. I fall 33 braseldades det på samma sätt som vid eldning i gruppen IBG. Sammanfattningsvis indikerar resultaten stor risk för höga emissioner för BBR-godkända vedeldade pannor konstruerade för självdrag. Det finns ackumulatortankar som är mindre än 1500 l i fyra fall förutom i fallen med de tre BGApannorna med högsta utsläppen: fall 11, 20, 23 och 33. För två av dessa fallen, 11 och 33, var emissionerna av metan och CO bland de lägst uppmätta. I fall 11 eldades ved med 17 % fukt, ackumulatortanken var 1000 l, pannan hade sugande fläkt och det eldades med halvfulla vedinlägg. Fall 33 var som sagt en braseldare, trots ackumulatortanken. Fall 20 har redan diskuterats då pannan 12