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Verbrennung von Hausmuell

Die Entsorgung kommunaler Abfaelle erfordert die Weiterentwicklung des klassischen Muellverbrennungsprozesses mit dem Ziel einer Minderung der Freisetzung von Schadstoffen. Dazu sind umfassende Kenntnisse ueber die Entstehung und das Verhalten einzelner Schadstoffe notwendig. Entsprechende Untersuchungen werden an bestehenden Muellverbrennungsanlagen, insbesondere mit Hilfe der halbtechnischen Testanlage TAMARA des KfK durchgefuehrt. Sie betreffen folgende Problemkreise: 1) Bilanzierung und Verhalten von Schadstoffen mit dem Ziel einer Schadstoffbilanz in Muellverbrennungsanlagen mit unterschiedlichen Gasreinigungssystemen mittels Einsatz moderner Analyseverfahren. 2) Untersuchungen der Verbrennungsvorgaenge im Brennraum und in der Nachbrennkammer von Muellverbrennungsanlagen, insbesondere der Entstehung organischer Schadgase, des chemischen und thermischen Verhaltens von Schwermetallen und der Bildungs-, Emissions- und Zersetzungsmechanismen organischer Schadstoffe einschl. Entwicklung spezieller analytischer Verfahren. 3) Erprobung der Abscheidewirksamkeit verschiedener Entstaubungsverfahren wie Zyklone, Elektro- und Gewebefilter, in Kombination mit nasser Rauchgasbehandlung zur HCl-, Hg- und SO2-Abscheidung. 4) Methodische Entwicklungen zur Schwermetallaugung aus den Filterstaeuben mit der sauren Fluessigphase der Rauchgas-Waesche, zur Abscheidung und Konzentrierung dieser Metalle aus den resultierenden Waessern, mit Hilfe der Testanlagen DORA und KLARA sowie zur Rueckfuehrung der gelaugten Filterstaeube in den Verbrennungsraum, um anhaftende organische Schadstoffe zu zerstoeren (3R-Verfahren).

Entwicklung eines Russpartikelfilters mit additivgestuetzter Regeneration fuer die dieselmotorische Anwendung

Entwicklung eines Partikelfilters mit additivgestuetzter Regeneration fuer die dieselmotorische Anwendung

Filterstaubaufbereitung durch Fluessig-Membran-Permeation (FMP)

Bei der FMP handelt es sich um ein Verfahren zur Abtrennung und Anreicherung von Stoffen aus waessrigen Loesungen mit Hilfe von fluessigen Membranen. Es erfolgt dabei simultan an diese Membran eine Extraktion an der Membranaussenseite, ein Huckebacktransport der Metallionen durch die Membran mittels geloester fluessiger Ionenaustauscher und eine anschliessende Reextraktion an der in der Membranphase emulgierten Abstreifloesung. Diese multiple Membranphase wird durch Tensidzusatz stabilisiert. Technologisch gesehen wird dieser Prozess in unserem Technikum folgendermassen realisiert. Filterstaub wird mit Saeure angesetzt (2m3) gelaugt, gefiltert. Dieses Volumen eignet sich fuer den Betrieb der Anlage fuer 24 h. In Loesung sind nun Zink und Kupfer, wobei Kupfer selektiv durch die FMP im Permeator entfernt wird. Der gereinigte Zinkelektrolyt geht zur Weiterverarbeitung. Der Kupferwert wird durch diese Methode um das 40-fache angereichert. Die organische Emulsion wird gespalten und die kupferreiche Phase gelangt zur Gewinnungselektrolyse. Die organische Phase wird mit dem Austrittselektrolyt dieser Elektrolyse erneut emulgiert. Der Elektrolyt dient als Abstreifloesung und der Prozesskreislauf ist geschlossen, nachdem man diese Emulsion dem Permeator wieder zufuehrt.

Untersuchung des Boden-Pflanzen-Transfers biologisch besonders wirksamer Schadstoffe

Der Uebergang von Schwermetallen, insbesondere Cr, Mo, Se, Te, Ni, Co, Cu, Mn und Ag, vom Boden in Nahrungs- und Futtermittelpflanzen wird mit Industriestaeuben, loeslichen stabilen Tracern und Radiotracern untersucht. Daraus resultieren Empfehlungen zur Pflanzenauswahl bei vorgegebener Bodenbeschaffenheit (Kontamination, bestimmte Qualitaetsmerkmale), sowie Methoden zur Beeinflussung der Mobilitaet eines Metalls im Boden. Bisherig Experimente erfolgten mit Elektrofilterstaub aus Muellverbrennungsanlagen an Gras, Spinat und Kohlrabi. Sie werden mit Kartoffeln, Weizen und Mais fortgefuehrt. Entsprechende Versuche mit Cr, Mo und W sollen an ca. 20 verschiedenen Nutzpflanzen durchgefuehrt werden.

Für Pellet-, Kamin- und Kachelöfen: Staubabscheider reduzieren Staubemissionen

<p> So reduzieren Sie Staubemissionen mit Staubabscheidern <ul> <li>Achten Sie beim Kauf von Staubabscheidern auf hohe Staubabscheidegrade (über 50 %) und eine automatische Abreinigung.</li> <li>Prüfen Sie, ob Ihr Staubabscheider eine Bauartzulassung vom <a href="https://www.dibt.de/de/bauprodukte/informationsportal-bauprodukte-und-bauarten/produktgruppen/bauprodukte-detail/bauprodukt/staubabscheider-fuer-feuerungsanlagen">DIBt</a> hat.</li> <li>Binden Sie vor dem Einbau eines Staubabscheiders den Bezirksschornsteinfeger oder die Bezirksschornsteinfegerin frühzeitig in die Planungen ein.</li> </ul> Gewusst wie <p>Die Verbrennung von Holz in kleinen Holzfeuerungsanlagen wie Kamin- und Kachelöfen ohne automatische Regelung läuft nie vollständig ab und es entstehen neben gasförmigen Luftschadstoffen und Gerüchen auch Feinstaub und Ruß. Diese sehr feinen, mit dem Auge nicht sichtbaren Partikel haben einen kleineren Durchmesser als ein menschliches Haar und können bis tief in die Lunge eindringen und dort zu Entzündungsreaktionen führen. Diese Belastung kann zu Erkrankungen des Lungen- und Herz-Kreislauf-Systems führen. Staubabscheider können die Emissionen von Partikeln deutlich reduzieren und somit die negativen Auswirkungen auf die Gesundheit mindern.</p> <p><strong>Auf hohe Wirksamkeit beim Kauf achten:</strong> Achten Sie beim Kauf eines Staubabscheiders auf einen Nachweis des Herstellers, der einen Abscheidegrad von mindestens 50 Prozent aufweist, um sicherzustellen, dass eine Staubminderungseinrichtung nach dem Stand der Technik eingesetzt wird und die Bestandsanlage somit nach Ablauf der Übergangsfrist (Verweis auf § 26 der 1. BImSchV) weiterbetrieben werden darf.</p> <p>Denn Staubabscheider müssen dem Stand der Technik entsprechen, um die Anforderungen des § 26 Absatz 2 der 1. BImSchV zu den Übergangsregelungen und Nachrüstverpflichtungen zu erfüllen. Für Einzelraumfeuerungsanlagen kommen dabei nur elektrostatische Staubabscheider in Betracht, gegebenenfalls ergänzt um Katalysatoren (siehe unten). Bei elektrostatischen Staubabscheidern handelt es sich um Geräte, die mit Hilfe von elektrischer Energie, Staub aus dem Rauchgas entfernen können. &nbsp;</p> <p>Beachten Sie, dass Katalysatoren als Einzellösung keine Staubminderung nach dem Stand der Technik darstellen und somit nur ergänzend Anwendung finden können. Katalysatoren dienen vorwiegend dazu, die gasförmigen Abgasbestandteile zu reduzieren. Ihre Wirkung auf die Staubemissionen ist begrenzt. Sie werden deshalb nicht als eigenständige Staubminderungstechnik angesehen (VDI 3670:2016).</p> <p>Je höher der Abscheidegrad desto besser für die Umwelt. Abscheidegrade von über 65 % sind aus Sicht des Umweltbundesamtes zu empfehlen.</p> <p><strong>Prüfen Sie die Bauartzulassung:</strong> Eingesetzte Staubabscheider müssen über eine Bauartzulassung verfügen. Diese wird i.d.R. vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt)&nbsp;erteilt. <a href="https://www.dibt.de/de/bauprodukte/informationsportal-bauprodukte-und-bauarten/produktgruppen/bauprodukte-detail/bauprodukt/staubabscheider-fuer-feuerungsanlagen">Zugelassene Staubabscheider sind auf der Internetseite des DIBt gelistet.</a></p> <p><strong>Bezirksschornsteinfeger*in frühzeitig einbinden:</strong> Beziehen Sie frühzeitig Ihren zuständige*n bevollmächtigte*n Bezirksschornsteinfeger*in in die Planung mit ein. Der Einbau wird im Regelfall von Schornsteinbau- oder Ofenbaufachbetrieben durchgeführt. Beachten Sie dabei, dass in den sogenannten Übergangsregelungen des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/__26.html">§ 26 der 1. BImSchV</a> festgeschrieben ist, dass Einzelraumfeuerungsanlagen, die vor dem 22. März 2010 errichtet und in Betrieb genommen wurden, nach dem 31.12.2024 nur weiterbetrieben werden dürfen, wenn Grenzwerte für die Emissionen von Staub (0,15 Gramm je Kubikmeter) und Kohlenmonoxid (4 Gramm je Kubikmeter) nicht überschritten werden.</p> <ul> <li><strong>Was Sie noch tun können:</strong><br>Durch die richtige Auswahl und einen ordnungsgemäßen Betrieb lassen sich die Emissionen reduzieren. Schauen Sie hierzu in unseren Flyer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/376/publikationen/faltblatt_heizen_mit_holz_2023_04_19.pdf">"Heizen mit Holz – wenn dann richtig"</a></li> <li>Kaminöfen, die die Anforderungen des "Blauen Engel" erfüllen, erreichen u.a. durch einen eingebauten elektrostatischen Staubabscheider und durch einen Katalysator besonders geringe Emissionen an Staub, Kohlenmonoxid und gasförmigen Kohlenwasserstoffen.</li> </ul> <p><strong>Grenzen der Technik: </strong>Staubabscheider können Staubemissionen deutlich mindern. Eine Minderung der gasförmigen Abgasbestandteile erfolgt nicht. Daher ersetzen sie keine emissionsarme Feuerungstechnik und keinen sachgerechten Betrieb. Können jedoch ergänzend einen Beitrag zu einem emissionsarmen Betrieb leisten.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizen-mit-holz-feinstaub-infografik-co2online-print.jpg"> </a> <strong> Heizen mit Holz: Feinstaub im Vergleich </strong> Quelle: co2online (2021) Hintergrund <p><strong>Funktionsweisen: </strong>Es gibt es zwei typische Funktionsprinzipien der Staubabscheidung: elektrostatische und filternde Abscheider. Ergänzend können auch Katalysatoren Anwendung finden.</p> <p><strong>Elektrostatische Staubabscheidung: </strong>Bei elektrostatischen Staubabscheidern erfolgt die Abtrennung der Partikel durch deren Aufladung infolge der Einwirkung eines starken elektrischen Felds, das mittels einer hohen Gleichspannung erzeugt wird, und der anschließenden Abscheidung der geladenen Partikel auf einer elektrisch leitenden Niederschlagsfläche. Der abgelagerte Staub wird im Rahmen der Kehrarbeiten durch das Schornsteinfegerhandwerk abgereinigt und mit der Kehrasche zusammen entsorgt. Aufgrund der höheren Staub- und Rußablagerungen ist es möglich, dass, abhängig von der Nutzungshäufigkeit, eine oder zwei zusätzliche Kehrungen pro Heizsaison notwendig sind. Darüber entscheidet der zuständige bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger. Zwingend sind aber die Vorgaben der allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen zu beachten. Dort werden Vorgaben über die Kehrhäufigkeit getroffen, um die Betriebssicherheit des Gerätes zu gewährleisten. Elektrostatische Staubabscheider können an verschiedenen Stellen zwischen Ofen und Schornstein, aber auch auf der Schornsteinmündung verbaut werden. Das Material des Schornsteins, also Metall, Beton oder Stein, spielt für die Installation keine Rolle.</p> <p><strong>Filternde Abscheider</strong>&nbsp;funktionieren wie ein Schwamm. Staubpartikel lagern sich an der Oberfläche und den Poren und Wänden des Filters an. Diese Art der Staubabscheidung ist sehr effizient, aber auch vergleichsweise teuer und wird in dieser Form nicht bei Einzelraumfeuerungsanlagen eingesetzt.</p> <p><strong>Katalysatoren </strong>bilden neben den elektrostatischen und filternden Staub-minderungseinrichtungen eine eigene Gruppe der Abgasreinigungsverfahren. Im Unterschied zu den Staubminderungseinrichtungen, die Feststoffe aus dem Gasstrom entfernen, zielen Katalysatoren primär auf die Umsetzung von gasförmigen Abgasbestandteilen ab. Teilweise kommt es auch zur Reduzierung der Staubemissionen, vor allem von Ruß, als Bestandteil des Staubs (VDI 3670:2016).</p> <p>Da Katalysatoren aber vorwiegend dazu dienen die gasförmigen Abgasbestandteile zu reduzieren und ihre Wirkung auf die Staubemissionen begrenzt ist, werden sie nicht als eigenständige Staubminderungstechnik angesehen (VDI 3670:2016). Katalysatoren als Einzellösung stellen somit keine Staubminderung nach dem Stand der Technik dar. Katalysatoren können sich mit der Zeit zusetzen und dadurch in ihrer Filterwirkung nachlassen. Daher bedürfen diese Produkte einer regelmäßigen Wartung. Darüber hinaus kommt es aufgrund verschiedener Prozesse zu einer Minderung der katalytischen Wirkung. Daher müssen Katalysatoren nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden oder -jahren ausgetauscht werden. Reinigungszyklen sowie der Austausch von Bauteilen sind den Zulassungs- oder Herstellerunterlagen zu entnehmen und berücksichtigen übliche und vorhersehbare Abnutzung.</p> <p><strong>Umweltsituation:</strong> Aktuell gehören die über 11 Mio. Holzöfen in Deutschland zu einer der Hauptquellen von Feinstaub. Denn die Emissionen von kleinen Holzfeuerungsanlagen können erheblich zur Feinstaubbelastung der Umgebungsluft beitragen und stellen somit eine ernsthafte Umwelt- und Gesundheitsbelastung dar. Diese kleinen Partikel können nicht nur die Atemwege beeinträchtigen, sondern auch zu schwerwiegenderen Gesundheitsproblemen führen. Staubabscheider können die Freisetzung von Luftschadstoffen reduzieren und somit zur Verringerung der Umwelt- und Gesundheitsbelastung beitragen. Noch besser wäre es jedoch kein Holz zu verbrennen, da es auch mit Staubabscheider zu einem Ausstoß von Luftschadstoffen kommt.</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Der Betrieb von Einzelraumfeuerungsanlagen wie Kamin- und Kachelöfen ist in der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetze – 1. BImSchV) geregelt. In den sog. Übergangsregelungen des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/__26.html">§ 26 der 1. BImSchV</a> ist festgeschrieben, dass Einzelraumfeuerungsanlagen, die vor dem 22. März 2010 errichtet und in Betrieb genommen wurden, nach dem 31.12.2024 nur weiterbetrieben werden dürfen, wenn Grenzwerte für die Emissionen von Staub (0,15 Gramm je Kubikmeter) und Kohlenmonoxid (4 Gramm je Kubikmeter) nicht überschritten werden. Kann ein Nachweis über die Einhaltung der Grenzwerte nicht erbracht werden, sind bestehende Einzelraumfeuerungsanlagen abhängig vom Alter der Anlage zu bestimmten Zeitpunkten (spätestens bis Ende 2024) mit einer "Einrichtung zur Reduzierung der Staubemissionen nach dem Stand der Technik" nachzurüsten oder außer Betrieb zu nehmen (§ 26 Absatz 2 der 1. BImSchV).</p> <p>Bei der Verabschiedung der Verordnung im Jahr 2010 wurde diese technologieoffene Formulierung gewählt, um die Entwicklung verschiedener Techniken zu ermöglichen. In der VDI 3670 (Ausgabe: April 2016) wurden die bis zur Drucklegung der technischen Richtlinie bereits auf dem Markt verfügbaren Abgasreinigungstechniken beschrieben. Für nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungsanlagen wurde ein Abscheidegrad von mindestens 50 Prozent beschrieben (siehe auch <a href="https://www.bmuv.de/faqs/kleinfeuerungsanlagen">BMUV-FAQ</a>). Seit 2016 ist die technische Entwicklung weiter vorangeschritten, sodass je nach Anlagen- und Brennstoffart höhere Abscheidegrade möglich sind. Dies zeigt auch die Vergabegrundlage für den <a href="https://produktinfo.blauer-engel.de/uploads/criteriafile/de/DE-UZ%20222-202201-de-Kriterien-V3.pdf">Blauen Engel für Staubabscheider</a>, die einen Staubabscheidegrad von 65 % fordert.</p> <p><strong>Marktbeobachtung:</strong> Staubabscheider sind bei Einzelraumfeuerungsanlagen bisher eine Nischenanwendung. Eine Installation ist jedoch an verschiedenen Stellen zwischen Feuerungsanlage und Schornsteinmündung möglich. Bei Festbrennstoffkesseln haben elektrostatische Staubabscheider in den letzten Jahren deutlich an Relevanz gewonnen. Der Einsatz von Staubabscheidern bei Festbrennstoffkesseln wird durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert. Beachten Sie hierzu die <a href="https://www.bafa.de/DE/Energie/Effiziente_Gebaeude/Sanierung_Wohngebaeude/Heizungsoptimierung/heizungsoptimierung_node.html">Förderkriterien des BAFA</a> bezüglich der geforderten Staubabscheidung.</p> </p><p> So reduzieren Sie Staubemissionen mit Staubabscheidern <ul> <li>Achten Sie beim Kauf von Staubabscheidern auf hohe Staubabscheidegrade (über 50 %) und eine automatische Abreinigung.</li> <li>Prüfen Sie, ob Ihr Staubabscheider eine Bauartzulassung vom <a href="https://www.dibt.de/de/bauprodukte/informationsportal-bauprodukte-und-bauarten/produktgruppen/bauprodukte-detail/bauprodukt/staubabscheider-fuer-feuerungsanlagen">DIBt</a> hat.</li> <li>Binden Sie vor dem Einbau eines Staubabscheiders den Bezirksschornsteinfeger oder die Bezirksschornsteinfegerin frühzeitig in die Planungen ein.</li> </ul> </p><p> Gewusst wie <p>Die Verbrennung von Holz in kleinen Holzfeuerungsanlagen wie Kamin- und Kachelöfen ohne automatische Regelung läuft nie vollständig ab und es entstehen neben gasförmigen Luftschadstoffen und Gerüchen auch Feinstaub und Ruß. Diese sehr feinen, mit dem Auge nicht sichtbaren Partikel haben einen kleineren Durchmesser als ein menschliches Haar und können bis tief in die Lunge eindringen und dort zu Entzündungsreaktionen führen. Diese Belastung kann zu Erkrankungen des Lungen- und Herz-Kreislauf-Systems führen. Staubabscheider können die Emissionen von Partikeln deutlich reduzieren und somit die negativen Auswirkungen auf die Gesundheit mindern.</p> <p><strong>Auf hohe Wirksamkeit beim Kauf achten:</strong> Achten Sie beim Kauf eines Staubabscheiders auf einen Nachweis des Herstellers, der einen Abscheidegrad von mindestens 50 Prozent aufweist, um sicherzustellen, dass eine Staubminderungseinrichtung nach dem Stand der Technik eingesetzt wird und die Bestandsanlage somit nach Ablauf der Übergangsfrist (Verweis auf § 26 der 1. BImSchV) weiterbetrieben werden darf.</p> <p>Denn Staubabscheider müssen dem Stand der Technik entsprechen, um die Anforderungen des § 26 Absatz 2 der 1. BImSchV zu den Übergangsregelungen und Nachrüstverpflichtungen zu erfüllen. Für Einzelraumfeuerungsanlagen kommen dabei nur elektrostatische Staubabscheider in Betracht, gegebenenfalls ergänzt um Katalysatoren (siehe unten). Bei elektrostatischen Staubabscheidern handelt es sich um Geräte, die mit Hilfe von elektrischer Energie, Staub aus dem Rauchgas entfernen können. &nbsp;</p> <p>Beachten Sie, dass Katalysatoren als Einzellösung keine Staubminderung nach dem Stand der Technik darstellen und somit nur ergänzend Anwendung finden können. Katalysatoren dienen vorwiegend dazu, die gasförmigen Abgasbestandteile zu reduzieren. Ihre Wirkung auf die Staubemissionen ist begrenzt. Sie werden deshalb nicht als eigenständige Staubminderungstechnik angesehen (VDI 3670:2016).</p> <p>Je höher der Abscheidegrad desto besser für die Umwelt. Abscheidegrade von über 65 % sind aus Sicht des Umweltbundesamtes zu empfehlen.</p> <p><strong>Prüfen Sie die Bauartzulassung:</strong> Eingesetzte Staubabscheider müssen über eine Bauartzulassung verfügen. Diese wird i.d.R. vom Deutschen Institut für Bautechnik (DIBt)&nbsp;erteilt. <a href="https://www.dibt.de/de/bauprodukte/informationsportal-bauprodukte-und-bauarten/produktgruppen/bauprodukte-detail/bauprodukt/staubabscheider-fuer-feuerungsanlagen">Zugelassene Staubabscheider sind auf der Internetseite des DIBt gelistet.</a></p> <p><strong>Bezirksschornsteinfeger*in frühzeitig einbinden:</strong> Beziehen Sie frühzeitig Ihren zuständige*n bevollmächtigte*n Bezirksschornsteinfeger*in in die Planung mit ein. Der Einbau wird im Regelfall von Schornsteinbau- oder Ofenbaufachbetrieben durchgeführt. Beachten Sie dabei, dass in den sogenannten Übergangsregelungen des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/__26.html">§ 26 der 1. BImSchV</a> festgeschrieben ist, dass Einzelraumfeuerungsanlagen, die vor dem 22. März 2010 errichtet und in Betrieb genommen wurden, nach dem 31.12.2024 nur weiterbetrieben werden dürfen, wenn Grenzwerte für die Emissionen von Staub (0,15 Gramm je Kubikmeter) und Kohlenmonoxid (4 Gramm je Kubikmeter) nicht überschritten werden.</p> <ul> <li><strong>Was Sie noch tun können:</strong><br>Durch die richtige Auswahl und einen ordnungsgemäßen Betrieb lassen sich die Emissionen reduzieren. Schauen Sie hierzu in unseren Flyer <a href="https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/376/publikationen/faltblatt_heizen_mit_holz_2023_04_19.pdf">"Heizen mit Holz – wenn dann richtig"</a></li> <li>Kaminöfen, die die Anforderungen des "Blauen Engel" erfüllen, erreichen u.a. durch einen eingebauten elektrostatischen Staubabscheider und durch einen Katalysator besonders geringe Emissionen an Staub, Kohlenmonoxid und gasförmigen Kohlenwasserstoffen.</li> </ul> <p><strong>Grenzen der Technik: </strong>Staubabscheider können Staubemissionen deutlich mindern. Eine Minderung der gasförmigen Abgasbestandteile erfolgt nicht. Daher ersetzen sie keine emissionsarme Feuerungstechnik und keinen sachgerechten Betrieb. Können jedoch ergänzend einen Beitrag zu einem emissionsarmen Betrieb leisten.&nbsp;</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/11906/bilder/heizen-mit-holz-feinstaub-infografik-co2online-print.jpg"> </a> <strong> Heizen mit Holz: Feinstaub im Vergleich </strong> Quelle: co2online (2021) </p><p> Hintergrund <p><strong>Funktionsweisen: </strong>Es gibt es zwei typische Funktionsprinzipien der Staubabscheidung: elektrostatische und filternde Abscheider. Ergänzend können auch Katalysatoren Anwendung finden.</p> <p><strong>Elektrostatische Staubabscheidung: </strong>Bei elektrostatischen Staubabscheidern erfolgt die Abtrennung der Partikel durch deren Aufladung infolge der Einwirkung eines starken elektrischen Felds, das mittels einer hohen Gleichspannung erzeugt wird, und der anschließenden Abscheidung der geladenen Partikel auf einer elektrisch leitenden Niederschlagsfläche. Der abgelagerte Staub wird im Rahmen der Kehrarbeiten durch das Schornsteinfegerhandwerk abgereinigt und mit der Kehrasche zusammen entsorgt. Aufgrund der höheren Staub- und Rußablagerungen ist es möglich, dass, abhängig von der Nutzungshäufigkeit, eine oder zwei zusätzliche Kehrungen pro Heizsaison notwendig sind. Darüber entscheidet der zuständige bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger. Zwingend sind aber die Vorgaben der allgemein bauaufsichtlichen Zulassungen zu beachten. Dort werden Vorgaben über die Kehrhäufigkeit getroffen, um die Betriebssicherheit des Gerätes zu gewährleisten. Elektrostatische Staubabscheider können an verschiedenen Stellen zwischen Ofen und Schornstein, aber auch auf der Schornsteinmündung verbaut werden. Das Material des Schornsteins, also Metall, Beton oder Stein, spielt für die Installation keine Rolle.</p> <p><strong>Filternde Abscheider</strong>&nbsp;funktionieren wie ein Schwamm. Staubpartikel lagern sich an der Oberfläche und den Poren und Wänden des Filters an. Diese Art der Staubabscheidung ist sehr effizient, aber auch vergleichsweise teuer und wird in dieser Form nicht bei Einzelraumfeuerungsanlagen eingesetzt.</p> <p><strong>Katalysatoren </strong>bilden neben den elektrostatischen und filternden Staub-minderungseinrichtungen eine eigene Gruppe der Abgasreinigungsverfahren. Im Unterschied zu den Staubminderungseinrichtungen, die Feststoffe aus dem Gasstrom entfernen, zielen Katalysatoren primär auf die Umsetzung von gasförmigen Abgasbestandteilen ab. Teilweise kommt es auch zur Reduzierung der Staubemissionen, vor allem von Ruß, als Bestandteil des Staubs (VDI 3670:2016).</p> <p>Da Katalysatoren aber vorwiegend dazu dienen die gasförmigen Abgasbestandteile zu reduzieren und ihre Wirkung auf die Staubemissionen begrenzt ist, werden sie nicht als eigenständige Staubminderungstechnik angesehen (VDI 3670:2016). Katalysatoren als Einzellösung stellen somit keine Staubminderung nach dem Stand der Technik dar. Katalysatoren können sich mit der Zeit zusetzen und dadurch in ihrer Filterwirkung nachlassen. Daher bedürfen diese Produkte einer regelmäßigen Wartung. Darüber hinaus kommt es aufgrund verschiedener Prozesse zu einer Minderung der katalytischen Wirkung. Daher müssen Katalysatoren nach einer bestimmten Anzahl von Betriebsstunden oder -jahren ausgetauscht werden. Reinigungszyklen sowie der Austausch von Bauteilen sind den Zulassungs- oder Herstellerunterlagen zu entnehmen und berücksichtigen übliche und vorhersehbare Abnutzung.</p> <p><strong>Umweltsituation:</strong> Aktuell gehören die über 11 Mio. Holzöfen in Deutschland zu einer der Hauptquellen von Feinstaub. Denn die Emissionen von kleinen Holzfeuerungsanlagen können erheblich zur Feinstaubbelastung der Umgebungsluft beitragen und stellen somit eine ernsthafte Umwelt- und Gesundheitsbelastung dar. Diese kleinen Partikel können nicht nur die Atemwege beeinträchtigen, sondern auch zu schwerwiegenderen Gesundheitsproblemen führen. Staubabscheider können die Freisetzung von Luftschadstoffen reduzieren und somit zur Verringerung der Umwelt- und Gesundheitsbelastung beitragen. Noch besser wäre es jedoch kein Holz zu verbrennen, da es auch mit Staubabscheider zu einem Ausstoß von Luftschadstoffen kommt.</p> <p><strong>Gesetzeslage:</strong> Der Betrieb von Einzelraumfeuerungsanlagen wie Kamin- und Kachelöfen ist in der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetze – 1. BImSchV) geregelt. In den sog. Übergangsregelungen des <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_1_2010/__26.html">§ 26 der 1. BImSchV</a> ist festgeschrieben, dass Einzelraumfeuerungsanlagen, die vor dem 22. März 2010 errichtet und in Betrieb genommen wurden, nach dem 31.12.2024 nur weiterbetrieben werden dürfen, wenn Grenzwerte für die Emissionen von Staub (0,15 Gramm je Kubikmeter) und Kohlenmonoxid (4 Gramm je Kubikmeter) nicht überschritten werden. Kann ein Nachweis über die Einhaltung der Grenzwerte nicht erbracht werden, sind bestehende Einzelraumfeuerungsanlagen abhängig vom Alter der Anlage zu bestimmten Zeitpunkten (spätestens bis Ende 2024) mit einer "Einrichtung zur Reduzierung der Staubemissionen nach dem Stand der Technik" nachzurüsten oder außer Betrieb zu nehmen (§ 26 Absatz 2 der 1. BImSchV).</p> <p>Bei der Verabschiedung der Verordnung im Jahr 2010 wurde diese technologieoffene Formulierung gewählt, um die Entwicklung verschiedener Techniken zu ermöglichen. In der VDI 3670 (Ausgabe: April 2016) wurden die bis zur Drucklegung der technischen Richtlinie bereits auf dem Markt verfügbaren Abgasreinigungstechniken beschrieben. Für nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungsanlagen wurde ein Abscheidegrad von mindestens 50 Prozent beschrieben (siehe auch <a href="https://www.bmuv.de/faqs/kleinfeuerungsanlagen">BMUV-FAQ</a>). Seit 2016 ist die technische Entwicklung weiter vorangeschritten, sodass je nach Anlagen- und Brennstoffart höhere Abscheidegrade möglich sind. Dies zeigt auch die Vergabegrundlage für den <a href="https://produktinfo.blauer-engel.de/uploads/criteriafile/de/DE-UZ%20222-202201-de-Kriterien-V3.pdf">Blauen Engel für Staubabscheider</a>, die einen Staubabscheidegrad von 65 % fordert.</p> <p><strong>Marktbeobachtung:</strong> Staubabscheider sind bei Einzelraumfeuerungsanlagen bisher eine Nischenanwendung. Eine Installation ist jedoch an verschiedenen Stellen zwischen Feuerungsanlage und Schornsteinmündung möglich. Bei Festbrennstoffkesseln haben elektrostatische Staubabscheider in den letzten Jahren deutlich an Relevanz gewonnen. Der Einsatz von Staubabscheidern bei Festbrennstoffkesseln wird durch das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) im Rahmen der Bundesförderung für effiziente Gebäude gefördert. Beachten Sie hierzu die <a href="https://www.bafa.de/DE/Energie/Effiziente_Gebaeude/Sanierung_Wohngebaeude/Heizungsoptimierung/heizungsoptimierung_node.html">Förderkriterien des BAFA</a> bezüglich der geforderten Staubabscheidung.</p> </p><p>Informationen für...</p>

Triefenstein, Gemarkung Lengfurt - Änderungsgenehmigungsverfahren (§ 16 BImSchG) - wesentliche Änderung einer Anlage zur Herstellung von Zement, Heidelberg Materials AG

Die Heidelberg Materials AG betreibt auf ihrem Betriebsgelände Fl.-Nr. 7312, Gemarkung Lengfurt ein Zementwerk. Die Anlage zur Herstellung von Zementklinker oder Zementen mit einer Produktionskapazität von 500 Tonnen oder mehr je Tag ist nach Nr. 2.3.1 des Anhanges 1 der 4. BImSchV immissionsschutzrechtlich genehmigt. Die Cap2U GmbH (ein Gemeinschaftsunternehmen der Linde GmbH und der Heidelberg Materials AG) plant im Bereich des Bauhof-Gebäudes im Nordwesten des Werksgeländes des Zementwerks in Lengfurt die Errichtung und den Betrieb einer eigenständig betriebenen CO2-Produktionsanlage. Zweck dieser Neuanlage ist die Abscheidung von CO2 aus einem Teil-Abgasstrom (ca. 10 % des Ofenabgas-Volumenstroms bei Volllast) des Zementwerks sowie dessen Veredlung (Reinigung), Verflüssigung und anschließende kommerzielle Nutzung in der Industrie, insb. der Getränke- und Lebensmittelindustrie. Das CO2 aus den Lagertanks wird über Tankwagen an die Kunden verteilt. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist die großtechnische Demonstration der Abscheidung, Aufbereitung, Verbringung und Nutzung von CO2 mittels Aminwäsche aus dem Abgasstrom eines Zementklinkerofens zur Vorbereitung der zukünftigen Verbreitung dieser Technologie zu ökonomischen Konditionen in der Zementindustrie als Grundlage für den Aufbau einer klimafreundlichen Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft. Für die CO2-Produktionsanlage selbst hat die Cap2U GmbH als Errichter- und Betreiberin eine eigenständige Genehmigung nach Baurecht beantragt. Das mit Schreiben der Heidelberg Materials AG vom 13.12.2023 beantragte immissionsschutzrechtliche Genehmigungsvorhaben beschränkt sich auf die Änderungen am bestehenden, immissionsschutzrechtlich genehmigten Zementwerk zur Anpassung an den geplanten Betrieb der als Neuanlage zu errichtenden CO2-Produktionsanlage („Schnittstellen“). Im Wesentlichen umfasst der Antragsgegenstand das Ausschleusen von Ofenabgasen zur Anlage der Cap2U GmbH und die Rückführung des nach erfolgter CO2-Abscheidung verbleibenden Rest-Abgases in das Ofenabgassystem. Zur Dampferzeugung soll in der CO2-Produktionsanlage Wärme aus dem bestehenden Thermalölkreislauf, der bis zur CO2-Produktionsanlage erweitert werden soll, genutzt werden. Weiterhin ist es geplant, dass bestimmte in der CO2-Produktionsanlage anfallenden Prozesskondensate und Flüssigkeiten aus der Amin-Aufbereitungsanlage (flüssige Abfälle) übernommen und ggf. zwischengepuffert werden, bevor sie an Stelle von bisher eingesetztem Brauchwasser (Grundwasser bzw. Mainwasser) im Bereich des Bypasses in das Ofensystem eingedüst und verdampft werden. Der Abfallkatalog bei der Klinkerherstellung soll für den Einsatz der neuen flüssigen Abfälle entsprechend erweitert werden. Zudem soll der in der CO2-Produktionsanlage in einem Filter abgeschiedene Staub aus dem Ofenabgas vom Zementwerk übernommen und im Produktionsprozess eingesetzt werden. Weiterhin soll durch das Zementwerk die Brauchwasserversorgung der CO2-Produktionsanlage erfolgen. Im Durchschnitt werden hierfür durch das Zementwerk ca. 3 m³/h Wasser aus dem Main entnommen und in dem bestehenden Sandfilter vorgereinigt. Das Brauchwasser wird über eine neue, begleitbeheizte und isolierte Rohrleitung der CO2-Produktionsanlage zugeführt. Die Brauchwasserbelieferung selbst soll im Rahmen der für das Zementwerk der Heidelberg Materials AG erteilten wasserrechtlichen Entnahmeerlaubnis für Grund- und Mainwasser (Bescheid des LRA Main-Spessart vom 03.05.2016, Az. 41-641-K) erfolgen. Eine Erhöhung der genehmigten Entnahmemenge aufgrund der Belieferung der CO2-Produktionsanlage ist nicht erforderlich. Zusammenfassend erstreckt sich der immissionsschutzrechtliche Genehmigungsantrag auf: • Ausschleusen von bis zu 100 % der Ofenabgase (max. 296.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel) nach dem SCR-Reaktor (SCR - selektive katalytische Reduktion) zur geplanten CO2-Produktionsanlage der Cap2U GmbH (zum Zwecke der dort erfolgenden CO2-Abscheidung mittels Aminwäsche) und Rückführung des nach erfolgter CO2-Abscheidung verbleibenden Rest-Abgases (bis zu 290.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel) in das Ofenabgassystem unmittelbar hinter dem Ausschleusepunkt Anmerkung: Innerhalb der baurechtlich zu genehmigenden CO2-Produktionsanlage der Cap2U GmbH erfolgen dann zum einen die Entnahme von Abwärme zur Dampferzeugung aus dem Gesamt-Abgasstrom sowie anschließend die Ausschleusung eines Teilabgasstroms von bis zu 34.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel, die CO2-Abscheidung mittels Aminwäsche aus diesem Teilabgasstrom und die Rückführung des danach verbleibenden Rest-Teilabgasstroms mit bis zu 28.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel in den Gesamt-Abgasstrom. • Erweiterung des bestehenden Thermalölkreislaufes der SCR-Anlage (Thermoöl-Wärmeverschiebesystem) zur Dampferzeugung in der CO2-Produktionsanlage • Übernahme und Zwischenlagerung (max. 25 m³) sowie Dosierung (max. 2,7 m³/h) von Prozesskondensaten der CO2-Produktionsanlage (AVV-Nr. 16 10 02) über die vorhandenen 8 Düsen in den Bypass-Verdampfungskühler oder im Falle einer Betriebsstörung über die SNCR-Anlage in den Steigschacht des Wärmetauscherturms • Übernahme und Zwischenlagerung (max. 1,5 m³) sowie Dosierung (max. 0,7 m³/h) von Flüssigkeit aus der Amin-Aufbereitungsanlage der CO2-Produktionsanlage (AVV-Nr. 16 10 02) in die vorhandene Eindüsung in die Bypass-Mischkammer vor dem By-pass-Verdampfungskühler (Bypass-VDK) oder im Falle einer Betriebsstörung in die vorhandene Eindüsung im Steigschacht des Wärmetauscherturms • Übernahme und Dosierung von in der CO2-Produktionsanlage abgeschiedenem Filterstaub (überwiegend unreagiertes Kalkhydrat, max. 0,05 t/h, AVV-Nr. 10 13 04) aus dem Ofenabgas über das Kalkhydratsilo in die Ofenanlage Ergänzende materielle Anträge für das Vorhaben: • Antrag auf Festlegung eines Überwachungswerts von 40 mg/m³ im ersten Betriebsjahr nach Inbetriebnahme (Einfahrbetrieb) und eines Überwachungswerts von 20 mg/m³ nach Abschluss des Einfahrbetriebes für die Schadstoffe nach Nr. 5.2.5 Klasse I i.V.m. Anhang 3 TA Luft 2021 für den aus der CO2-Produktionsanlage kommenden Teil-Abgasstrom vor dessen Einleitung in den Haupt-Abgasstrom des Zementwerks. • Antrag auf Festlegung eines Emissionsgrenzwert für Formaldehyd in Höhe von 5 mg/m³ gemäß Nr. 5.2.7.1.1 Abs. 10 TA Luft 2021 für das Ofenabgas am Schornstein der Ofenanlage. • Antrag auf Festlegung eines Emissionsgrenzwerts für Acetaldehyd in Höhe von 10 mg/m³ im Ofenabgas am Schornstein der Ofenanlage gemäß LAI-Vollzugsempfehlung vom 21.06.2023 für Acetaldehyd.

Stroemungskraefte auf Teilchen in Grenzschichten mit oder ohne Wandberuehrung

Ziel ist, die auf kugelfoermige Teilchen wirkenden Stroemungskraefte und Drehmomente zu bestimmen, wenn die Teilchen auf einer ebenen oder gekruemmten Wand ruhen oder sich in Wandnaehe bewegen; damit sollen fuer diesen technisch bedeutsamen, bislang jedoch unerforschten Fall allgemeine Widerstandsgesetze formuliert werden; diese Erkenntnisse sollen bei der Auslegung von Filteranlagen oder von Stroemungsfoerderanlagen verwertet werden; unerwuenschte Feststoffablagerungen an Waenden in Foerderanlagen und Apparaten sollen hiermit erklaert werden koennen.

Versuche ueber die gleichzeitige Abscheidung verschiedener gasfoermiger Substanzen in staubhaltigen oder -freien Abgasen

Charakterisierung von Umweltschadstoffen mit Hilfe oberflaechenanalytischer Methoden

Die Charakterisierung der Schadstoffkomponenten auf Luftaerosolen und Filterstaubproben aus Muellverbrennungsanlagen laesst Rueckschluesse auf die Prozesse bei der Entstehung, Ausbreitung und Filterung zu. Mit Hilfe oberflaechenanalytischer Methoden, insbesondere XPS und AES, werden Zusammensetzung und chemische Form von Schadstoffen bestimmt. Geplant sind ferner Untersuchungen zur katalytischen Schadstoffumwandlung an Modellaerosolen unter besonderer Beruecksichtigung der Schwermetallspezies und Untersuchungen zur Konzentrationsverteilung ueber den Teilchenquerschnitt, die Eignung oxidischer Substanzen in Aerosolen als Gassensoren soll geprueft werden. Aus bisherigen Arbeiten im Rahmen des POETA-Programms zeigt sich die besondere Bedeutung des Nachweises von Schwefelspezies sowie die Notwendigkeit grundlegender Untersuchungen zum Probenverhalten unter dem Einfluss von Roentgen- oder Elektronenbestrahlung.

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