Die Quellgruppe Hausbrand beschreibt die Emissionen aus nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen für Berlin. Zu den nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen zählen alle Feuerungsanlagen entsprechend der Verordnung über kleinere und mittlere Feuerungsanlagen der 1. Bundes-Immissionsschutzverordnung (1. BImSchV). Den Hauptteil der nicht genehmigungsbedürftigen Feuerungsanlagen bilden die Haushalte, aber auch Feuerungsanlagen öffentlicher Einrichtungen und gewerblicher Unternehmen werden dazugezählt. Die Emissionen aus Kleinfeuerungsanlagen werden anhand des Endenergieeinsatzes berechnet, wobei der Heizwärmebedarf in Wohn- und Nichtwohngebäuden bestimmt wird, der durch unterschiedliche Energieträger gedeckt wird. Die Emissionen ergeben sich dann aus dem Produkt des Endenergieeinsatzes der einzelnen Energieträger in den Kleinfeuerungsanlagen mit entsprechenden Emissionsfaktoren. Als Basis wurden die Emissionsfaktoren der Bund/Länder-Arbeitsgemeinschaft Immissionsschutz von 2013 verwendet. Zudem wurden neuere Erkenntnisse zu Emissionseigenschaften aus der Erstellung des Emissionskatasters “Kleinfeuerungsanlagen für Brandenburg” mit Stand 2015 berücksichtigt. Die Berechnung der Emissionen beruht auf Daten zum Gebäudebestand mit beheizbarer Fläche, Angaben zu den Anteilen verschiedener Beheizungsarten und dem Brennstoffverbrauch. Bei der Berechnung der Emissionen der Quellgruppe Hausbrand werden Fernwärmeheizungen nicht berücksichtigt, da die mit der Produktion von Fernwärme verbundenen Emissionen in der Quellgruppe der genehmigungsbedürftigen Anlagen enthalten sind. Die Datengrundlage ist vielfältig: Es wurden Daten, die im Rahmen des Zensus 2011 zum Gebäudebestand und zur vorwiegenden Heizungsart verwendet. Zudem wurden aktuelle Gebäudedaten aus dem Allgemeinen Liegenschaftskataster mit Stand 2014, Daten zur Gebäudenutzung, Daten zu den Gas- und Fernwärmeversorgten Gebieten mit Stand 2011 bzw. 2007, Daten der Schornsteinfeger mit Stand 2012 sowie Daten zum Absatz von Kohle und Öl mit Stand 2014 verwendet. Der durch Fernwärme beheizte Anteil wurde bei der Berechnung des Endenergieeinsatzes subtrahiert, übrig blieb der lokal zu deckende Heizwärmebedarf. Gas ist mit einem Beitrag von knapp 80 % der dominierende Energieträger in Berlin, gefolgt von Heizöl mit einem Beitrag von knapp 17 %. Die Beiträge der Festbrennstoffe (Kohle, Holz und Pellets) tragen mit Werten unter 3 % nur gering zum Endenergieeinsatz bei. Beim Verbrauch von Kohle ist eine starke Abnahme festzustellen. Seit 2000 ist in Deutschland jedoch ein starker Anstieg von Holz- sowie von Holzpelletheizungen registriert worden. In Berlin ist dieser Trend auch vorhanden. Obwohl die Verkaufszahlen von Brennholz in Berlin seit Jahren relativ konstant liegen, ist damit zu rechnen, dass deutlich mehr Holz aus Wäldern Berlins und Brandenburgs in Feuerstätten verbrannt wird, dies aber in den offiziellen Verkaufszahlen nicht erfasst wird. Bei der Betrachtung der aus den Endenergieeinsätzen für alle Gebäude Berlins berechneten Emissionen wird deutlich, dass Festbrennstoffe besonders hohe spezifische Emissionen von Feinstaub (PM 10 und EC) und Benzo[a]pyren (BaP) pro Energieeinsatz aufweisen. Obwohl nur ca. 3,4 % der Wärmeenergie durch Kohle, Holz und Pellets gedeckt wird, stammen die Staubemissionen fast ausschließlich von diesem Energieträger, weil bei der Verbrennung von Festbrennstoffen pro Tonne etwa 1 kg Staub, bei der Verbrennung von einer Tonne Heizöl aber nur etwa 0,064 kg Staub entsteht. Die Verbrennung von Festbrennstoffen ist außerdem in Berlin die mit Abstand wichtigste Quelle für Benzo[a]pyren und Ruß (EC). Auch die SO 2 -Emissionen aus dem Kleinfeuerungssektor stammen zu 87 % aus den Festbrennstoffanlagen. Die Karten zeigen die räumliche Verteilung der Emissionen von Stickoxiden bzw. Feinstaub (PM 10 ) aus dem Hausbrand mit maximalen Werten in Gebieten mit hoher Altbauten- und Bevölkerungsdichte. Besonders niedrige Emissionen weisen Gebiete auf, in denen die Gebäude überwiegend mit Fernwärme geheizt werden, z.B. die Plattenbausiedlungen im Ostteil der Stadt. Karte im Geoportal Berlin ansehen
Die Halbinsel Hon Gai, Vietnam, ist geprägt von konkurrierenden Land- und Oberflächenwasser-Nutzungen durch Kohlebergbau, Industrie und Tourismus, durch ein klimabedingt stark schwankendes Wasserdargebot und damit einhergehender ökologischer Probleme. Aufbauend auf der Erfassung der gesetzlichen, administrativen, naturräumlichen und sozioökonomischen Rahmenbedingungen sowie einer umfassenden hydrologischen Systemanalyse des Ist-Zustandes wird am Beispiel eines Flusseinzugsgebietes ein Konzept zur effizienteren Nutzung und zum schonenderen Umgang mit der Ressource Wasser entwickelt. Kernelemente des zu erarbeitenden Wasserressourcenmanagements sind die Kreislaufführung und bedarfsgerechte Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer und die Rückgewinnung von nutzbaren Reststoffen (Kohlestäube). Aufbauend auf planungsrelevanten Gelände-, Fließgewässer- und Stofftransportmodellen werden technische Konzepte erarbeitet und im Feld in Form von Pilotanlagen exemplarisch implementiert. Vorhabensziele sind der Einsatz technisch möglichst einfacher und robuster Technologien, die von den lokalen Stakeholdern angenommen werden, die Integration der Maßnahmen in die Struktur der Einzugsgebiete und die bestehenden Nutzungen. Es soll für die Aufbereitungsprozesse weitgehend auf zusätzliche Energiequellen zu verzichtet werden. Zur einzugsgebietsübergreifenden Steuerung der einzelnen Komponenten soll ein flexibles Mess-, Steuerungs- und Regelungssystem erstellt werden. Aufbauend auf einer Datenerhebung durch Materialsichtung und Feldarbeiten erfolgt die Auswahl des Einzugsgebietes sowie die Ausarbeitung des technischen Konzeptes. Vorversuche in Labor- und Technikumsmaßstab liefern die Grundlage für die Bemessung konkreter technischer Elemente. Nach Auswahl möglicher Standorte für technische Elemente und Abstimmung mit Stakeholdern erfolgt die objektkonkrete Planung der wasserbaulichen Elemente, die wissenschaftliche Begleitung der baulichen Realisierung und der Inbetriebnahme.
Der Fokus des Projektes liegt auf dem Aspekt der Kreislaufführung bergbaulicher Abwässer und von Sümpfungswässern mit hohen Stoffkonzentrationen (Kohlestäube) und Salzgehalten im Steinkohlenbergbau ebenso wie auf der bedarfsgerechten Wiederverwendung bergbaulicher Abwässer und von Sümpfungswässern für bergbauliche Zwecke sowie Trinkwasser- und Brauchwasserzwecke. Im TP 3,' Fachinformationssystem Monitoring' werden die im Projektrahmen erhobenen Daten und Informationen in einem integrierten 'Fachinformationssystem Monitoring' basierend auf den Programmen GW-Base und GW-Web systematisch erfasst, ausgewertet und bereitgestellt. Das System wird in der Lage sein, neben den in TP 1 und 2 erhobenen Daten, auch Informationen durch Monitoring mit Sensoren mit GSM/GPRS Datenübertragung in Echtzeit zu erfassen und sowohl lokal (Desktopsystem), als auch im Internet (benutzerkontengesteuertes Websystem) bereitzustellen und auszuwerten. Das System wird die Darstellung aller erhobenen Daten auf Karten, in Tabellen, Zeitreihen, fachspezifischen Diagrammen, Statistiken, Reports und auch in Themen- und Isolinienkarten ermöglichen. Besondere Beachtung finden hierbei die speziellen, sowie an die Rahmenbedingung im Zielgebiet angepassten Anforderungen, im Bereich des Monitorings und der Auswertung von Bergbau- und Minenwässern. Das System stellt die Grundlage für eine Stoffstrombetrachtung und die angestrebte nachhaltige Verbesserung der Wasseraufbereitung sowie Wiederverwendung dar. - Aufbau und Implementierung der Datenbank mit Grundlagendaten / Übersicht Datenstatus - Einbinden der zur Projektlaufzeit erhobenen Daten - Implementierung des Echtzeitmonitorings - Entwicklung und Implementation der innovativen Funktionen und Schnittstellen - Entwicklung einer installierbaren Pilotanwendung - Capacity Building.
Objective: To demonstrate the technical feasibility of converting small industrial water tube steam boilers, ranging in steam production from + 10 T/h to 100-150 T/h (that is from the upper limit of shell boilers to the lower limit of power plant boilers) from oil or gas to pulverized coal firing. This is to be achieved by use of a new type of pulverized coal combustor generating a burning flame jet of 100 to 150 M/s flame velocity. General Information: Pulverized coal firing of power plant boilers is a proven technology but no such technology exists for conversion of smaller boilers, since pulverized coal requires two/three times more combustion space than oil or gas. In oil or gas fired boilers combustion space is too small for total pulverized coal combustion. The new technology is intented to solve the problem in a general way, enabling almost any industrial water tube boiler to be converted to pulverized coal. The technology is a new type of pulverized coal combustor generating a jet of 100 to 150 M/s flame velocity and burning 6 to 8 times more pulverized coal than any other design, achieved by increasing turbulant frequency range, which in turn increases mixing efficiency and combustion rate. The result is that + 60 per cent of fuel is burned in the combustors which represent, in volume 5-8 per cent of combustion chamber volume. Hot flue gas is recirculated rapidly in the combustion chamber by the flame jet, generating heat transfer byconvection and flame radiation. This increased heat transfer decreases flue gas temperature at the superheater intake. Four of the pulverized coal combustors were designed and fitted to a 1962 water tube boiler with vertical combustion chamber and two vertical flues producing 40 T/h steam at 75 Bar-520 C, operating at 4,700 h/y with a heavy fuel intake of 13,000 T/y and modified to permit ash removal. Combustor specification is: - fuel - pulverized lignite - capacity 10. 10 Kcal/h (11. 6 MW) each - combustion air 14,000 m3/h 190 C p=Mbar - coal conveying air 330 m3/h, 20 C - turn down ratio 1:20 - flame jet velocity at 100 per cent load - 125 m/s - make - Dr. Schoppe Anlagenbau Additional equipment includes pulverized coal silos of 120 m3 capacity, pulverized coal feeders (fluidized bed rotary pumps), flue gas filter and a 100 m3 ash silo with out loading equipment. Total project cost is DM 5,043 297 including commissioning and test runs. Fuel cost savings of + DM 784,000 represent 2.5 per cent of the annual turnover of the company owning and operating the boiler. Total conversion costs of a standard 40 T/h boiler are estimated at DM 4,650,000. Payback on the project is 3.93 years. Achievements: Boiler modification and installation of the pulverized coal equipment was completed at 28. 09. 84. After two weeks for calibration and control adjustment the boiler arrived at its design specification of 40 T/h steam production at 74 Bar-500 C. After the first weeks of operation the following problems were:::
Das Verhalten von Kohlen wird bei der Verbrennung in Heisswasser- und Dampferzeugern vorrangig durch den Abbrand und den Ascheansatz an den waermeuebertragenden Flaechen bestimmt. Dies betrifft sowohl den Ascheansatz bei Stein- als auch bei Braunkohlen, Anlagen kleiner, mittlerer und grosser Leistung und hat gegenwaertig mit dem Streben nach hoeheren Verbrennungs- und Dampftemperaturen an Bedeutung zugenommen. Das Forschungsziel des Vorhabens wird durch die Notwendigkeit bestimmt, dem Hersteller und Betreiber von Feuerungsanlagen und Entscheidungsunterlagen zum Erreichen eines verschlackungs- und verschmutzungsarmen Betriebs der Dampferzeuger bei vertretbarem Reinhaltungsaufwand zur Verfuegung zu stellen. Die Anwendung ist auf Braunkohlenstaubfeuerungen mit thermischen Leistungen im kleinen und mittleren Leistungsbereich von 5-40 MW thermisch (Dampferzeugerleistungen von 10, 40-300 t/h fuer Industrie- und Stadtwerke - u.a. Heizkraftwerke Bautzen, Amsdorf und Chemnitz) ausgerichtet.
An einer halbtechnischen Kohlenstaubbrennkammer mit einer Leistung von 0,3 MW werden die Verfahren der Luftstufung und der Brennstoffstufung zur Minderung der NOx-Emission untersucht. Die Effektivitaet dieser Verfahren wird massgeblich durch Stroemungs- und Mischungsverhaeltnisse beeinflusst. Deshalb sollen neben der Untersuchung der Einflussgroessen Luftzahlen und Verweilzeiten insbesondere die Einmischung der Ausbrandluft und des Stufenbrennstoffes variiert werden. Zur Untersuchung der Einmischung der Gasphase in die Rauchgasstroemung soll ein Heliumdetektor angesetzt werden.
Sophia-Jacoba plant die Errichtung eines Heizkraftwerkes fuer die Verfeuerung von Anthrazitstaub als Demonstrationsanlage. Fuer die Waermeerzeugung wird eine neuartige Brenner- und Kesselanlage eingesetzt. Das Verfahren dieses Brenners liefert folgende Vorteile: -Verbrennung von niederfluechtigen Kohlen einschliesslich Anthrazit -NOx-Arme Verbrennung durch vielfach geteilte Luftzugabe -SO2-Reduzierung im Brenner durch Kalkstaubzugabe -Abscheidung der Asche und der Entschwefelungsprodukte im Brenner -ca. 50prozentige Waermeabfuhr der Waermeleistung im Brenner -wirtschaftliche Dimensionierung des Kessels aufgrund des nahezu staubfreien Rauchgases und der Waermeentbindung im Brenner. Die Kesselleistung der Demonstrationsanlage wird auf eine Anzahl von Brennern aufgeteilt, die vier verschiedene Leistungen besitzen. Mit diesen Waermeleistungen von 1,2,4 und 8 MW kann nach erfolgreicher Demonstration der gesamte Waermemarkt abgedeckt werden.
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