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Verfahren zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Aerosolen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomassen und Abfaellen

Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Erprobung von Verfahrenskonzepten zur kostenguenstigen Vermeidung und Verminderung von Feinstpartikeln und Schadgasen in Prozessen zur energetischen Nutzung von Biomasse und Abfaellen. Das Vorhaben umfasst sowohl die Vermeidung der Aerosolbildung beim Verbrennungsprozess als auch die Verminderung von Schadstoffemissionen bei der Abgasreinigung. Im ersten Teil werden die Bildungs- und Umwandlungsmechanismen von Feinstpartikeln in Laborversuchen zur Verbrennung und Gasreinigung untersucht. Auf der Basis der experimentellen Daten werden bereits vorhandene Rechenmodelle weiterentwickelt. Diese Ergebnisse dienen zur Definition des optimalen Verfahrenskonzeptes, dessen wesentliche Schritte (Verbrennungsprozess und Aerosolabscheidung) im zweiten Teil des Vorhabens im Pilotmassstab an einer Holzfeuerungsanlage und einer Abfallverbrennungsanlage getestet werden. Unter Beruecksichtigung der Ergebnisse der anwendungsnahen Verfahrenstests werden die Rechenmodelle optimiert und die experimentellen Ergebnisse nachgerechnet. Die validierten Rechenmodelle dienen nach Abschluss des Vorhabens Anlagenbaufirmen zur Auslegung und zur Konstruktion der optimalen Verfahren zur Vermeidung und Verminderung von Aerosolen bei der energetischen Nutzung von Biomasse und Abfall.

Effizienzsteigerung biologischer Abluftbehandlungsverfahren durch Kombination mit alternativen Verfahren zur Abluftreinigung von biologischen Abfallbehandlungsanlagen sowie mechanisch-biologischen Restabfallbehandlungsanlagen

Abluftemissionen von biologischen Abfallbehandlungsanlagen zum Zweck der Komposterzeugung werden über die TA Luft geregelt. Dabei hat sich die Kombination aus Wäscher und Biofilter zur Abluftbehandlung mit dem Ziel der Staubabscheidung und Geruchsminderung weitgehend bewährt. Hauptsächliches Augenmerk liegt dabei auf der Begrenzung von Geruchsemissionen. Neben Anforderungen an die Begrenzung von geruchsintensiven Stoffen wird die effektive Reduktion aller kritischen organischen Stoffe der Klassen 1 und 2 nach Nr. 3.1.7 TA Luft zur Einhaltung der festgeschriebenen Grenzwerte gefordert. Bei der mechanisch-biologischen Behandlung von Siedlungsabfällen hat sich in Untersuchungen und Praxiserfahrungen der letzten Jahre gezeigt, dass der Biofilter nicht ausreicht, um die Abluft zu reinigen und die Anforderungen der TA Luft an eine effektive Reduktion aller kritischen organischen Stoffe der Klassen 1 und 2 zu erfüllen. Mit in Kraft treten der 30. BImSchV sind für mechanisch-biologische Restabfallbehandlungsanlagen weitergehende bzw. alternative Abluftreinigungsverfahren notwendig, so dass sich ein neuer Stand der Technik auf dem Gebiet der Abluftreinigung abzeichnen wird. Untersucht werden alternative Abluftreinigungsverfahren zur Behandlung der Emissionen von biologischen Abfallbehandlungsverfahren sowie mechanisch-biologische Restabfallbehandlungsverfahren. Das Projekt wird in Kooperation mit einem Industriepartner durchgeführt. Neben der Bilanzierung der quantitativen Emissionen sollen deren potenzielle Umweltauswirkungen auf Basis einer ökobilanziellen Abschätzung ermittelt werden, um die unterschiedlichen Systeme miteinander vergleichen zu können.

Umweltverträglichkeitsprüfung für die Erweiterung eines Schweinemaststalles um 1.386 Mastplätze in Twist

Herr Josef Nottberg, Alt-Hesepertwist 14, 49767 Twist, beantragt nach § 16 Abs. 1 Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) die Genehmigung für die Erweiterung eines Schweinemaststalles (Stall 3) um 1.386 Mastplätze mit Einbau einer zertifizierten Abluftreinigungsanlage der Firma Devriecom sowie Einbau einer zertifizierten Abluftreinigungsanlage der Firma Hagola im vorh. Schweinemaststall 1 auf dem Grundstück Flur 6, Flurstücke 65/3 der Gemarkung Twist. Die Gesamtanlage hat danach eine Kapazität von 2.546 Mastschweinen, 99 Rindern und 15 Kälbern. Die geplante Anlage soll im Frühjahr 2026 in Betrieb genommen werden.

Kombinierte Elektrolyse und Methanisierung zur Prozessoptimierung in der CO2-intensiven Baustoffindustrie

Abbau giftiger Substanzen, Farbstoffe, etc. in den Industrieabwaessern unter dem Einfluss von ionisierender Strahlung und UV-Licht

Bekanntlich werden bei der Produktion von Aluminium, Stahl etc., sowie von chemischen Produkten, Textilien, etc. eine Reihe von giftigen Gasen (Stickoxide, Schwefeloxide, etc.) und giftige schwer abbaubare Substanzen gebildet. Diese tragen entweder als Abgase oder Abwaesser zur Umweltverschmutzung wesentlich bei. Wir haben uns als Aufgabe gestellt, diese schaedlichen Stoffe unter dem Einfluss von Strahlung entweder in nutzbare Substanzen umzuwandeln oder aber sie so weit abzubauen, sodass sie keine Gefahr fuer die Umwelt darstellen.

Entwicklung von Absorbermodulen zur Abluftreinigung und Aufkonzentrierung oekotoxikologisch relevanter, fluechtiger Substanzen

Emissionen des Verkehrs

<p>Emissionen des Verkehrs</p><p>Pkw und Lkw sind effizienter geworden. Seit 1995 sanken die kilometerbezogenen direkten Emissionen des Treibhausgases CO₂ bei Pkw um knapp 14 %, bei Lkw um 9,5 %. Weil aber mehr Lkw unterwegs sind, sind die gesamten direkten CO₂-Emissionen im Straßengüterverkehr heute noch um 14,6 % höher als 1995, sind aber seit 2018 leicht rückläufig.</p><p>Verkehr belastet Luft und Klima - Minderungsziele der Bundesregierung</p><p>Deutschland hat sich mit dem Bundes-Klimaschutzgesetz das Ziel gesetzt, die deutschen Treibhausgasemissionen bis 2030 um 65 % gegenüber 1990 zu mindern und will 2045 die Klimaneutralität erreichen (siehe „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/klima/treibhausgasminderungsziele-deutschlands">Treibhausgasminderungsziele Deutschlands</a>“). Auch der Verkehrssektor muss dafür seinen Beitrag leisten.</p><p>Während die Treibhausgasemissionen in Deutschland seit 1990 stark gesunken sind, gab es im Verkehrssektor bisher kaum eine Verbesserung. Der Anteil des Verkehrs an den Gesamtemissionen ist seit 1990 von etwa 13 % auf etwa 22 % im Jahr 2023 gestiegen. Das lag vor allem am stetig wachsenden Straßengüterverkehr, dem Motorisierten Individualverkehr und dem zunehmenden Absatz von Dieselkraftstoff (siehe Abb. „Anteil des Verkehrs an den ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Emissionen in Deutschland“).</p><p>2023 verursachte der Verkehr 37 % der Emissionen von Stickstoffoxiden in die Luft (siehe Abb. „Anteil des Verkehrs an den Stickoxidemissionen (NOx) in Deutschland“). Der Anteil an den Feinstaubemissionen lag 2023 bei 17 %. Absolut betrachtet sind die Partikelemissionen des Verkehrs seit 1995 um rund 63 % gesunken (siehe Abb. „Anteil des Verkehrs an den Partikelemissionen (⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=PM10#alphabar">PM10</a>⁠) in Deutschland“). Hauptverursacher ist jeweils der motorisierte Straßenverkehr. Besonders in Ballungsräumen ist die Luft stark mit Stickstoffdioxid belastet (siehe „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/luft/luftbelastung-in-ballungsraeumen">Luftbelastung in Ballungsräumen</a>“).</p><p></p><p>Gemäß der<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/berichterstattung-unter-der-klimarahmenkonvention-7">Berichterstattung unter der Klimarahmenkonvention der Vereinten Nationen und dem Kyoto-Protokoll</a>werden die Emissionen aus dem internationalen Luftverkehr und dem internationalen Seeverkehr nur nachrichtlich im Treibhausgasinventar dargestellt. Sie werden nicht in die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/t?tag=Treibhausgas#alphabar">Treibhausgas</a>⁠-Bilanzen und in die vorherigen Ausführungen einbezogen. Die Emissionen für die Berichterstattung werden auf Basis der nationalen Kraftstoffabsätze berechnet. Die Daten zu den im Folgenden erläuterten spezifischen Emissionen beruhen auf dem<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/emissionsdaten">Emissions- und Rechenmodell TREMOD</a>, bei dem die Emissionen mithilfe von Fahrleistungen kalkuliert werden. Aufgrund verschiedener Abgrenzungen (Grauimporte, Biokraftstoffe) sind diese Zahlen nicht eins zu eins miteinander vergleichbar.</p><p>Pkw fahren heute klima- und umweltverträglicher</p><p>Im Schnitt belasten Pkw pro gefahrenen Kilometer heute Umwelt und ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠ weniger als in der Vergangenheit. Das hat folgende Gründe: der Gesetzgeber hat stufenweise die Abgasvorschriften für neu zugelassene Pkw verschärft, woraufhin Autohersteller ihre Motoren und Abgastechnik verbesserten. Weiterhin verpflichtete er dazu, die Qualität der in Verkehr gebrachten Kraftstoffe zu verbessern und die E-mobilität zu fördern (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/emissionsstandards/pkw-leichte-nutzfahrzeuge">Pkw und leichte Nutzfahrzeuge</a>). Die Folge ist, dass die spezifischen Emissionen an Luftschadstoffen und des Treibhausgases CO2pro Kilometer gegenüber 1995 gesunken sind (siehe Abb. „Spezifische Emissionen Pkw“).</p><p>Das Mehr an Pkw-Verkehr hebt den Fortschritt auf</p><p>Das Mehr an Verkehr hebt jedoch die bislang erreichten Verbesserungen im ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/k?tag=Klima#alphabar">Klima</a>⁠- und Umweltschutz zum Teil wieder auf. So hat die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a>⁠ der Pkw zwischen 1995 und 2019 um etwa 21 % zugenommen, auch 2023 lag die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a>⁠ noch ca. 7,5 % über dem Wert von 1995 (siehe auch<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/fahrleistungen-verkehrsaufwand-modal-split">„Fahrleistungen, Verkehrsleistung und Modal Split“</a>, Abb. „Gesamtfahrleistungen nach Kraftfahrzeugarten).</p><p>Obwohl die kilometerbezogenen CO2-Emissionen seit 1995 gesunken sind, haben sich die gesamten CO2-Emissionen des Pkw-Verkehrs bis 2019 erhöht. Neben steigenden Fahrleistungen ist auch der Trend zu größeren und schwereren Fahrzeugen ein Grund für die Zunahme der CO2-Emissionen. Pandemiebedingt sanken die gesamten direkten CO2-Emissionen und sind seit 2020 relativ konstant.</p><p>Die Umwelt- und Klimaentlastung im Personenverkehr kann letztlich nicht allein durch technische Verbesserungen am Fahrzeug oder alternative Antriebe erreicht werden. Diese Herausforderung kann nur in Kombination mit Maßnahmen wie einer Erhöhung der Verkehrseffizienz, einer sinkenden Verkehrsnachfrage oder einer veränderten Verkehrsmittelwahl gelöst werden (siehe auch<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/klimaschutz-im-verkehr">Klimaschutz im Verkehr</a>sowie<a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/verkehr/nachhaltige-mobilitaet/suffizienz-im-verkehr">Suffizienz im Verkehr).</a></p><p>Straßengüterverkehr</p><p>Im Lkw-Verkehr sind die spezifischen Emissionen der Luftschadstoffe pro Kilometer seit 1995 durch bessere Motoren, Abgastechnik und eine bessere Kraftstoffqualität gesunken. Die spezifischen CO2-Emissionen verringerten sich jedoch um nur 9,5 % im Vergleich zum Ausgangsniveau (siehe Abb. „Spezifische Emissionen Lkw“). Die ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a>⁠ der Lkw ist zwischen 1995 und 2023 von 47,8 Milliarden Kilometer auf 60,5 Milliarden Kilometer gestiegen.</p><p>In Bezug auf die Gesamtemissionen des<a href="https://www.umweltbundesamt.de/daten/verkehr/fahrleistungen-verkehrsaufwand-modal-split">Straßengüterverkehrs</a>zeigt sich auch hier, dass die technisch bedingten Emissionsrückgänge je Kilometer aufgrund der gestiegenen ⁠<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/f?tag=Fahrleistung#alphabar">Fahrleistung</a>⁠ zum Teil wieder ausgeglichen wurden. Bei den CO2-Emissionen wurde die Einsparung sogar überkompensiert. Die absoluten CO2-Emissionen im Betrieb des Straßengüterverkehrs erhöhten sich zwischen 1995 und 2023 trotz technischer Verbesserungen um 14,6 %.</p>

Saubere (Fahrgast-)Schiffe für Berlin

Binnenschiffe weisen oft einen hohen Schadstoffausstoß (Emission) auf: Ihre Motoren sind oft alt und die EU-weit festgelegten Abgasgrenzwerte waren lange wenig anspruchsvoll. Besonders Fahrgastschiffe können in Berlin in Ufernähe merklich zur Belastung durch Rußpartikel und Stickstoffdioxid beitragen. Denn gerade auf den Strecken in der Innenstadt, z.B. im Bereich der Museumsinsel, herrscht im Sommer reger Betrieb. Ziel der Luftreinhaltepolitik Berlins ist es daher, saubere Schiffe in Berlin zu etablieren. Hierfür wird mit dem Förderprogramm „Nachrüstung und Umrüstung von Fahrgastschiffen 2022/23“ der Einbau von Abgasreinigungssystemen und der Umbau auf Elektroantrieb von Fahrgastschiffen gefördert. Bild: SenMVKU Förderprogramm Nachrüstung und Umrüstung von Fahrgastschiffen Um den Schadstoffausstoß von Schiffen zu mindern, hat das Land Berlin ein Förderprogramm „Nachhaltige Nachrüstung und Umrüstung von Fahrgastschiffen“ aufgelegt. Weitere Informationen Bild: IB Lohmeyer Luftbelastung durch Schiffe in Berlin Wie viel Schadstoffe kommen aus dem Schiffsverkehr in Berlin? Und wie hoch ist die Luftbelastung in Ufernähe? Modellrechnungen und Messungen zeigen die Auswirkungen der Schiffe – insbesondere der zahlreichen Fahrgastschiffe auf die Luftqualität in Berlin. Weitere Informationen Bild: SenMVKU Sauber durch Technik Selbst Schiffe mit alten Motoren können sauber werden: In zwei Projekten wurde in Berlin die Nachrüstung mit Partikelfiltern und mit Katalysatoren zur Minderung von Stickoxiden erprobt. Weitere Informationen

Bau eines Massenseparators fuer 'kleine Teilchen'

Durch den Bau eines Flugzeit-Massenseparators wird es moeglich sein, kleine Teilchen der Masse nach zu trennen und nachzuweisen. Damit kann der Gehalt von sehr kleinen Pb-Clustern in Autoabgasen bestimmt werden. Es sollen ausserdem die Bedingungen fuer die Clusterbildung studiert werden und Methoden entwickelt werden, um die Clustergroesse zu variieren. So ist denkbar, dass man durch eine Zunahme der Teilchengroesse mit anschliessendem Filter die schaedliche Wirkung von Fabrikabgasen wesentlich reduziert.

Abluftfilterung an KKW nach schweren Stoerfaellen

Kernschmelzunfaelle in KKW fuehren durch die Schmelzen-Betonreaktion zu einem Druckanstieg im Sicherheitsbehaelter. Eine Moeglichkeit, das Bersten des Sicherheitsbehaelters zu vermeiden, ist eine Abluftfilterung ueber Filterkomponenten zur Abscheidung von Radiojod und Aerosolen mit einem Volumenstrom, der zur Konstanthaltung des Druckes im SB ausreicht. Hierbei werden Filterelemente benoetigt, die hohe Abscheidewirkung bei hohen Temperaturen, hohem Strahlenpegel und Feucht- und Dampfgehalt haben.

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