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Emissionsmessung beim Holzkohlegrill Grillen im Labor – für bessere Luft

Autor / Redakteur: Rita Schwab* / Christian Lüttmann

Herzhafte Burger und saftige Spareribs – was für Grill-Fans ein Traum ist, stellt für manche Nachbarn eine Geruchsbelästigung durch den Rauch des Holzkohlengrills dar. Und in der Gastronomie sind Mitarbeiter sogar regelmäßig den dabei entstehenden Feinstaub-Partikeln ausgesetzt. Am Fraunhofer Institut für Bauphysik untersuchen Forscher, wie sehr Holzkohlegrills tatsächlich die Luft verschmutzen und wie sich Schadstoff- und Geruchsemissionen vermeiden lassen.

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Beim Grillen entstehen auch Schadstoffe und Feinstaub. Fraunhofer Forscher wollen diese Geruchsbelästigung und Gesundheitsgefährdung minimieren (Symbolbild).
Beim Grillen entstehen auch Schadstoffe und Feinstaub. Fraunhofer Forscher wollen diese Geruchsbelästigung und Gesundheitsgefährdung minimieren (Symbolbild).
(Bild: gemeinfrei, Joshua Kantarges / Unsplash)

München – Viele Kommunen verzeichnen eine Zunahme von Holzkohlegrills in Restaurants, Gaststätten und Imbissbuden. Doch beim Grillen mit Holzkohle wird die Luft in der näheren Umgebung durch Feinstaub und viele andere verbrannte Abgasbestandteile belastet. Wer nicht zum Essen eingeladen ist, dem bleiben lediglich stinkender Rauch und unangenehme Gerüche. Anwohner sorgen sich zudem um mögliche gesundheitliche Folgen durch die Luftbelastung von regelmäßigem Grillen in ihrer Nähe. Besonders betroffen von Schadstoffemissionen sind auch die Angestellten der Gastronomiebetriebe: Viele der Gaststätten betreiben keine Abgasreinigungsanlagen, sodass die Mitarbeiter dem Grillrauch direkt ausgesetzt sind.

Wenn doch Absaugvorrichtungen installiert sind, muss erst einmal geklärt werden, ob diese überhaupt funktionieren. Das übernimmt Dr.-Ing. Mohammad Aleysa, Wissenschaftler am Fraunhofer Institut für Bauphysik (IBP). Im Auftrag des Umweltbundesamts untersucht er mit seinem Team, welche Schadstoffemissionen aus den gewerblichen Gastronomiebetrieben wie etwa Holzkohlegrills, Pizza- und Brotbacköfen entweichen und mit welchen Verfahren sich die Geruchsbildung und die Abgase minimieren lassen. Die Testergebnisse, wie sauber die handelsüblichen Anlagen tatsächlich arbeiten, sollen Mitte 2021 vorliegen.

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Grill-Experiment mit fettreichem Fleisch

„Wir ermitteln, wie effektiv die herkömmlichen, auf dem Markt verfügbaren Abgasreinigungssysteme tatsächlich für den Einsatz in Gastronomiebetrieben sind und ob damit eine gute Luftqualität im Umfeld und besonders in Wohngebieten sichergestellt werden kann“, sagt Aleysa. Für die Untersuchungen steht dem Forscher ein ganz besonderer Versuchsaufbau zur Verfügung: In dem Labor des Fraunhofer IBP wurde ein gewerblicher Grill aufgebaut, auf dem dann zu Forschungszwecken große Mengen an fettreichem Fleisch landeten.

Über dem Grill ist eine meterhohe fünfstufige Abgasreinigungsanlage installiert, wie sie auch in unterschiedlichen technischen Konstellationen in Gastronomiebetrieben zum Einsatz kommt. Neben Stickoxiden und Kohlenstoffmonoxid maßen die Forscher den freigesetzten Feinstaub und benzolhaltige sowie polyzyklisch-aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK). Viele der detektierten PAK sind nachweislich gesundheitsschädlich. Sie entstehen hauptsächlich durch eine unvollständige Verbrennung von Fetten und ölhaltigen Marinaden. Je fettreicher die Spieße in dem Grill-Experiment waren, desto höher fielen die Emissionen aus.

So viel Schadstoffe entstehen beim Grillen

Die Grill-Abgase werden vor allem von Fett-Schwelbränden ausgelöst. Natürlich trägt der verwendete Brennstoff aufgrund einer unkontrollierten Verbrennung beim Anheizen des Glutbetts entsprechend zur Bildung von etlichen Schadstoffen bei.

Die jährlich zu erwartende Schadstoffmenge laut den Tests der Wissenschaftler: Auf eine aktive Grillfläche von 0,5 Quadratmeter entwichen 400 bis 500 Kilogramm Fein- und Feinstpartikel, die ermittelte Menge an Kohlenwasserstoff war mit 1,5 Tonnen dreimal so hoch. „Das sind bedenkliche Werte, sie liegen um das 300-fache über dem eines normalen Holzkamins, wenn man die längere Betriebszeit von gewerblichen Holzkohlegrills berücksichtigt“, ordnet Aleysa ein.

Forschung an Grilltechnik ohne Geruchsbildung

Bei der Suche nach Strategien gegen die Schadstofbelastung und Geruchsbelästigung von Anwohnern setzt das Team auf Software-Simulationen. Damit soll geprüft werden, ob sich durch eine Erhöhung des Schornsteins die Schadstoffe in der Umgebungsluft besser verteilen lassen und infolgedessen die Geruchsbildung eliminiert werden kann. Versuchsleiter Aleysa ist allerdings skeptisch: „Wir vermuten, dass dies nicht zielführend ist und das Problem nur verschiebt. Im Klartext: Nicht der nächste, sondern der übernächste Nachbar wird durch den Grillrauch belästigt.“

Die bestehenden Lösungen zur Abgasreinigung und Geruchsminimierung stellten die Fraunhofer Forscher nicht zufrieden. Sie entwickeln deshalb eine eigene Lösung, welche die Abgasmenge auf ein Zehntel reduzieren soll. Zudem wird das Fett dabei behandelt, noch bevor unangenehme Gerüche entstehen. Das System liegt bereits als Prototyp vor und soll Ende 2021 fertiggestellt sein.

* R. Schwab, Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP, 80686 München

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