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Autoren
OldBo
08.03.2010
Die Rußzahl ist die Kennzahl für die Schwärzung, die die im Abgas enthaltenen staubförmigen Emissionen bei der Rußzahlbestimmung nach DIN 51402 Teil 1, Ausgabe Oktober 1986, hervorrufen.
Die  ist die Kennzahl für Die Schwärzung, die die im Abgas enthaltenen staubförmigen Emissionen hervorrufen, ist die nach DIN 51402 Teil 1, Ausgabe Oktober 1986 festgelegte Rußzahl. Maßstab für die Schwärzung ist das optische Reflexionsvermögen; einer Erhöhung der Rußzahl um 1 entspricht eine Abnahme des Reflexionsvermögens um 10 %.

Die Rußzahl ist nur bei Ölfeuerungsanlagen mit Verdampfungs- und Gelbbrennern zu bestimmen. Die ermittelte Rußzahl lässt Rückschlüsse auf die Verbrennungsgüte zu. Für Feuerungsanlagen mit Zerstäuberbrennern, die ab dem 1.10.1988 in den alten und ab dem 3.10.1990 in den neuen Bundesländern errichtet wurden, ist die Rußzahl auf 1 begrenzt. Für Anlagen, die früher errichtet wurden, und für Feuerungsanlagen mit Ölverdampfungsbrennern ist die zulässige Rußzahl 2.

Die Rußzahlbestimmung wird durch drei Einzelmessungen durchgeführt und die Schwärzung des Filterpapiers mit der Bacharach-Skala zu vergleichen. Durch die Bildung des Mittelwerts aus den Einzelmessungen wird der endgültige Wert bestimmt. Die Rußzahl 0 sollte angestrebt werden.

Bei Blaubrennern bildet sich bei Luftmangel kein Ruß, sondern CO (Kohlenmonoxid). Deshalb muss bei dieser Brennerart der CO-Gehalt gemessen werden. Er darf den Grenzwert von 1000 ppm* (0,1%) nicht überschreiten.

Die Bestimmung der Rußzahl wird nach einem normativen Verfahren (DIN 51402 Teil 1) durch visuellen Vergleich durchgeführt. Es sind 3 Einzelmessungen vorzunehmen, aus den Einzelmessungen ist der arithmetische Mittelwert zu bilden. Das auf die nächste ganze Zahl gerundete Ergebnis entspricht der Verordnung, wenn der Rußzahl-Grenzwert nicht überschritten wird.

Zur Ermittlung der Rußzahl gibt es 3 Möglichkeien:
  • manuelle Messung
  • digitale Messung
  • Streulichtverfahren
Zu jeder Rußzahlbestimmung ist der Nachweis von Ölderivaten mit einer Testflüssigkeit (Aceton) durchzuführen.
Manuelle Messung
Rußpumpe
 Rußpumpe
Quelle: Wöhler
Aus dem Kernstrom des unverdünnten Abgases wird eine Probe durch ein Filterpapier gesaugt. Der Schwärzungsgrad des auf dem Filterpapier abgebildeten Rußfleck wird mit den Vergleichsbildern einer Bacharach-Rußzahlvergleichsskalaverglichen und eine Rußzahl festgelegt.

Ermittlung der Rußzahl

Die Ermittlung der Rußzahl der Abgase und die anschließende Feststellung, ob sich Ölderivate im Rauchgas befinden, sind insgesamt dreimal vorzunehmen. Für jeden Durchgang sind 10 Pumpenhübe erforderlich. Die Probe ist rechtwinklig im Kernstrom der Rauchgase zu entnehmen.

Eine weitere Messung ist durchzuführen, wenn das beaufschlagte Filterpapier
1. durch Überhitzung verfärbt wurde,
2. durch Kondensatbildung merklich feucht wurde, oder
3. keinen gleichmäßigen Schwärzungsgrad über den Querschnitt des Rußflecks aufweist.
Zur Bestimmung der Rußzahl ist das beaufschlagte Filterpapier unter die Ausschnitte
der Rußzahlvergleichsskala zu legen und das dem Schwärzungsgrad entsprechende Feld nach dem Augenschein festzustellen. Die Rußzahl der Probe ist durch die Nummer dieses Feldes gegeben.

Aus den drei Rußzahlen ist der arithmetische Mittelwert zu bilden und auf die
nächste Zahl auf- bzw. abzurunden. Dieser gerundete Mittelwert stellt die Rußzahl
der Anlage dar.

Die Rußzahlbestimmung und der Nachweis der Ölderivate beziehen sich auf
das unverdünnte Abgas.

Messung

Zur Vermeidung von Kondensat am Filterpapier sollte der Messkopf-Ryton inkl. Turbulenzspirale auf dem Kessel vorgewärmt werden. Das Filterpapier zwischen die Messköpfe legen und die Messköpfe durch Aufdrücken der Klammern verschließen. Hierbei muss der Kerbstift in die Kerbe eingerastet sein. Einige schnell ausgeführte
Pumpenhübe vor der eigentlichen Messung fördern die Funktionsbereitschaft des Gerätes.

Die Entnahmesonde wird im Abgasrohr im Kernstrom mit einem Gewindekonus 8 mm Ø dichtschließend angebracht. Zur Rauchgasentnahme werden 10 Pumpenhübe wie folgt ausgeführt: Die Kolbenstange muss langsam herauszgezogen (ca. 2-3 sec.) und in Endlage ca. 3 sec. festgehalten werden, damit durch das Filterpapier 3 Druckausgleich in der Pumpe erfolgen kann.

Danach den Kolben zurückstoßen und den Ablauf insgesamt 10 x wiederholen. Die jeweilige Wartezeit bei herausgezogener Kolbenstange ist unbedingt einzuhalten, damit das richtige Abgasvolumen gezogen wird.

Das Filterplättchen herausnehmen und den darauf befindlichen Rußfleck auswerten.
Die exzentrische Prüföffnung des Messkopfes gestattet durch Drehen weitere Tests mit dem gleichen Filterpapier.
Digitale Messung
digitales Rußzahlmessgerät
 digitales Rußzahlmessgerät
Quelle: Testo
Neuerdings gibt es digitale Messgeräte zur einfachen elektronischen Rußzahlmessung. Es ermittelt digital die Rußzahl bei konstanter Probeentnahme. Diese Geräte erzielen eine hohe Genauigkeit durch eine Beheizung des Messflecks und verhindert so Messfehler durch Kondensat.
Streulichtverfahren
Streulichtverfahren
 Streulichtverfahren
Quelle: Durag
Einsatz des Streulichtverfahrens
 Einsatz des Streulichtverfahrens
Quelle: Durag
Nach der TA Luft sind leichtölbefeuerte Anlagen mit einer Leistung zwischen 5 und 25 MW mit einer Messeinrichtung auszurüsten. Dieses System soll die Rauchgastrübung kontinuierlich ermitteln und die Rußzahlen mit ausreichender Sicherheit bestimmen.

Messprinzip

Das Messgerät arbeitet nach dem Streulichtverfahren. Das modulierte Licht einer Halogenlampe mit langer Lebensdauer wird durch die Sendeoptik zu einem Strahlkegel geformt und beleuchtet im Abgaskanal die Rauchteilchen. Das von diesen Teilchen reflektierte Streulicht wird von der Empfangsoptik innerhalb eines definierten Messvolumens erfaßt und auf dem optischen Sensor abgebildet. Dieser
Sensor wandelt das Streulicht in einen intensitätsproportionalen Signalstrom um. Die Streulichtintensität ist proportional zur Teilchenkonzentration im Messvolumen.

Die nachgeschaltete digitale Auswerteelektronik berechnet aus dem empfangenen Streulicht und der Sendelichtintensität die Teilchenkonzentration. Die errechnete Größe wird als digitaler Wert in einem vierstelligen Display angezeigt und gleichzeitig als analoges Stromsignal ausgegeben. Das Messergebnis ist kalibrierfähig und kann in Rußzahl  oder mg/m3 angegeben werden.

Der Optik- und Elektronikteil des Messgerätes ist zur Kaminseite gas- und staubdicht. Die beheizten optischen Grenzflächen werden durch eine gesonderte Spüllufteinheit von Verschmutzung freigehalten. Zur Überprüfung der ordnungsgemäßen Funktion führt das Messgerät in periodischen Abständen von 4 Stunden einen Kontrollzyklus
durch. Hierbei werden der Nullpunkt, die Verschmutzung der optischen Grenzflächen, sowie ein Referenzwert automatisch gemessen und angezeigt. Die nachfolgenden Messwerte werden, wenn notwendig, automatisch korrigiert. Übersteigt die Korrektur einen bestimmten Wert, so wird ein Fehlersignal erzeugt.
Weitere Funktionen
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Bramme schrieb: Dass das Erdreich nicht übrlastet wird stellt man über die min. Soletemperatur ein. Sobald die Soleausgangstemperatur in die Nähe dieses Wertes kommt, reduziert die WP die Leistung. Dann kann man immer...
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