Festbrennstofffeuerungen aus Privathaushalten haben einen erheblichen Anteil an den Schadstoffemissionen in Deutschland, insbesondere hinsichtlich Feinstaub. Für die in der kommenden Legislaturperiode anstehende 'große' Novelle der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (1. BImSchV) soll der Beitrag der Festbrennstofffeuerungen zu den Immissionen genauer betrachtet werden, um geeignete Maßnahmen zur Verbesserung der Situation ableiten zu können. Während bei neu errichteten Anlagen die Thematik durch überarbeitete Vorschriften für Schornsteine verhältnismäßig leicht adressiert werden kann, ergibt sich für Bestandsanlagen eine komplexere Problemstellung, da die flächendeckende Ertüchtigung von Schornsteinen an finanzielle/wirtschaftliche und baurechtliche/statische Grenzen stößt. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen Untersuchungen im Windkanal durchgeführt werden, um die Immissionssituation im Umfeld von Festbrennstofffeuerungen, insbesondere in Wohngebieten, zu untersuchen. Diese werden ergänzt durch computergestützte Modellierungen (CFD). Technische Maßnahmen zur Reduzierung der Immissionsbelastung sollen identifiziert und charakterisiert werden. Es soll ermittelt werden, welche Alternativen Maßnahmen zu einer Schornsteinerhöhung möglich sind um eine gleichwertige Immissionssituation in der Nachbarschaft herzustellen.
In dem Forschungsvorhaben wurden in Vorbereitung zur Überarbeitung der TA Luft methodische Grundlagen zu folgenden Themenbereichen entwickelt: 1) Ungestörter Abtransport und ausreichende Verdünnung der Abgase (Nr. 5.5 der TA Luft). 2) Fortschreibung von Ausbreitungsrechnung und Abgasfahnenüberhöhungsmodell (Anhang "Ausbreitungsrechnung der TA Luft). Die Arbeiten sind detailliert in einem separaten Technischen Bericht beschrieben. Der vorliegende Bericht enthält zu jedem der beiden Themenbereiche die Hauptergebnisse, den Entwurfstext der überarbeiteten TA Luft und einen Vorschlag für ihre Kommentierung. Quelle: Forschungsbericht
In der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) stehen die methodischen Grundlagen der Schornsteinhöhenbestimmung nach Nr. 5.5.3 TA Luft in Konflikt mit dem fortgeschrittenen Stand der Ausbreitungsrechnung des Anhangs 3 zu Nr. 4.6.4. Dies hat den Grund, dass bei der Revision der TA Luft im Jahre 2002 die Ausbreitungsrechnung, nicht aber die Schornsteinhöhenberechnung auf eine neue Grundlage gestellt wurde. Außerdem müssen einige Einzelregelungen der Ausbreitungsrechnung der TA Luft bereits wieder an den fortgeschrittenen Stand der Modellierungstechnik angepasst werden. Dies betrifft in Anhang 3 die Depositionsmodellierung (Kapitel 3 und 4), die Quellhöhenbestimmung (Kapitel 6) und die meteorologischen Daten (Kapitel 8). In Kapitel 10 des Anhangs 3 der TA Luft fehlt eine Empfehlung zur Berücksichtigung der Bebauung bei Schornsteinbauhöhen unterhalb der 1,2-fachen Gebäudehöhe. Die genannten Unstimmigkeiten zwischen Nr. 5.5 und Anhang 3 sowie innerhalb des Anhangs 3 führen im Vollzug der TA Luft zu Problemen. Ziel des Vorhabens ist es, eine konsistente methodische Grundlage für die genannten Regelungen zu entwickeln und die Mindestabstände des Anhangs 1 entsprechend zu aktualisieren.
Die Kundenwunschproduktion der Futtermittelindustrie ist gekennzeichnet durch eine stetige Zunahme der Rezepturen für Vormischungen und Mischfutter. Da insbesondere klein- und mittelständische Unternehmen alle Rezepturen einschließlich Medizinalfutter in einer Mehrproduktanlage herstellen müssen, steigt durch die Rezepturwechsel die Gefahr der Verschleppung kritischer Komponenten und der Kontamination nachfolgender Chargen. Damit verbunden ist ein erhöhtes Risiko für die Produktsicherheit. Aus anderen Industriezweigen bekannte Reinigungsprozeduren können aus verschiedenen Gründen nicht übernommen werden. Zur Erfassung stoff-, prozess- und anlagenspezifischer Ursachen der Verschleppung von Zusatzstoffen bei der Herstellung von Vormischungen und Mischfutter wurden deshalb, zunächst im Sinne der Aufnahme des Istzustandes, systematische experimentelle Untersuchungen mit branchencharakteristischen Mischern und Förderelementen, verschleppungskritischen Zusatzstoffen, üblichen Vormischungsträgerstoffen und Mischfuttermitteln durchgeführt. Die Untersuchungen führten zu folgenden wesentlichen Erkenntnissen: - Die absolut verschleppungsfreie Herstellung von Vormischungen und Mischfutter ist in bestehenden Mehrproduktanlagen praktisch nicht möglich. Selbst die unter Beachtung logistischer und ökonomischer Gesichtspunkte nicht realistische Herstellung von mehreren Spülchargen nach kritischen Produktwechseln bietet aufgrund des z.T. stochastischen Charakters auftretender Verschleppungen keine Gewähr für die absolut kontaminationsfreie Produktion. - Die Verschleppung ist vor allem maschinen- bzw. anlagencharakteristisch und weniger stoffspezifisch. Diagrammfehler, Fehler im Produktionsablauf sowie verschlissene Anlagenelemente (vor allem Schneckenförderer und Elevatoren) beeinflussen die Höhe der Gesamtverschleppung mehr als Rezepturunterschiede. Grundbedingung für die Gültigkeit dieser Aussage sind übliche Eigenschaften (u.a. Kohäsivität, elektrostatisches Verhalten und Staubungsverhalten) der eingesetzten Stoffsysteme. - Moderne Mischsysteme, die über vollständig öffnende Bodenklappen zur Restlosentleerung sowie über geeignete Systeme zur Applikation von Flüssigkeiten verfügen, arbeiten weitgehend verschleppungsfrei und tragen nur einen geringen Anteil zur Gesamtverschleppung in der Produktionsanlage bei. - Die professionell realisierte Flüssigkeitszugabe kann insbesondere bei Vormischungen auf Basis organischer Trägerstoffe auch verschleppungsreduzierend wirken. Der Direktkontakt zwischen Mischerelementen und Flüssigkeit (z.B. bei Unterfüllung des Mischers) ist jedoch zu vermeiden, da durch Flüssigkeitszugaben verursachte Anbackungen und Krusten mit Spülchargen kaum beseitigt werden können. - 2 - Ergebnisse orientierender Untersuchungen im Technikum-Maßstab deuten darauf hin, dass bereits durch die Herstellung einer Spülcharge mit stark reduzierter Chargengröße eine weitgehende Dekontamination einer Produktionsanlage für Mischfutter erfolgen kann. - Nach de
Auswertungen des Luftschadstoff-Emissionskatasters Baden-Württemberg der letzten Jahre zeigen, dass im Gegensatz zu den Emissionen aus Verkehr und Industrie die Schadstofffreisetzungen aus kleinen und mittleren Feuerungsanlagen in Haushalten und Gewerbebetrieben steigen. Gerade bei der Emission sehr kleiner Partikel PM2,5 übertrifft die Quellengruppe kleine und mittlere Feuerungsanlagen inzwischen die Verkehrs- und Industrieemissionen, wobei der Hauptverursacher für die Feinstaubfreisetzung in dieser Quellengruppe das Heizen mit Holz ist. Auch aufgrund der niedrigen Schornsteinhöhen können vor allem in Ballungsräumen oder in Tallagen deutliche Belästigungen der Nachbarschaft und eine Verschlechterung der Luftqualität durch die kleinen und mittleren Feuerungsanlagen auftreten. Die Berechnung der Emissionen aus Kleinfeuerungsanlagen erfolgt in der Regel durch die Verknüpfung von raumbezogenen Daten zum Endenergieeinsatz der einzelnen Energieträger mit charakteristischen Emissionsfaktoren. Hierbei sind die Ergebnisse bei den regenerativen Energieträgern und fossilen Festbrennstoffen nur bedingt belastbar und bei kleinräumiger Betrachtung fehlerbehaftet. In der vorliegenden Studie wurde exemplarisch für die Gemeinde Pleidelsheim erstmals eine umfassende, kleinräumige Erhebung des Endenergieeinsatzes für 2012 unter Berücksichtigung gebäudescharfer Daten der Schornsteinfeger durchgeführt. Auf der Basis dieser Daten konnten die Schadstoffemissionen für die kleinen und mittleren Feuerungsanlagen unter Berücksichtigung entsprechender Wirkungsgrade und Volllaststunden der Feuerungsanlagen mit deutlich höherer Genauigkeit berechnet werden. Zusammenfassend konnte in dieser Studie gezeigt werden, dass im Vergleich der Erhebung im Rahmen des landesweiten Emissionskatasters und der vorliegenden Erhebung in Pleidelsheim der Energieeinsatz leitungsgebundener Energieträger gut übereinstimmt, während der Einsatz von Heizöl und Festbrennstoffen in der Auswertung der Schornsteinfegerdaten um ca. 25% geringer ist.
Der nachhaltigen Bewirtschaftung von tropischen Regenwäldern kommt im Rahmen der Bestrebungen nach Walderhaltung und der Abschwächung der Auswirkungen von der weltweiten Klimaveränderungen eine bedeutende Rolle zu. Insbesondere die konsequente Umsetzung des Gedankens der pfleglichen Holzernte kann hierzu einen wesentlichen Beitrag leisten. Das Ziel des Projektes ist der Vergleich der befahrenen Fläche bei einer systematischen Erschließung und Rücken mit Seilwinde und einer gezielten Anfahrt von Einzelbäumen und Rücken mit einem Zangenschlepper. Die beiden Systeme sollen auf die überfahrene Fläche, transportierte Gewichte und Schäden am verbleibenden Bestand hin untersucht werden. Mit Hilfe von GIS und den eingescannten operativen Planungskarten werden die befahrenen Flächen berechnet und grafisch dargestellt. Dabei werden unterschiedliche Dichten eines systematischen Erschließungsnetzes simuliert, um eine Optimierung desselben hinsichtlich Rückedistanz und Flächenbedarf zu ermöglichen. Primär- und Sekundärstraßen sowie Rückelinien werden mit unterschiedlichen Bufferbreiten versehen und die Position der inventarisierten Bäume, deren Kenngrößen (BHD, nutzbare Höhe, Fällrichtung, Art, spezifisches Gewicht, Sektionierung in Stammabschnitte) in verschiedenen Tabellen des geografischen Informationssystems hinterlegt. Für jeden Baum kann so der optimale Rückeweg, die Überfahrungshäufigkeit und das jeweilige pro Fahrt gerückte Gewicht berechnet werden. Daneben wird aber auch die Rückeleistung der Verfahren untersucht. Aus den Ergebnissen werden ökologische und ökonomische Kenngrößen abgeleitet, die zur Optimierung der Bewirtschaftung und zur Beurteilung der Pfleglichkeit des jeweiligen Systems herangezogen werden können.
A) Problemstellung: Kleinfeuerungsanlagen (KFA) für feste Brennstoffe im Bereich der Haushalte und Kleinverbraucher zählen zu den relevanten Emissionsquellen für bestimmte krebserzeugende und besonders gesundheitsgefährdende Stoffe, wie z.B. polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (u.a. Benzo(a)pyren), Benzol, Feinstaub und Dioxine. 1994 wurden allein bei Benzo(a)pyren ca. 2/3 der Gesamtemissionen in Deutschland durch Kleinfeuerungsanlagen verursacht. Die zwischenzeitige Abnahme der Emissionen infolge des rückläufigen Einsatzes von Kohlebrennstoffen in KFA könnte zukünftig durch die seit einigen Jahren zu verzeichnende starke Zunahme des Holzeinsatzes, insbesondere in KFA der privaten Haushalte, mehr als kompensiert werden. Aufgrund der niedrigen Schornsteinhöhen von KFA können vor allem in Ballungsräumen erhebliche Belastungen für die Bevölkerung auftreten. B) Handlungsbedarf (BMU; ggf. auch BfS, BfN oder UBA): Aus Gründen des Gesundheits- und Umweltschutzes ist eine Verringerung der genannten Emissionen aus KFA dringend angezeigt. Auch die Zunahme von Bürgerbeschwerden sowie verschiedene Verpflichtungen der Bundesregierung auf internationaler Ebene zur Begrenzung von Luftverunreinigungen (z.B. EG-Richtlinien zur Luftqualität, UN/ECE-POP-Protokoll; UNEP-Stockholm-Konvention zu POP's; OSPAR-Aktivität zur Minderung der PAH-Emissionen aus KFA) machen konkrete Handlungsempfehlungen des BMU erforderlich. C9 Ziel des Vorhabens ist, den aktuellen Stand und die Entwicklung des Emissionsaufkommens der genannten Stoffe bei Kleinfeuerungsanlagen zu ermitteln sowie geeignete Maßnahmen zur Emissionsminderung abzuleiten; hierbei sind u.a. feuerungstechnische und abgasseitige (z.B. katalytische) Maßnahmen zu untersuchen. Die Ergebnisse des Projektes sollen als Grundlage für Handlungsempfehlungen des UBA und des BMU, z.B. für eine gezielte Öffentlichkeitsaufklärung sowie für eine künftige Fortschreibung der Anforderungen der 1.BImSchV (Verordnung über kleine und mittelgroße Feuerungsanlagen) verwendet werden.
Bei Grossemittenten erfolgt die Ausbreitung von Schadgasen aufgrund ihres thermischen Auftriebs in einer Hoehe von Groessenordnungsmaessig 1000 m. Es ist zu erwarten, dass derartige Emittenten einen betraechtlichen Beitrag zum interregionalen Transport von Luftverunreinigungen liefern. Praktische Erfahrungen ueber die Berechnung der Ausbreitung von Schadgasen liegen bislang nur fuer Schornsteinbauhoehen bis zu max. 250 m vor; das entspricht einer Ausbreitungshoehe von etwa 500-700 m. Fuer Hoehen von ca. 1000 m fehlen hingegen weitgehend die meteorologischen Grundlagen zur Beschreibung der Ausbreitung von Luftverunreinigungen. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen diese meteorologischen Grundlagen sowie Rechenverfahren zur Beschreibung der Ausbreitung in diesen Hoehen bereitgestellt werden. Der Einwirkungsbereich von Anlagen dieser Groessenordnung ist zu untersuchen.
Mit Hilfe des in PHOXA erarbeiteten Instrumentariums (Modelle, Datenbasen) werden die grenzueberschreitenden Fluesse von NOx in Europa berechnet. Die Ergebnisse dienen auch der Unterstuetzung des NOx-Programms der ECE. Die Berechnungen werden durchgefuehrt fuer ausgewaehlte photochemische Smogepisoden sowie fuer Episoden und Langfristzeitraeume der sauren Deposition. Dabei wird zwischen den Beitraegen aus hohen und denen aus niedrigen Quellen unterschieden - dh zwischen den Beitraegen verschiedener Verursacherbereiche.
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