Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe … · VDI 3781 Blatt 4. Dr.-Ing. Wolfgang...

VDI-Expertenforum

21. April 2015

Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit, Bonn

Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe Stufe 2 der 1. BImSchV – Stand der Umsetzung – Auswirkungen auf den Markt

Das VDI-Expertenforum wurde organisiert durch die Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN – Normenausschuss KRdL in Zusammenarbeit mit

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Inhalt 1 Stand der Umsetzung und des Vollzugs aus Sicht einer unteren

Immissionsschutzbehörde – Beispiel Baden-Württemberg Dipl.-Ing. Peter Neisecke, Landratsamt Bodenseekreis, Friedrichshafen Seite 3 2 Marktlage für Pelletfeuerungen nach Einführung der 2. Stufe der 1. BImSchV Dipl.-Forstwirt Martin Bentele, DEPV, Berlin Seite 15 3 Entwicklung des Marktes für Hackschnitzelkessel vor dem Hintergrund der

Einführung der 2. Stufe Dipl.-Wirtschaftsing. Klaus Neuner, HDG Bavaria GmbH, Massing Seite 24 4 Stand der Technik der Abscheidertechnologie für Kleinfeuerungen

Gründruck VDI 3670 – Marktanalyse – Novellierung MAP Dr.-Ing. Volker Lenz, DBFZ, Leipzig Seite 28 5 Vorstellung der Prüfmethoden gemäß DIN SPEC 33999 zur Bestimmung der

Wirksamkeit von Abscheidern Apl. Prof. Dr.-Ing. Günter Baumbach, IFK, Stuttgart Seite 37 6 Marktüberwachung von Biomassekleinfeuerungsanlagen und Abscheidern M.Eng. Tobias Ulbricht, DBFZ, Leipzig Seite 50 7 Erfahrungen der überwachenden Stellen aus der Überwachungspraxis MdTA Markus Schlichter, ZIV, St. Augustin Seite 59 8 Erfahrungen mit den Emissionsprüfverfahren und -geräten zur Beurteilung der

Staubemissionen von Kleinfeuerungsanlagen (VDI 4206 Blatt 2 und VDI 4207 Blatt 2) Dipl.-Ing. Gerhard Schmöckel, LfU Bayern, Augsburg Seite 67 9 Ableitbedingungen bei kleinen Feuerungsanlagen gemäß neuem Entwurf der

VDI 3781 Blatt 4 Dr.-Ing. Wolfgang Bächlin, Ingenieurbüro Lohmeyer, Karlsruhe Seite 78

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Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN - Normenausschuss KRdL

Stand der Umsetzung und des Vollzugs aus Sicht einer unterenImmissionsschutzbehörde – Beispiel Baden-Württemberg

Dipl.-Ing. Peter Neisecke,Landratsamt Bodenseekreis, Friedrichshafen

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Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN – Normenausschuss KRdL

VDI-Expertenforum 21.04.2015, Bonn „Stufe 2 der I. BImschV –Stand der Umsetzung – Auswirkungen auf den Markt“

Stand der Umsetzung und des Vollzugs aus Sicht einer unteren Immissionsschutzbehörde

– Beispiel Baden-Württemberg -

28.04.20151 /

Peter Neisecke

Landratsamt Bodenseekreis, Friedrichshafen



Gliederung

28.04.20152 /

1. Anlagendaten Baden-Württemberg, Zusammenarbeit zwischen Schornsteinfegern und Immissionsschutzbehörden

2. Einflussfaktoren Emission/Immission

3. Abgasableitung

4. Brennstoffqualität und Brennstoffnormung

5. Nachbarschaftsbeschwerden

6. Zusammenfassung

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Anlagendaten Baden-Württemberg

28.04.20153 /

920 bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger in BW

davon 18 im Bodenseekreis

Quelle: LIV Ulm, Thomas Kugel, 4/2015



Anlagendaten Bodenseekreis/Zusammenarbeit

28.04.20154 /

18 bevollmächtigte Bezirksschornsteinfeger im Bodenseekreis (BSK)

Laut Umfrage bei diesen sind im BSK etwa 500 Anlagen, 20-30 pro Kehrbezirk, außer Betrieb zu nehmen. Die Anlagendaten liegen den unteren Immissionsschutzbehörden aber nicht vor.

Die bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger planen derzeit die Überprüfung der Stilllegung mit den Feuerstättenschauen zu kombinieren.

So würde die Überprüfung 3-4 Jahre, also etwa 100-150 Anlagen pro Jahr im BSK, benötigen.

Das Umweltministerium Baden-Württemberg hat durch Erlass vom 29.12.2014 die unteren Immissionsschutzbehörden und die bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger über die Rechtslage, die Pflichten und die möglichen Verwaltungsmaßnahmen informiert.

Berichtspflicht bis zum 31.03.2016

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Einflussgrößen Emission/Immission

28.04.20155 /

Anlagentechnik, Anlagenauslegung, Primäre Maßnahmen

Sekundäre Abgasreinigungsanlage/Abscheidertechnologie

Abgasführung, Ableitbedingungen, umgebende Bebauung,Geländebeschaffenheit

Betreiber, Betreiberverhalten, Betreiberwissen/-erfahrung

Anlagenzustand, Wartung, Reinigung

Brennstoff, Brennstoffeigenschaften, Brennstoffqualität/-lagerung

Überwachung, Verwaltungshandeln



Abgasableitung

28.04.20156 /

§ 19 Ableitbedingungen für Abgase

(1) Die Austrittsöffnung von Schornsteinen bei Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe, die ab dem 22. März 2010 errichtet oder wesentlich geändert werden, müssen bei

1. Dachneigungen

a) bis einschließlich 20 Grad den First um mindestens 40 Zentimeterüberragen oder von der Dachfläche mindestens 1 Meter entfernt sein,

b) von mehr als 20 Grad den First um mindestens 40 Zentimeter überragenoder einen horizontalen Abstand von der Dachfläche von mindestens 2 Meter und 30 Zentimeter haben;

2. bei Feuerungsanlagen mit einer Gesamtwärmeleistung bis 50 Kilowatt ineinem Umkreis von 15 Metern die Oberkanten von Lüftungsöffnungen, Fenstern oder Türen um mindestens 1 Meter überragen; der Umkreis vergrößert sich um 2 Meter je weitere angefangene 50 Kilowatt bis auf höchstens 40 Meter

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Beispiele aus der Realität



Anforderungen der 1. BImSchV für Scheitholz:

genannt in §3 (abschließende Brennstoffliste)

naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde

Feuchtegehalt <25%

Eignung des Brennstoffs muss vom Ofenhersteller angegeben sein

Beratung durch Schornsteinfeger/-in nach Errichtung oderBetreiberwechsel, auch für die Lagerung; bis zum 31.12.2014 Beratung auch für bestehende Anlagen

Brennstoffqualität/Brennstoffnormung

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28.04.20159 /

Kundenwünsche an Brennholzscheite:

• Holzartendeklaration, Herkunftsangabe

• Größe der Scheite passend zum Ofen (Länge, Durchmesser)

• „trockenes“ Holz

• nachvollziehbare Mengenangabe/Preistransparenz

• sauberes, gespaltenes Holz

• Schimmel- und Ungezieferfreies Holz, ohne Verfärbung oder Beläge

• angenehmer Geruch

• Problemloser Transport, bzw. Lieferung,

• gut lagerbar

• sofortige Verwendbarkeit



EN 14961-5

EN 15234-5

RAL-GZ 451

Qualitätszeichen Scheitholz BuVBB


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Beispiele aus der RealitätWinter 2014/2015



Beispiele aus der RealitätWinter 2014/2015

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Nachbarschaftsbeschwerden

28.04.201513 /

Nachbarschaftsbeschwerden sind häufige, widerkehrende Arbeitsvorgänge im Alltag einer unteren Immissionsschutzbehörde.

Beispiel Bodenseekreis:

seit 2009 wurden 492 Beschwerden bearbeitet

16% davon stehen im Zusammenhang mit Kleinfeuerungsanlagen für Festbrennstoffe

Die Mängel sind fast ausschließlich im Bereich:

Ableitbedingungen

Fehlbedienung durch Betreiber

Brennstoffqualität/Brennstoffmissbrauch

Anlagen, die „Ausnahmen“ in der 1. BImSchV haben (z.B. Backöfen, Brennanlagen, offene Kamine) , gewerbliche Anlagen



Nachbarschaftsbeschwerden

28.04.201514 /

Auszug BImSchG

§ 22 Pflichten der Betreiber nicht genehmigungsbedürftiger Anlagen

(1) Nicht genehmigungsbedürftige Anlagen sind so zu errichten und zu betreiben, dass

1. schädliche Umwelteinwirkungen verhindert werden, die nach dem Stand der Technik vermeidbar sind,

2. nach dem Stand der Technik unvermeidbare schädliche Umwelteinwirkungen auf ein Mindestmaß beschränkt werden

§ 24 Anordnungen im Einzelfall

§ 25 Untersagung

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Beispiel Holzbackofen (seit 1960) in Innenstadtlage:

Kommission Reinhaltung der Luft im VDIund DIN – Normenausschuss KRdL


Beispiel Holzbackofen in Innenstadtlage:

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Kommission Reinhaltung der Luft im VDIund DIN – Normenausschuss KRdL


Holzbackofen in einem Wohngebiet



http://www.lubw.baden-wuerttemberg.de/

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Zusammenfassung

28.04.201520 /

Die Zusammenarbeit zwischen Schornsteinfeger und Immissionsschutzbehördeist wenig strukturiert und hängt oft nur von den persönlichen Beziehungen ab.

Kleinräumige Immissionsschutzprobleme sind im Regelfall nicht auf dieAnlagentechnik zurückzuführen und selten durch diese zu lösen.

Die Umsetzung der Stufe 2 der 1.BImSchV wird sich erst langfristig imgebietsbezogenen Immissionsschutz positiv auswirken. Im Verwaltungsvollzug hat diese derzeit noch keine Bedeutung.

Nachbarschaftsbeschwerden im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen werdenweiterhin bleiben. Die Ausnahmen, z.B. im §1 Abs. 2, sind zu hinterfragen.

Wichtige Ansatzpunkte bleiben das Betreiberverhalten, die Brennstoffqualität unddie Ableitbedingungen. Hier sind weitere Konkretisierungen wünschenswert.

Der Brennstoffmarkt für Festbrennstoffe benötigt mehr Transparenz,Qualitätssicherung und Kennzeichnung, in der ganzen Prozesskette bis zum Endverbraucher.

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Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

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Marktlage für Pelletfeuerungen nach Einführung der 2. Stufe der 1. BImSchV

Dipl.-Forstwirt Martin Bentele, Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband e.V. (DEPV), Berlin

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Marktlage für Pelletfeuerungen nach Einführung(2. Stufe) 1. BImSchV

28.04.2015 Martin Bentele, Deutscher Energieholz- und Pellet-Verband e.V. (DEPV) Martktlage für Pelletfeuerungen nach Einführung 1. BImSchV 1 /


1. Entwicklung Pelletmarkt in Deutschland unter Einfluss Feinstaubdiskussion

2. Qualitätssicherung als Voraussetzung für komfortablen Betrieb und hervorragendes Emissionsverhalten

a. Produktion Energieträger, Handel und Logistik

b. Heizungstechnik und SHK‐Handwerk

c. Staubaufkommen in Deutschland: Pelletfeuerungen sind Lösung und nicht Problem!

3. Immissionsschutz als Rahmenbedingung Marktentwicklung

a. 1. BImSchV

b. Begleitende Regelungen

Marktlage für Pelletfeuerungen nach Einführung 1. BImSchV


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Entwicklung Pelletmarkt in Deutschland unter Einfluss Feinstaubdiskussion




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Holzpellets in “Sippenhaft mitStinkeöfen”

DEPV seit 2006 in Diskussion für strengere Feinstaub‐regeln für Holz‐feuerungen




Pressemitteilung DEPV vom 3. Juli 2009


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Qualitätssicherung


Qualitätsanforderung Grundlage für Komfort und Emissionsverhalten



Auswahl Parameter gem. EN 14961-2 und ISO 17225-2 (orange)

Qualitätssicherung

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www.enplus‐pellets.de

• Komfortabler Betrieb durch hohe Produktqualität

• Hohe Qualität im Lager: Qualitätsbeauftragter, Fahrer

• Verbraucherschutz: Reklamationsmanagement mit geregeltem Verfahren

• Transparenz durch Rück‐verfolgbarkeit mit ID‐Nr. bis zum Produzenten

Qualitätssicherung



Qualitätssicherung

www.pelletfachbetrieb.de

• Seit 2010 über 1500 geschulte SHK‐Fachbetriebe “Pellets und Biomasse”

• Themen: Energieträger, Einbau und Wartung moderne Holzkessel und Pelletöfen

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Anteile am Staubaufkommen aus Holzkleinfeuerungsanlagen

Quelle: Kurzstudie „Abschätzung des Anteils zentraler Holzfeuerungsanlagen an den Staubemissionen in Deutschland Lenz, DBFZ 2014 i.A. BDH und DEPV

Qualitätssicherung

Grafik: Prozentualer Anteil

Feuerungstypen am Staub‐

aufkommen aus Holzverbrennung

in Deutschland 2013



Quelle: Kurzstudie „Abschätzung des Anteils zentraler Holzfeuerungsanlagen an den Staubemissionen in Deutschland Lenz, DBFZ 2014 i.A. BDH und DEPV

Tabelle: Prozentualer Anteil Feuerungs‐

typen am Staubaufkommen aus

Holzverbrennung und am

Brennstoffeinsatz in Deutschland 2013

Qualitätssicherung

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Qualitätssicherung

Resultat

Pelletfeuerungen sind die Lösung und nicht das Problem!

• sehr hohe Effizienz

• breit verfügbarer, hochwertiger, heimischen Energieträger

• hoher Komfort und Bedienerfreundlichkeit sowie

• hervorragendes Emissionsverhalten

Sekundärmaßnahmen zur Luftreinhaltung sind für Pellet‐feuerungen am hart umkämpften Heizungsmarkt i.d.R. keineOption!



Strenger ImmissionsschutzGrundlage für Wachstum Holzenergie

Zuwachs von Holzenergie v.a. im städtischen Umfeld braucht:

• Hightech mit hohem Komfort und hervorragendemEmissionsverhalten

• Festgeschriebene gesetzliche Grenzwerte

Sonst drohen:

• Negativ‐PR im städtischen Umfeld

• unterschiedliche kommunale Regelungen

Immissionsschutz als Rahmenbedingung zur Marktentwicklung

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Immissionsschutz als Rahmenbedingung zur Marktentwicklung

Handlungsbedarf 1. BImSchV

• Keine Gesetzesüberarbeitung: Grenzwerte müssen bleiben

• Regelungen zur Vollzugsbegleitung (VDI 4207 Blatt 2): berücksichtigen, dass Praxismessungen maßgeblich von Bedingungen vor Ort abhängen

• “Hauptemittenten” stehen in 1. BImSchV (leider) nicht imMittelpunkt, daher geregelter Gesetzesvollzug bei Holzöfendringend notwendig

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Entwicklung des Marktes für Hackschnitzelkessel vor dem Hintergrund der Einführung der 2. Stufe

Dipl.-Wirtschaftsing. (FH) Klaus Neuner, HDG Bavaria GmbH, Massing

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Entwicklung des Marktes für Hackschnitzelkessel vor dem Hintergrund der Einführung der 2. Stufe

Klaus NeunerHDG Bavaria GmbHDipl. Wirtschaftsing. (FH)Energieberater (HWK)

28.04.2015 Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe, Stufe 2 der 1. BImSchV – Stand der Umsetzung – Auswirkungen auf dem Markt1 /


Marktentwicklung 2013-14/2015 Hackschnitzelkessel

Chart 2

Geräte 100 <= 300 Geräte > 300 kW

Ver.in Ver.in

monatlich 2014 2015 % 2014 2015 %Januar 37 25 -32,4 6 3 -50,0 Februar 49 40 -18,4 12 4 -66,7

März 57 26 -54,4 6 7 16,7

kumuliert bisFebruar 86 65 -24,4 18 7 -61,1

März 143 91 -36,4 24 14 -41,7

Hackschnitzel- und Pelletkessel

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Förderprogramme 2015 über BAFA und KfW



Hackschnitzelqualität nach DIN EN ISO 17225-4


Hackschnitzel ohne Rinde, Nadel, Blätter oder feinen Ästen Aschegehalt < 1%

Hackschnitzel aus Kurzumtrieb ohne Blätter aber mit Rinde und feinen Ästen Aschegehalt < 2%

Hackschnitzel aus Waldrestholz mit Nadel, Rind und feinen Ästen Aschegehalt >2,5%

A1: rindenfreies Holz und Energierundholz aus Nadelbäumen (A < 1%)A2: Energierundholz aus Nadel- und Laubbäumen und geringer Anteil Waldrestholz (A < 1,5%)B: Waldrestholz zu beliebigen Anteil (A 1,5–3%)

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• Land- und Forstwirt aktiver Selbstwerber

• Contractoren –

• Kommunale Einrichtungen

• Holzverarbeitende Betriebe

• Gewerbliche Betriebe

Markt – Kundensegmente für Hackschnitzelheizungen

Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe, Stufe 2 der 1. BImSchV – Stand der Umsetzung – Auswirkungen auf dem Markt5


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit


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Stand der Technik der Abscheidertechnologie für Kleinfeuerungen Gründruck VDI 3670 – Marktanalyse – Novellierung MAP

Dr.-Ing. Volker Lenz, Bereich Thermo-chemische Konversion, Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (DBFZ), Leipzig

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Stand der Technik der Abscheidertechnologie für Kleinfeuerungen Gründruck VDI 3670 – Marktanalyse – Novellierung MAP

Dr.-Ing. Volker Lenz, Bereich Thermo-chemische Konversion,Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (DBFZ),

21.04.2015

28.04.2015 DBFZ, Volker Lenz1 /


1. Besondere Anforderungen an Abscheider für Kleinfeuerungen (KFA)

2. Inhalte Gründruck VDI 3670 – Stand der Technik

3. Einschätzung Absatzmärkte für Abscheider für KFA

4. Novellierung des Marktanreizprogramms

5. Fazit

Stand der Technik der Abscheidertechnologie für Kleinfeuerungen

Gründruck VDI 3670 – Marktanalyse – Novellierung MAP


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Besondere Anforderungen an Abscheider für Kleinfeuerungen


InstationäreBetriebszu-

stände

Abstimmung

Abscheider

Abstimmung Feuerung

und Abscheider

Preis bekannte High-End-Technologie aus Kraftwerksbereich nicht einsetzbar

Kleinfeuerungsanlagen werden im Unterschied zu Kraftwerken i.R. sehr instationär betrieben => hohe Schwankungsbreite der Staubqualität und Staubquantität sowie der Abgasvolumina

bisher fast ausschließlich getrennter Vertrieb von Feuerungen und Abscheidern mit dem Doppel-aufwand für Planung, Einbau und Wartung sowie offene Garantiefragen

Neuheit es fehlen ausreichende Langzeiter-fahrungen (zumindest in Deutschland)


VDI 3670 Abgasreinigung – Nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen für kleine und mittlere Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe

In der 1.BImSchV wird in Bezug auf Abscheider der Begriff „Stand der Technik“ genutzt:

„Grundöfen, die nach dem 31. Dezember 2014 errichtet und betrieben werden, sind mit nachgeschalteten Einrichtungen zur Staubminderung nach dem Stand der Technik auszustatten …“ Abschnitt 2 §4 (5) 1.BImSchV

Übergangsregeln

„Kann ein Nachweis über die Einhaltung der Grenzwerte bis einschließlich 31. Dezember 2013 nicht geführt werden, sind bestehende Einzelraum-feuerungsanlagen in Abhängigkeit des Datums auf dem Typschild zu folgenden Zeitpunkten mit einer Einrichtung zur Reduzierung der Staubemissionen nach dem Stand der Technik nachzurüsten oder außer Betrieb zu nehmen ...“ Abschnitt 6 §26 (2) 1.BImSchV

„Absatz 2 gilt nicht für Kamineinsätze, Kachelofeneinsätze oder vergleich-bare Ofeneinsätze, die eingemauert sind. Diese sind spätestens bis zu den in Absatz 2 Satz 1 genannten Zeitpunkten mit nachgeschalteten Einrichtungen zur Minderung der Staubemission nach dem Stand der Technik auszustatten …“ Abschnitt 6 §26 (4) 1.BImSchV


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VDI 3670 Ziel/Anwendungsbereich

Einzelraumfeuerungen:

Es müssen Merkmale zum Stand der Technik definiert werden, um eine Hilfestellung bei der Anwendung der 1.BImSchV zu geben.

Da in obigen Fällen keine weiteren Anforderungen definiert wurden, ist zu definieren, welche Wirksamkeit (insbesondere Abscheidegrad) von den marktverfügbaren Geräten erreicht werden kann und sollte –unabhängig von der Abscheider-technologie.


Alle Feuerungen, die keine Einzelraumfeuerungen sind:

Für diese Anlagen sieht die 1.BImSchV wiederkehrende Abgasmessungen vor. Das vordringliche Ziel ist hierbei die Einhaltung eines Grenzwertes. Wenn nötig muss also ein Abscheider einen vorgegebenen Reingasgehalt garantieren.

Insofern benötigen die Markt-akteure in diesem Bereich eine Orientierung, was typische Abscheider einer Technologie an Wirksamkeiten aufweisen können.


VDI 3670 Wirksamkeitsprüfung

• Bestimmung hat grundsätzlich nach der DIN SPEC 33999 „Prüfverfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit von nachgeschalteten Staubminderungs-einrichtungen“ (Vornorm mit Ausgabe Dezember 2014) zu erfolgen.

• Bis zur Veröffentlichung der DIN 33999 können alternative Verfahren, die vergleichbare Ergebnisse liefern, genutzt werden.

• Für drei Jahre nach erstem Inkrafttreten der VDI 3670 können Literaturwerte oder bis zum Inkrafttreten durchgeführte Messungen zur Erarbeitung von Merkmalen zum Stand der Technik herangezogen werden.

Beachte: Die VDI 3670 bezieht sich nur auf nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen und nicht auf in die Feuerungsanlage integrierte Einrichtungen!


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VDI 3670 Weitere Inhalte

• Anforderungen aufgrund der notwendigen Emissionsmessungen: Verweis auf die VDI 4207 Blatt 2 insbesondere im Hinblick auf die Einbausituation und die Möglichkeit zur wiederkehrenden Messung.

• Beschreibung der Abscheiderprinzipien inkl. technischer Merkmale nach dem Stand der Technik: z.B. für elektrostatische Abscheider für Kleinfeuerungsanlagen:

• Nicht Stand der Technik: Reinigung des Filters funktioniert nur durch Austragung der agglomerierten Staubschicht als Flocken

• Nicht Stand der Technik: Rein manuelles Zu- und Abschalten des Elektrofilters durch den Nutzer

• Hinweise, was zukünftig als Stand der Technik angesehen werden könnte: z.B. Selbstprüfung elektrostatischer Abscheider und Fehleranzeige

• Hinweise zur Auslegung eines Abscheiders

• Hinweise zu Betrieb und Instandhaltung (Wartungsarbeiten)



VDI 3670 bisher empfohlene Abscheidegrade (1/2)

Einzelraumfeuerungen:

Bei Staubkonzentrationen zwischen 40 und 100 mg/m³ und CO 300 bis 4000 mg/m³ i.N.tr. bei 13% O2:

60% oder mehr

Bei Staubkonzentrationen zwischen 150 und 300 mg/m³ und CO 3000 bis 8000 mg/m³ i.N.tr. bei 13% O2:

50% oder mehr


Kessel von bis zu 50 kW NWL für Holz- und Kohlebrennstoffe:

Elektrostatische Abscheider 60%bei Staub (30 bis 70 mg/m³ und CO < 500 mg/m³ i.N.tr. bei 13% O2; bei höheren Staubgehalten 50%

Tiefenfilter in allen Fällen 45%

Kondensierende Abscheider 10%; bei sehr hohen Staubgehalten nicht geeignet

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VDI 3670 bisher empfohlene Abscheidegrade (2/2)


Kessel mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 50 kW bis zu 500 kW für Holz- und Kohlebrennstoffe:

Für Abscheider nach Kesseln für nicht holzartige biogene Brennstoffe liegen noch keine Werte vor.

Abscheidegrade für Abgaszustände bei 13% O2 i.N.tr.

Elektrosta-tische Abscheider

Oberflächenfilter ggf. mit Pre-Coating

Tiefenfilter(auch katalytisch)

Kondensie-rendeAbscheider

Staub 30 bis 70 mg/m³ und CO < 500 mg/m³

70 % 80 % 70 % 10 %

Staub 100 bis 150 mg/m³ und TVOC > 100 mg/m³ (nicht für Pelletöfen)

60 % 80 % 70 % 10 %

Staub >300 mg/m³ und CO > 3000 mg/m³ (nur Unterbrandkessel)

50 % 80 % 70 %nicht

geeignet


VDI 3670 Abgasreinigung – Nachgeschaltete Staubminderungseinrichtungen für kleine und mittlere Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe


Gründruck veröffentlicht Januar 2015 – wird in 2015 überarbeitet -> Bitte Hinweise und Kommentare bis 30.04.2015 einreichenunter http://www.vdi.de/einspruchsportal oder an [email protected] !

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Stand der Nutzung in Deutschland

• In Deutschland sind von 2008 bis Juli 2014 nur 37 sekundäre Emissions-minderungsanlagen im MAP gefördert worden (durchschnittlich knapp 6 pro Jahr bei durchschnittlich allein rund 37.000 neuen Pelletfeuerungen im gleichen Zeitraum).

• Weitere Absatzzahlen in Deutschland neben einigen Forschungsanlagen liegen nur den Herstellern vor.

• Im europäischen Kontext gibt es auch für Abscheider im Kleinfeuerungs-anlagenbereich einige zuverlässige Geräte mit nennenswerten Stückzahlen(mehrere hundert mit Jahresumsätzen einiger Hersteller im oberen sechsstelligen Bereich).

• Seit 1.1.2015 gilt die 2.Stufe der 1.BImSchV für neu installierte Pellet-, HHS- und Agrarbrennstoffkessel (0,02 g/m³ i.N. bei 13% O2), müssen neue Grundöfen i.A. einen Abscheider nach dem Stand der Technik aufweisen, müssen Kessel älter als 1.1.1995 0,10 g/m³ Staub einhalten und sind ERF älter als 1.1.1975 ohne Emissionsnachweis auszutauschen oder mit Abscheider nachzurüsten.



Marktanreizprogramm (MAP) – Teil BAFA für Feuerungen bis 100 kWth (NWL) ab 1.4.2015

• Nachrüstung von Staubabscheidern an bestehenden Biomassefeuerungsanalgen 750 €

• Bei Neuanlagen muss Biomasseanlage förderfähig sein (automatischer Kessel, Pelletofen mit Wassertasche und emissionsarme Scheitholzkessel)

• Förderfähig sind elektrostatische Abscheider, filternde Abscheider, Abgaswäscher ohne Wärmenutzung, wenn von anerkannter Stelle ein Mindestabscheidegrad von 50% bei einem Staubgehalt von 0,04 g/Nm³ bei 11% O2 nachgewiesen wurde (BAFA erstellt Merkblätter).

• Mit Partikelfilter wird eine Biomasseanlage im Neubau förderfähig, d.h. Biomasseanlage + Abscheider erhalten 2.000 € (Pelletofen mit WT, Scheitholzvergaserkessel mit Puffer), 3.000 € (Pelletkessel) und 3.500 €(Pellet- oder HHS-Kessel mit Puffer).

• Für Neuanlagen in Bestandsgebäuden steigt Mindestförderung um 1.000 € (Pelletofen mit WT und Scheitholzvergaserkessel mit Puffer) 1.500 € (Pelletkessel) und 1.750 € (Pellet- und HHS-Kessel mit Puffer)


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Marktanreizprogramm (MAP) – Teil KfW für Feuerungen über 100 kWth (NWL) ab 1.4.2015

• Förderung von Staubminderungseinrichtungen nur in Verbindung mit einer geförderten Biomassefeuerungsanlage

• Bonus von 20 €/kWth der Feuerungsanlage, bei Einhaltung von Staubemissionen von maximal 15 mg je m³ i.N. (bei 13% bzw. 11% O2

bei Nr. 8 Brennstoffen)

• unabhängig ob mit oder ohne sekundärer Abscheideeinrichtung

• Nachweis: Prüfstandsmessung (geht oft ohne Feinstaubabscheider) oder Referenzmessung (bis 1000 kW durch zwei Messungen des Schornsteinfegers – Rundung: 15,49 mg; Brennstoffbonus?; Abzug Messgeräteunsicherheit?)

• Gesamtteilschulderlass je Anlage 100.000 € mit Bonus oder 50.000 €wenn Feuerung ohne Staubminderungsbonus und ohne Pufferspeicherbonus



Fazit

• Anzahl der nachgeschalteten Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe ist in Deutschland noch gering.

• Im europäischen Umfeld gibt es aber bereits nennenswerte Stückzahlen.

• Es gibt Hersteller mit nennenswerter Erfahrung und funktionierenden Produkten.

• Mit dem 1.1.2015 steigen die Fälle, in denen ein Abscheider bei Kleinfeuerungsanlagen notwendig sein könnte.

• Mit der VDI 3670 liegt ein erster Entwurf (Gründruck) zur Definition von Merkmalen zum Stand der Technik vor.

• Mit dem novellierten MAP sind die Anreize für die Installation von sekundären Staubminderungseinrichtungen zum Teil deutlich verbessert worden.


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Stand der Technik der Abscheidertechnologie für Kleinfeuerungen –

Entwurf VDI 3670 – Marktanalyse – Novellierung MAP


AnsprechpartnerProf. Dr. mont. Michael Nelles Daniel MayerProf. Dr.-Ing. Daniela ThränDr.-Ing. Volker LenzDr.-Ing. Jan LiebetrauDr.-Ing. Franziska Müller-Langer

AnschriftDBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbHTorgauer Straße 116D-04347 Leipzig Tel. +49 (0)341 2434 – 112E-Mail: [email protected]

Die Voraussetzungen zur Einführung von Abscheidern für

Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe werden zunehmend

besser.

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Vorstellung der Prüfmethoden gemäß DIN SPEC 33999 zur Bestimmung der Wirksamkeit von Abscheidern

Apl. Prof. Dr.-Ing. Günter Baumbach, Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart, Abteilung Reinhaltung der Luft

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1

Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN – Normenausschuss KRdL Universität Stuttgart

Apl. Prof. Dr.-Ing. Günter BaumbachInstitut für Feuerungs- und

Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart

Abteilung Reinhaltung der Luft

VDI-ExpertenforumBonn 21. April 2015

1 /

Vorstellung der Prüfmethoden gemäß DIN SPEC 33999zur Bestimmung der Wirksamkeit von Abscheidern


Universität Stuttgart

Rauch- Probleme in Wohngebieten Problemlösung, erster Teil: Verschärfung der 1. BImSchV

2 /

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2



Zweiter Teil der Problemlösung: Verbesserung der Verbrennungstechnik: > andere Baustelle

3 /

Rauch- Probleme in Wohngebieten

• Dritter Teil: Abgasreinigung, z.B. durch Einbau von Staubabscheidern: Prüfnorm DIN SPEC 33999

„Emissionsminderung — Kleine und mittlere Feuerungsanlagen(gemäß 1. BImSchV) — Prüfverfahren zur Ermittlung derWirksamkeit von nachgeschalteten Staubminderungseinrichtungen“

Was heißt „Wirksamkeit“?

1. Abscheidegrad

2. Erreichen von Reingasstaubgehalten, mit denen die Grenzwerte der 1. BImSchV eingehalten werden können



Ziel der DIN SPEC 33999

4 /

Zertifizierte Abscheider, die im Betrieb funktionieren, durch Schaffung und Beschreibung einheitlicher und reprodu-zierbarer Methoden (Prüfbedingungen) zur Überprüfung der Wirksamkeit von Staubabscheidern an Kleinfeuerungen:

1.Reproduzierbarkeit der Abgaseinstellungen einer Versuchsfeuerung2.Schaffung vergleichbarer Prüfbedingungen für die verschiedenartigen

Abscheider3.Reproduzierbarkeit der Wirksamkeit der Staubabscheider4.Dauerbelastbarkeit der Abscheider?

5.Wiederholbarkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse verschiedener Messinstitute

39

3



DIN SPEC 33999: 2014-12 (D)

5 /

DIN SPEC 33999:2014-12 (D)Emissionsminderung - Kleine und mittlere Feuerungsanlagen(gemäß 1. BImSchV) -Prüfverfahren zur Ermittlung der Wirksamkeit von nachgeschaltetenStaubminderungseinrichtungen


Unterschiede im Abbrandverlauf

Kontinuierlichbeschickt

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0:00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00

Versuchszeit in hh:mm

CO

2 in

Vo

l%

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

CO

in

mg

/m³,

Cn

Hm

in

mg

C/m

³

Ausblasen des Brennschale

CO2

CnHm

CO

Diskontinuierlich manuell beschickt

40

4


Einbauort für Staubabscheider

1. Aufstellung im Gebäude im Verbindungsstück zwischen Feuerung und

Kamin

Abgasweg ist nicht Bestandteil der Abscheidefläche

(Abscheider ist eigenständiges Bauteil)

2. Aufstellung im Gebäude im Schornstein

3. Aufstellung im Freien im Schornstein

4. Aufstellung im Freien an der Schornsteinmündung (Schornsteinaufsatz)

Abgasweg ist z.B. Bestandteil der Abscheidefläche



Bauformen von kleinen elektrostatischen Abscheidern (1)

Abscheider für denRauchrohreinbau

Abscheider für Heizkessel-Anbau


41

5


Einbauort für Staubabscheider

1. Aufstellung im Gebäude im Verbindungsstück zwischen Feuerung und

Kamin

Abgasweg ist nicht Bestandteil der Abscheidefläche

(Abscheider ist eigenständiges Bauteil)

2. Aufstellung im Gebäude im Schornstein

3. Aufstellung im Freien im Schornstein

4. Aufstellung im Freien an der Schornsteinmündung (Schornsteinaufsatz)

Abgasweg ist z.B. Bestandteil der Abscheidefläche

Weitere Unterscheidung:

• Abscheider mit extra Gebläse

• Abscheider ohne extra Gebläse



Bauformen von kleinen elektrostatischen Abscheidern (2)

Abscheider als Schornstein-Aufsatz

Schornstein-abscheider

Herausforderung: Abscheiderprüfung imLabor


42

6


11

Anforderungen an die Messungen



Zwei Prüfansätze

1. Abscheiderprüfung über den gesamtenAbbrandverlauf(bei diskontinuierlicher Beschickung):Stark varierende Staubkonzentration, varierender Zug und Volumenstrom

2. Abscheiderprüfung bei verschiedenenBeaufschlagungen, aber jeweilskonstanten Bedingungen (Konzentration, Volumenstrom, Zug)


43

7

Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN – Normenausschuss KRdLPrüfaufbau für Staubabscheider

an diskontinuierlich, handbeschickten Einzelraumfeuerstätten

• PM-Messung nach VDI 2066 undKontinuierliche PM-Messung vor und nach dem Abscheider!

• Abscheidegrad- und Reingasbestimmung 15 Minuten von Beginn des Abbrands (30 s nach Auflegen des Holzes)


Zu simulierende Abgasstaubzustände (Prüfbedingungen)

Prüfung bei verschiedenen Betriebszuständen (Prüfzyklen),

z.B. an Kaminöfen:

1. Gute Verbrennung: fast nur Flugasche, PM niedrig

2. Hohe Staubkonzentration mit hohen Ruß- und Teeranteilen


44

8


Staubkonzentration vor und hinter Staubabscheider kontinuierlich gemessen

15


Zeitlicher Verlauf des Abscheidegrads

16


45

9


Abscheidegrade in Abhängigkeit von der Rohgas-Staubkonzentration – Ergebnisse eines IFK-Projektes gefördert durch die DBU



Konzentrationen der emittierten Stäube

Konzentrations- und Mengenschwankungen in Abhängigkeit der

Betriebszustände

Korngrößenverteilungen

Chemische Zusammensetzung der emittierten Stäube

Partikelstrukturen, Agglomerations- und Verklebungsneigung

Abgastemperaturen

Abgaszusammensetzung, insbesondere Wassergehalt und Taupunkt

Mögliche Einflussgrößen auf die Staubabscheidung: Eigenschaften der Partikel und der Feuerungen


46

10


DIN Spec 33999 Prüfaufbauten an kontinuierlich beschickter Feuerung



Anforderungen für Messungen an kontinuierlich beschickten Feuerungen (nach DBFZ)

20


47

11


Durchführung einer Messung ankontinuierlich betriebener Feuerung (nach DBFZ)

21



Verabschiedung der „Technischen Spezifikation“ (Vornorm) DIN SPEC

33999: im Dezember 2014 veröffentlicht

Einbau der DIN SPEC 33999 in das Prüf- und Zulassungsprogramm

des Deutschen Instituts für Bautechnik (DIBT)

Nach Bewährung der Vornorm Erstellung und Verabschiedung der Norm

DIN 33999

Weitere Vorgehensweise zu DIN SPEC 33999


48

12


Mitglieder der KRdL-Adhoc-Arbeitsgruppe für die DIN 33999

• Apl. Prof. Dr.-Ing. Günter Baumbach, IFK Universität Stuttgart (Obmann)

• Dipl.-Ing. Peter Plegniere, KRdL im VDI und DIN

• Dr. Hans Hartmann, Technologie- u. Förderzentrum (TFZ), Straubing

• Dr. Volker Lenz, Deutsches Biomasse Forschungszentrum, Leipzig

• Dr. Volker Schmatloch, Spartherm Feuerungstechnik GmbH, Melle

• Dipl.-Ing. (FH) Gerhard Schmoeckel, Bayerisches Landesamt für

Umweltschutz, Augsburg

• Gesamte KRdL-Arbeitsgruppe DIN 33999:

Weitere Vertreter von Firmen, Institutionen und Verbänden


Kommission Reinhaltung der Luft im VDI und DIN – Normenausschuss KRdLDer Rauch muss weg durch:

• angemessene Vorschriften,

• gute Verbrennungstechnik,

• Überwachung mit geeigneter Messtechnikdurch qualifizierte Personen

• Wenn nötig durch typgeprüfte Abscheider

49


Marktüberwachung von Biomassekleinfeuerungsanlagen und Abscheidern

M.Eng. Tobias Ulbricht, Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH (DBFZ), Leipzig

50

1


28.04.2015 DBFZ - Deutsches Biomasseforschungszentrum1 /

M.Eng Tobias UlbrichtDeutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH



1. Europäische Rahmensetzung

2. Zuständige Stellen in Deutschland

3. Zulassungsverfahren in Deutschland

4. Zulassungsverfahren in Europa



51

2


Ziel der Zulassung und Marktüberwachung

„die Sicherheit und die Gesundheit von Personen, insbesondere von Arbeitnehmern und Verbrauchern, und gegebenenfalls von Haustieren und Sachen“. (Maschinenrichtlinie)

Die Grundanforderungen an Bauwerke sind:

• Mechanische Festigkeit und Standsicherheit

• Brandschutz

• Hygiene, Gesundheit und Umweltschutz (im gesamten Lebenszyklus)

• Sicherheit und Barrierefreiheit bei der Nutzung

• Schallschutz

• Energieeinsparung und Wärmeschutz

• Nachhaltige Nutzung der natürlichen Ressourcen

(Bauprodukteverordnung)



Zulassung / Konformitätsbewertung Marktüberwachung

Grundgedanke der Europäischen Produktsicherheit

Entwicklung Inverkehrbringung Nutzung


Zum Zeitpunkt des Inverkehrbringens eines Produktes, müssen die Einhaltung der „Schutzziele“ nachgewiesen werden.

52

3


Relevante Richtlinien und Verordnungen

Im Rahmen der Zulassung erfolgt eine Konformitätsbewertung (Bewertung der Übereinstimmung mit den Vorgaben). Sichtbares Zeichen ist das CE-Symbol.

Produkte, welche das CE-Symbol tragen, müssen alle Anforderungen der für sie relevanten Richtlinien und Verordnungen erfüllen.

• Maschinenrichtlinie (Richtlinie 2006/42/EG)

• Bauproduktenverordnung (Richtlinie 305/2011 (EU))

• EMV-Richtlinie (Richtlinie 2004/108/EG)

• Ökodesign-Richtlinie (Richtlinie 2005/32/EG)



Relevante Richtlinien und Verordnungen

Grundlage der Bewertungen bilden harmonisierte Normen. Erfüllen alternative Lösungen die Schutzziele der Norm ebenso, steht einer Konformitätsvermutung nichts im Weg.

Existieren keine harmonisierten Normen oder sind diese Normen lückenhaft, so wird versucht, eine europäisch abgestimmte Lösung zu finden.

• „Recommendations for Use“ (RfU) (Maschinenrichtlinie)

• Europäische Bewertungsdokumente (Bauproduktenverordnung)

Die Mitgliedsstaaten dürfen die Inverkehrbringung von Produkten mit CE-Kennzeichen nicht behindern. Sie können jedoch zusätzliche Anforderungen stellen, wenn diese aufgrund nationaler Anwendungsregeln notwendig sind und in den harmonisierten technischen Spezifikationen nicht (ausreichend) berücksichtigt werden.


53

4


Zuständige Stellen

Zuständige Stellen in Deutschland für die Zulassung von Bauprodukten


Hersteller

Konformitäts-bewertungsstelle

Labor / Prüfstelle

akkreditierende Stelle

notifizierendeStelle

Ziel ist die freie Wahl der Bewertungsstelle durch den Hersteller.


„unsaubere“ Normen und Messvorschriften

Beispiel: CO- und Staubmessung

Ermittelt werden die Werte für CO und Staub (als Mittelwerte aus drei Messungen)


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

CO 400 300 100 200 100 300 200 100 200 400 300

Stau

b34 20 25 10 15 17 15 25 30 10 25

Mittelwert CO: 100 Mittelwert Staub: 12

54

5




Ermittelt werden die zeitgleich gemessenen Werte für CO und Staub (als Mittelwerte aus drei Messungen)


1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

CO 400 300 100 200 100 300 200 100 200 400 300

Staub 34 20 25 10 15 17 15 25 30 10 25

Beispiel 1 CO: 100 Staub: 12Beispiel 2 CO: 167 Staub: 14




Ermittelt werden die zeitgleich gemessenen Werte für CO und Staub (als Mittelwerte aus drei aufeinanderfolgenden Messungen)


Beispiel 1 CO: 100 Staub: 12Beispiel 2 CO: 167 Staub: 14Beispiel 3 CO: 200 Staub: 14

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

CO 400 300 100 200 100 300 200 100 200 400 300

Staub 34 20 25 10 15 17 15 25 30 10 25

55

6


Marktüberwachung

Die Marktüberwachung ist in Deutschland Sache der Bundesländer. Meist ist die oberste Bauaufsichtsbehörde des Landes damit betraut.

Die Länder führen diese Aufgabe zusammen mit dem DIBt durch.

Im Rahmen der Marktüberwachung werden:

• stichprobenartige Kontrollen im Fachhandel oder auf besonderen Vertriebswegen

• anlassbezogene Kontrollen bei Verdacht auf Unregelmäßigkeiten

durchgeführt.



Zulassung als Bauprodukt (nicht genormt) muss beim DIBt beantragt werden.

Nationales Zulassungsverfahren in Deutschland

Übliches Prüfprogramm für Staubabscheider für Kleinfeuerungsanlagen:

• Betriebssicherheit

• Wirkung des Staubabscheiders

• Reinigungsmöglichkeit

• Störfall

• Elektrische Sicherheit

• Mechanische Sicherheit


Antragstellung

Klärung Spezifikationen

Erstellung Prüfprogramm

Durchführen der Prüfung

Zulassungsentscheidung

Zulassung ist zeitlich befristet und gilt für abgegrenzte Anwendungsgebiete.

56

7


Beantragung in Deutschland beim DIBt.

Europäische Zulassungen (ohne harmonisierte Norm)

Erarbeitung Europäische Technische Bewertungen als Grundlage für den Konformitätsnachweis.

Erarbeitung erfolgt durch EOTA (European Organisation for Technical Assessment) unter Einbeziehung der EU-Kommission.


Antragstellung

Klärung Spezifikationen

Erstellung Europäische Technische Bewertungen

Durchführen der Prüfung

Konformitätsbewertung

Liegt ein Europäisch Technisches Bewertungsdokument vor, muss das Produkt dem Konformitätsbewertungsverfahren unterzogen werden.


Fazit

Die Produktzulassung in Europa basiert auf harmonisierten Normen.

=> für Feuerungen verfügbar / für Staubabscheider nicht

Fehlende Normen werden durch abgestimmte technische Dokumente (Technische Bewertungsdokument) ersetzt.

=> Erstellung dieser Dokumente kostet Zeit

=> Kosten sind für kleinere Unternehmen zu hoch

=> das Verfahren ist noch nicht eingeübt

Unterschiedliche Rechtsauffassungen zu Regelungsmöglichkeiten der Mitgliedsländer

=> Behindert Investitionsentscheidungen der Unternehmen

=> erschwert die Informationsbeschaffung


57

8


M.Eng Tobias UlbrichtDeutsches

Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH

[email protected]


58


Erfahrungen der überwachenden Stellen aus der Überwachungspraxis

MdTA Markus Schlichter, Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks (ZIV), St. Augustin

59

28.04.2015

1


Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks – ZIV

Markus Schlichter

Technischer LandesinnungswartLIV Bayern

Technischer Ausschuss ZIV




Gesetzliche Rahmenbedingungen

1. BImSchV: § 5Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von 4 Kilowatt oder mehr(1) Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe mit einer Nennwärmeleistung von 4 Kilowatt oder mehr, ausgenommen Einzelraumfeuerungsanlagen, sind so zu errichten und zu betreiben, dass die nach Anlage 2 ermittelten Massenkonzentrationen die folgenden Emissionsgrenzwerte für Staub und Kohlenstoffmonoxid (CO) nicht überschreiten:

60

28.04.2015

2




1. BImSchV: § 5

Abweichend von Satz 1 gelten bei Feuerungsanlagen, in denen ausschließlich Brennstoffe nach § 3 Absatz 1 Nummer 4 in Form von Scheitholz eingesetzt werden, die Grenzwerte der Stufe 2 erst für Anlagen, die nach dem 31. Dezember 2016 errichtet werden.




VDI 4207 Blatt 2:

• Bei der Überwachung der CO-Anforderungen für ab 01.01.2015 errichtete Grundöfen nach § 4 Abs. 5 Nr. 1 sowie für nach § 5 Abs. 1 der 1. BImSchV (neue Grenzwerte für ab dem 22.03.2010) errichtete Feuerungsanlagen sind als Messunsicherheit 20 % der gemessenen CO-Konzentration (in g/m³) einzusetzen

• Bei der Überwachung der Staub-Anforderungen für ab 01.01.2015 errichtete Grundöfen nach § 4 Abs. 5 Nr. 1 sowie für nach § 5 Abs. 1 der 1. BImSchV (neue Grenzwerte für ab dem 22.03.2010) errichtete Feuerungsanlagen sind als Messunsicherheit 40 % der gemessenen Staub-Konzentration (in g/m³) einzusetzen.

61

28.04.2015

3




VDI 4207 Blatt 2:

für mechanisch beschickte Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe nach § 3, Nummer 4, 5, und 5 a der 1. BImSchV, die von 01.01.2015 bis 31.12.2018 errichtet werden

kann zusätzlich:

Falls von der zuständigen Behörde nichts anderes festgelegt ist, sollte der Beurteilungswert für die Grenzwertüberprüfung durch Subtraktion der bezogenen Messunsicherheit zuzüglich der Unsicherheitsspanne von 0,007 g/m3 vom bezogenen Messwert ermittelt werden.



Anlagenbestand - Überwachung

Brennstoffe 4 und 5(Natur-Holz)

Datum der Errichtung

bis 31.12.1994 1995 bis 2004 2005 bis 21.03.2010ab 22.3.2010 bis

31.12.20131.1.2014 bis 31.12.2014

M H M H M H M H M H

≥ 4 ≤ 15

1. BImSchV eingehalten 0 0 0 0 0 0 215 1010 274 2379nur Staubgehalt zu hoch 0 0 0 0 0 0 2 48 0 102nur CO-Gehalt zu hoch 0 0 0 0 0 0 18 158 19 466Staub- und CO-Gehalt zu hoch 0 0 0 0 0 0 10 50 5 191Gesamt 0 0 0 0 0 0 245 1266 298 3138

> 15 ≤ 50


> 50


62

28.04.2015

4



Brennstoff 5a(Pellets)


bis 31.12.1994 1995 bis 2004 2005 bis 21.03.2010 ab 22.3.2010 bis 31.12.2013 1.1.2014 bis 31.12.2014

M M M M M

≥ 4 ≤ 15

1. BImSchV eingehalten 0 0 0 4180 6829

nur Staubgehalt zu hoch 0 0 0 94 178

nur CO-Gehalt zu hoch 0 0 0 43 110

Staub- und CO-Gehalt zu hoch 0 0 0 38 39

Gesamt 0 0 0 4356 7156

> 15 ≤ 50





Gesamt 295 4013 8464 6665 9549

> 50





Gesamt 66 420 1087 860 890



Zeitpunkt der Errichtung„Die Errichtung einer Anlage beginnt mit ihrer Aufstellung an dem vorgesehenen Ort oder mit dem Beginn der Baumaßnahmen am Verwendungsort

(Ausführungen zum „Errichtungs”-Begriff des BImSchG finden sich bei Jarass, BImSchG, 8. Auflage 2010, § 4 Rn. 44 und § 67 Rn. 15, jeweils mit weiteren Nachweisen).

Danach ist zumindest die Planung als bloße Vorbereitungsmaßnahme zu qualifizieren und daher nicht von dem Begriff der „Errichtung“ erfasst.

63

28.04.2015

5



Zeitpunkt der Errichtung

Weiterhin kommt es beim nachträglichen Einbau einer Feuerungsanlage in ein bestehendes Haus

für den Zeitpunkt der Errichtung auf die „Baumaßnahmen“ für die Feuerungsanlagen an und nicht

auf den ursprünglichen Zeitpunkt der Errichtung des Hauses oder des dabei miterrichteten

Schornsteins.“



Zeitpunkt der Errichtung

Seitens des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) Hinweise,

dass unter dem Begriff „Aufstellung“ das körperliche Vorhandensein der Feuerstätte an dem Aufstellort gemeint ist, unabhängig davon, ob bereits ein Anschluss an den Schornstein erfolgt ist oder nicht.

Bei fehlendem Anschluss sollten der weitere Bauverlauf und die anschließende Inbetriebnahme allerdings zügig, d.h. ohne unnötige Unterbrechung erfolgen. …..

64

28.04.2015

6



Erste Erhebungen 2015:

Messergebnisse Erstmessungen bei 80 Kolleginnen und Kollegen in Bayern angefragt:


Nennwärmeleistung

mechanisch beschickte Anlagen für Hackgut oder Pellets nach § 3 der 1. BImSchV Nr. 4, 5 und 5a

sofern erfasst und ersichtlich: Brennstoffe nach VDI 4207 Blatt 2 für Hackgut (A1, A2 oder B) sowie Pellets (A1)

Angabe zur Brennstoffeignung nach DIN 303-5 auf dem Typenschild der Heizungsanlage ersichtlich, Z. B. Brennstoff Qualität B 1



Erste Erhebungen 2015:

Messergebnisse Erstmessungen bei 80 Kolleginnen und Kollegen in Bayern angefragt:

Gemessener Staubgehalt bezogen auf 13%

ermittelte Messunsicherheit Staub von 40% bezogen auf 13%

gemessener CO Gehalt bezogen auf 13%

Ermittelte Messunsicherheit CO von 20% bezogen auf 13 %

Ergebnis Staub

Ergebnis CO

Anrechnung der 0,007 g/m³ wenn Grenzwert nach Abzug der Messunsicherheit überschritten wurde

Ergebnis nach Abzug Unsicherheitswert von 0,007 g/m³

Endergebnis gerundet nach DIN 1333-1992

65

28.04.2015

7



Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks – ZIV

Markus Schlichter

Technischer Landesinnungswart LIV Bayern - Technischer Ausschuss ZIV

Vielen Dank für Ihre

Aufmerksamkeit

66


Erfahrungen mit den Emissionsprüfverfahren und -geräten zur Beurteilung der Staubemissionen von Kleinfeuerungsanlagen (VDI 4206 Blatt 2 und VDI 4207 Blatt 2)

Dipl.-Ing. Gerhard Schmoeckel, Bayerisches Landesamt für Umweltschutz (LfU), Augsburg

67

1


Erfahrungen mit den Emissionsprüfverfahren und -geräten zur Beurteilung der Staubemissionen von Kleinfeuerungsanlagen (VDI 4206 Blatt 2 und VDI 4207 Blatt 2)

Gerhard Schmoeckel

28.04.2015 VDI Arbeitskreis "Emissionsüberwachung von Kleinfeuerungsanlagen"1 /


1. Hintergrund

2. Erfahrungen zur VDI 4206-2: Anforderungen an Staubmessgeräte

3. Stand der Arbeiten an der VDI 4207-2: Messen an Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe

Inhalt

28.04.2015 VDI Arbeitskreis "Emissionsüberwachung von Kleinfeuerungsanlagen"2 /

68

2


Hintergrund

Novelle von Schornsteinfeger- und Schornsteinfegerhandwerksgesetz (2008/2009) Liberalisierung des Schornsteinfegerwesens ab 01.01.2013:

Abschaffung des zuständigen Bezirksschornsteinfegers und Aufteilung der Zuständigkeiten auf bevollmächtigten Bezirksschornsteinfeger

→ Feuerstättenschau, -bescheid, Führen des Kehrbuchs

und Schornsteinfeger

→ Reinigung und Überprüfung von kehr- und prüfungspflichtigen Anlagen sowie die nach 1. BImSchV vorgeschriebenen Schornsteinfegerarbeiten

Novelle der 1. BImSchV (2010) § 13 Messeinrichtungen

Einsatz eignungsgeprüfter Messeinrichtungen

halbjährliche Geräteüberprüfung durch bekanntgegebene Stelle

§§ 5, 25 Emissionsbegrenzungen

neue Anforderungen an den Messbereich und die Begrenzung des Messaufwandes

28.04.2015 VDI Arbeitskreis "Emissionsüberwachung von Kleinfeuerungsanlagen"3


VDI-Arbeitskreis „Emissionsüberwachung bei Kleinfeuerungen“

Bayerisches Landesamt für Umwelt (Gerhard Schmoeckel, Obmann)

Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (Wolf-Dieter Kalkoff)

Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden-Württemberg (Dr. Bernd-M. Kemper)

Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (Dr. Karl-Josef Geueke)

Umweltbundesamt (Anja Ihl)

Technologie- und Förderzentrum Straubing (Dr. Hans Hartmann)

Institut für Feuerungs- und Kraftwerkstechnik der Universität Stuttgart (Dr. Michael Struschka)

TÜV SÜD (Michael Thienel)

TÜV Rheinland Energie und Umwelt GmbH (Karsten Pletscher)

WÖHLER MGKG GmbH (Dr.-Ing. Stephan Ester)

Testo AG (Knut Hoyer)

SYSTRONIK Elektronik und Systemtechnik GmbH (Richard Skoberla)

Bundesverband des Schornsteinfegerhandwerks Zentralinnungsverband (Herbert Wazula)

Zentralverband Deutscher Schornsteinfeger e.V. (Stephan Lander)

Bundesindustrieverband Deutschland Haus-, Energie-und Umwelttechnik e.V. (Martin Ecker)

HKI Industrieverband Haus-, Heiz- und Küchentechnik e.V. (Rolf Heinen, Frank Kienle)

Fachverband Sanitär-, Heizungs- und Klimatechnik Bayern (Hubert Ziegler)

VDI (Dr. Rolf Kordecki)


69

3


Richtlinienreihe

VDI 4206: Mindestanforderungen und Prüfpläne für Messgeräte zur Überwachung der Emissionen an Kleinfeuerungsanlagen

VDI 4207: Messen von Emissionen an Kleinfeuerungsanlagen

VDI 4208: Anforderungen an Stellen bei der Überwachung der Emissionen an Kleinfeuerungsanlagen



VDI 4206-2: Anforderungen an Staubmessgeräte;

Rahmenbedingungen

Anforderungen waren so festzulegen, dass Entwicklung von Messgeräten angestoßen wird, die

zuverlässige Messergebnisse im Messbereich zwischen 20 und 150 mg/m³ und bei allen Betriebsbedingungen und Abgasbeschaffenheiten liefern

für die Schornsteinfegerpraxis ausreichend robust sind

eine weniger aufwändige Handhabung aufweisen (möglichst keine vor- und nachgeschaltete Wägung im Labor mehr)

§ 25 Abs. 6 und 7 der 1. BImSchV: Übergangsfrist für Staubmessungen an kleinen (< 15 kW) und handbeschickten Heizkesseln:

Staubmessungen erst 6 Monate nach „Bekanntgabe einer geeigneten Messeinrichtung“ erforderlich

Begründung zur 1. BImSchV (BT-Drucksache 16/13100 )

„Die Überprüfung der Grenzwerte für Staub erfolgt derzeit noch mit einem gravimetrischen Verfahren. Dieses Verfahren ist aufwändig. Ein neues Messverfahren wird mittelfristig zur Verfügung stehen. Dadurch können Aufwand und Kosten deutlich reduziert werden…“


70

4


VDI 4206-2: Prüfverfahren bei der Eignungsprüfung

Prüfung der Anforderungen, die die Handhabung des Gerätes betreffen:

Prüfkonzept:

1. Gerätehersteller definiert einen Prüfstandard für die „bestimmende Messgröße“, der im Messgerät den Referenzwert bei der Eignungsprüfung erzeugt; der Prüfstandard ist Bestandteil der Eignungsprüfung

2. Gerät wird einer definierten Behandlung ausgesetzt

3. Nach der Behandlung darf die Abweichung des Messwerts vom Referenzwert der bestimmenden Messgröße maximal 5% des Referenzwerts betragen

Prüfung der Messgenauigkeit:

Prüfkonzept:

1. Realgasmessungen nach definiertem Messprogramm

2. Vergleich mit Standard-Referenzverfahren (VDI 2066)

3. Bei Referenzwerten zwischen 20 mg/m³ und 150 mg/m³ darf die Messwertabweichung 50 % des Referenzwerts nicht überschreiten

3. Erweiterte Messunsicherheit1 darf max. 40 % betragen (Fassung vom Februar 2015)


1) Wertebereich, in dem der „wahre Wert“ mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % liegt


VDI 4206-2: Anforderungen an Prüfinstitute, Eignungsbekanntgabe

Anforderungen an Prüfinstitute

Fachkunde und Personal

Zuverlässigkeit und Organisation

Gerätetechnische Ausstattung

Bekanntgabe eignungsgeprüfter Messgeräte

Prüfinstitut erstellt Prüfbericht

Begutachtung durch Expertengremium, das sich aus Vertretern des Umweltbundesamts, der Prüfinstitute und der Länderbehörden zusammensetzt

Führt die Begutachtung der Berichte zu einem positiven Gesamturteil, veranlasst das Umweltbundesamt nach Abstimmung mit den zuständigen obersten Landesbehörden die Eignungsbekanntgabe im Bundesanzeiger.


71

5


Vom Umweltbundesamt bisher bekanntgegebene Staubmessgeräte

Hersteller Typ Bekannt-gabedat.

20 60 90 100 150

Wöhler SM500 12.02.2013 36 32 32 29 28

Testo testo380 12.02.2013 36 36 56 46 43

Vereta Feinstaub-messkoffer

12.02.2013 51 43 51 47 39

Afriso STM225 27.02.2014 41 42 43 39 69

MRU Feinstaub-messsys-tem FSM

27.02.2014 43 13 25 23 27

Erweiterte Messunsicherheiten1) der bisher bekanntgegebenen Staubmessgeräte für den jeweiligen Grenzwert; Angaben in % des Messwerts


1) Wertebereich, in dem der „wahre Wert“ mit einer Wahrscheinlichkeit von 95 % liegt

Alle Messgeräte halten die Anforderungen an die Messwertabweichung (max. 50 % des Referenzwerts) ein


Verlauf der Staubkonzentration im Abgas einer Durchbrandfeuerung vor und nach Elektrofilter

Quelle: Dr. S. Ester: „Direktgravimetrisches Online-Verfahren zur kontinuierlichen Staubmessung an Kleinfeuerungsanlagen“, Fachvortrag am 14.10.2014 beim VDI Wissensforum

ifk -Versuchsstrecke

0

1

2

3

4

5

6

7

8

0

200

400

600

800

1000

0 300 600 900 1200 1500 1800

Sta

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00 m

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atio

n m

g/m

3

Messdauer in Sekunden

Konzentration vor E-FilterKonzentration nach E- Filter

SM 500: 38,2 mg/m3

VDI 2066: 30,4 mg/m3

SM 500: 63,6 mg/m3

VDI 2066: 59,6 mg/m3


72

6


VDI 4207-2: Überwachung von Kleinfeuerungen für feste Brennstoffe

Die Richtlinie beschreibt

• aus dem Blickwinkel des Schornsteinfegers, welche Anforderungen an welchen Anlagen zu überwachen sind

• wie die Überwachungsaufgaben (Prüfung der Brennstoffe, des technischen Zustands, u.a.) durchzuführen sind und berücksichtigt dabei die bisher vom LAI herausgegebenen Auslegungsfragen

• den Inhalt des Beratungsgesprächs zur sachgerechten Bedienung bei handbeschickten Feuerungen

• welche Maßgaben bei der Einrichtung von Messöffnungen (z.B. nach Elektrofiltern) zu beachten sind

• wie (und wann) die Messungen an Heizkesseln durchzuführen sind (für repräsentative und vergleichbare Ergebnisse)

• wie Messungen an Einzelraumfeuerungen unter entsprechender Anwendung der Bestimmungen nach Anlage 4 Nr. 3 durchzuführen sind

• wie das Messergebnis unter Berücksichtigung der Messunsicherheit zu beurteilen ist



Beispiel: neu errichtete Hackschnitzelfeuerungen: Prüfungen zur Brennstoffqualität; Erläuterungen

Naturbelassenes Holz enthält aerosolbildende Bestandteile (z.B. Kalium); grüne Pflanzenteile und Rinde weisen besonders hohe Gehalte auf

→ Erhöhung des Aschegehalts

→ Erhöhung der Staubemissionen

Bei Verbrennung im Feuerraum verdampfen Aerosolbildner, kondensieren aber bei der anschließenden Abkühlung im Kessel wieder aus

Für die Einhaltung des neuen Grenzwertes (20 mg/m³) ist es daher entscheidend, welche Brennstoffqualität bei der Emissionsmessung eingesetzt wird.

→ Ziel ist aber, dass die Emissionsbegrenzungen dauerhaft eingehalten werden und der Betreiber auch im praktischen Betrieb keinen schlechteren Brennstoff verwendet, als bei den Messungen

→ Entsprechend der DIN EN 17225-4 wird daher auch in der VDI 4207-2 zwischen 3 Qualitätsstufen unterschieden:

A1: Verwendung von Holz mit vernachlässigbaren Rinden- und Grünanteilen, z.B. entrindetes Holz, Energierundholz mit geringem Rindenanteil oder maschinell, z.B. durch Siebung aufbereitetes Waldrestholz ohne Fein-, Ast- und Grünanteile (siehe Abb. 1)

A2: Verwendung von Energierundholz und zu einem geringen Anteil aus Waldrestholz (siehe Abb. 2)

B: Verwendung von Waldrestholz (siehe Abb. 3)


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7


VDI 4207-2; Bsp. neue Hackschnitzelfeuerungen: Prüfungen zur Brennstoffqualität

§ 4 Abs. 1 der 1. BImSchV: Eingesetzte Brennstoffe müssen nach Herstellerangabe geeignet sein

• Prüfung vor Messbeginn, ob die vorgefundene Hackschnitzelqualität der niedrigsten Qualitätsstufe entspricht, die vom Anlagenhersteller für die Feuerungsanlage in der Bedienungsanleitung noch freigegeben wurde.

• Sind keine entsprechenden Angaben in der Bedienungsanleitung aufgeführt, ist eine Freigabe für die niedrigste Brennstoffqualität B anzusetzen.

• Wird bei diesen Feuerungsanlagen eine höherwertige Brennstoffqualität als die vom Hersteller freigegebene Qualität vorgefunden, → hat der Betreiber eine Erklärung abzugeben, dass ausschließlich diese höherwertige

Brennstoffqualität eingesetzt wird oder

→ die Emissionsmessungen sind zu einem späteren Zeitpunkt bei Einsatz der niedrigsten vom Hersteller freigegebenen Qualitätsstufe durchzuführen.



VDI 4207-2; Bsp. neue Hackschnitzelfeuerungen:Unsicherheit bei der Zuordnung zu einer Qualitätsklasse

Zuordnung des Brennstoffs zu einer Qualitätsklasse ist mit einer Unsicherheit verbunden:

→ DIN 17225 macht lediglich Vorgaben zum Aschegehalt. Diese lassen zwar auf den ungefähren Gehalt an Aerosolbildnern zurückschließen, Grenzwerte sind jedoch (noch) nicht enthalten.

→ Untersuchungen haben ergeben, dass diese Unsicherheit einer Spanne von bis zu 0,007 g/m³ für die Staubemission entspricht.

Soll die Einhaltung der Stufe 2 – Anforderungen grundsätzlich auch für Hackschnitzelfeuerungen ohne sekundären Staubabscheider möglich sein (siehe Entschließung des Bundesrats: BR-Drucksache 712/09), dürfen Grenzwertüberschreitungen in Höhe dieser „Zuordnungsunsicherheit“ nicht dem Betreiber angelastet werden - solange die Kenntnis- und Regelungslücken nicht geschlossen sind.


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8


VDI 4207-2; Auswertung der Staubmessungen

Der Emissionsgrenzwert ist eingehalten, wenn ihn der gemessene Wert abzüglich der Messunsicherheit nicht überschreitet (Anlage 2, Nr. 2.3 der 1. BImSchV).

Als Messunsicherheit ist die aus den Anforderungen für die Eignungsprüfung abgeleitete Messunsicherheit zu verwenden

einheitlich für alle Messgeräte: 40 % des Messwerts

Davon abweichend ist im Rahmen von Übergangsregelungen bei der Überprüfung der Anforderungen gemäß § 25, Abs. 2 oder § 26, Abs. 1 der 1. BΙmSchV keine Messunsicherheit zu berücksichtigen.



VDI 4207-2; Bsp. neue Hackschnitzelfeuerungen: Auswertung der Staubmessungen - Unsicherheitsspanne

Bei einer Nichteinhaltung des Staubemissionsgrenzwerts

bei zwischen dem 01.01.2015 und dem 31. 12.2018 errichteten, automatisch beschickten Feuerungsanlagen für den Einsatz von Brennstoffen der Nr. 4, 5 und 5a nach §3 der 1. BImSchV

wird empfohlen, dem Anlagenbetreiber eine („geringfügige“) Grenzwertüberschreitung aufgrund von Schwankungen der Brennstoffqualitäten hinsichtlich der Gehalte an aerosolbildenden Bestandteilen nicht anzulasten.

Falls von der zuständigen Behörde nichts anderes festgelegt ist, erfolgt die Beurteilung dann nach folgender Gleichung:


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VDI 4207-2; Bsp. neue Hackschnitzelfeuerungen: Auswirkungen der neuen Regelungen

• Überbrückungszeit für Filterhersteller, die Entwicklungsarbeiten abzuschließen um typgeprüfte und betriebssichere Staubfilter anbieten zu können

• Fortschrittliche Anlagentypen erhalten Marktvorteil durch breitere Brennstoffpalette

• Erhöhter Druck auf Betreiber, nur geeignete Brennstoffe einzusetzen, führt zu einer Absenkung der Emissionen in der Praxis



Umsetzung der neuen Regelungen

Rundschreiben des BMUB vom 18.12.2014 zu neu errichteten Hackschnitzel- und Pelletfeuerungsanlagen„Nach § 13 Absatz 1 der 1. BImSchV müssen Messungen zur Feststellung der Emissionen und der Abgasverluste unter Einsatz von Messverfahren und Messeinrichtungen durchgeführt werden, die dem Stand der Messtechnik entsprechen.

Hierbei stellt u.E. die von KRdL-Arbeitsgruppe zum Weißdruck verabschiedete VDI-Richtlinie -4207, Blatt 2 (Messen von Emissionen an Kleinfeuerungsanlagen), den Stand der Messtechnik dar. Hierin wird im Sinne der Nummer 2.3 in der Anlage 2 der 1. BImSchV über die Messunsicherheit hinaus, eine Unsicherheit für den eingesetzten Brennstoff zur Beurteilung herangezogen.

Falls von der zuständigen Behörde nichts anderes festgelegt wird, wird für Anlagen, die zwischen dem 31. Dezember 2014 und dem 31. Dezember 2018 errichtet werden (Bestandsschutz über diesen Zeitraum hinaus), für Staub ein Wert von 0,007 Gramm pro Kubikmeter angegeben, der zu Gunsten des Betreibers in die Beurteilung einfließen kann.“


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10


Umsetzung der neuen Regelungen

Aber:

• Einspruchsverfahren ist noch nicht abgeschlossen

• Weißdruck erscheint voraussichtlich im Dezember 2015

• Vollzug des BImSchG ist Ländersache; solange die Richtlinie nicht von den Ländern zur Anwendung bekanntgegeben wird, ist sie nicht unmittelbar verbindlich.



Luftreinhaltung Energiewende

Vielen Dank

für Ihre Aufmerksamkeit

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Ableitbedingungen bei kleinen Feuerungsanlagen gemäß neuem Entwurf der VDI 3781 Blatt 4

Dr.-Ing. Wolfgang Bächlin, Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG, Karlsruhe

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1

21.04.2015 Expertenforum – Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe 1

Ingenieurbüro LohmeyerGmbH & Co. KGKarlsruhe und Dresden

Ableitbedingungen bei kleinen Feuerungsanlagen gemäß neuem

Entwurf der VDI 3781 Blatt 4

Dr.-Ing. Wolfgang Bächlin

Ingenieurbüro Lohmeyer GmbH & Co. KG

76229 Karlsruhe, An der Rossweid 3

email: [email protected]



Ausgangspunkt

• am 22.03.2010 trat 1. BImSchV in Kraft

• Ableitbedingungen für Abgase § 19

• VDI-Richtlinie 3781 Blatt 4 (1980) liegt vor

„Bestimmung der Schornsteinhöhe für kleinere

Feuerungsanlagen“

• Überarbeitung der VDI 3781 Blatt 4 beschlossen

• Entwurf befindet sich in Abstimmung

• VDI 2280 „Ableitbedingungen für organische

Lösemittel“ wurde integriert

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2



Grundlagen

Forderungen aus Sicht des Immissionsschutzes:

Lage und Höhe der Mündungen von Abgasanlagen sind

so festzulegen, dass

der ungestörte Abtransport der Abgase mit der freien

Luftströmung und

die ausreichende Verdünnung der Abgase

gewährleistet ist.



VDI 3781 Blatt 4 - Immissionsschutz

VDI 3781 Blatt 4 (1980)

• Der Schornstein ist am First oder in der Nähe des Firstes hoch zu führen

• Der Schornstein ist am höchsten Gebäude hoch zu führen

• Die Mindesthöhe der Schornsteinmündung über First soll 0.4 m betragen

• Für Feuerungswärmeleistung > 278 kW Mindesthöhe über First 1.0 m

• Einwirkungsbereich einer Quelle um den Mittelpunkt der Mündungsfläche:

Der Kreisradius beträgt mindestens 10 m und höchstens 50 m. Zwischen

den beiden Grenzen (0 GJ/h, 10 m) und (4 GJ/h, 50 m) wird linear

interpoliert.

Das Verfahren gilt für die Bestimmung der Schornsteinhöhe bei Feuerungen

mit Heizöl sowie Steinkohle, Koks, Braunkohle und Holz mit einer

Feuerungswärmeleistung < 1112 KW (4 GJ/h) . Es gilt ferner für Feuerungen

mit Flüssiggas und Gasen aus öffentlichen Leitungsnetzen mit einer

Feuerungswärmeleistung < 2224 kW (8 GJ/h)

80

3



Beispiel nachträglicher Installation



Beispiel nachträglicher Installation

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4



Bilder Wien



Aktuelle Fassung Abschn. 5 §19 Ableitbedingungen für Abgase:

(1) Die Austrittsöffnung von Schornsteinen bei Feuerungsanlagen für feste

Brennstoffe, die ab dem 22.03.2010 errichtet oder wesentlich geändert

werden, müssen

1. bei Dachneigungen

a) bis einschließlich 20 Grad den First um mindestens 40 cm überragen oder

von der Dachfläche mindestens 1 Meter entfernt sein,

b) von mehr als 20 Grad den First um mindestens 40 cm überragen oder einen

horizontalen Abstand von der Dachfläche von mindestens 2.30 Meter haben

2. bei Feuerungsanlagen mit einer Gesamtwärmeleistung bis 50 Kilowatt in

einem Umkreis von 15 Meter die Oberkante von Lüftungsöffnungen,

Fenstern oder Türen um mindestens 1 Meter überragen, der Umkreis

vergrößert sich um 2 Meter je weitere angefangene 50 Kilowatt bis auf

höchstens 40 Meter.

Anwendungsbereich 1.BImSchV

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5



Schornsteinpositionen



Forderung ungestörter Abtransport

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6



Wolfseher, Gertis: Bodennahe Aerodynamik, Gesundheits-Ingenieur 99 (1978) H.9

RZ

RZ

RZ

RZ

RZ

Ungestörter Abtransport - Rückströmzonen

Rückströmzonen RZ bei unterschiedlichen Dachneigungen



Fallunterscheidungen - Konzept

Einzeln stehendesGebäude

Höheres Gebäudein Luv

Höheres Gebäudein Lee

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7




RZ

RZ

RZ

RZ

RZ

Rückströmzonen Satteldach




Schornsteinposition in Firstnähe

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8



Schornsteinposition in Traufnähe



Rückströmzonen Satteldach


RZ

RZ

RZ

RZ

RZ


86

9



Dachneigung α Korrektur γ Faktor f

in Grad in Grad

bis 20 0 0.85

30 0 0.70

45 10 0.50

60 20 0.45

ü1 H( tanaH

Dach2 HH f

TraufFirstDach HHH

Satteldach – Bestimmung von H1 und H2

Relativ ungestörte Abströmung ist gewährleistet, wenn der Schornstein so hoch ist

wie die kleinere Höhe von H1 und H2 und sonst keine Störungen zu beachten sind !



Dachformen

• Satteldach symmetrisch > 20 Grad• Satteldach symmetrisch < 20 Grad• Satteldach asymmetrisch

• Flachdach

• Walmdach und verwandte Formen (z.B. Zeltdach)

• Pultdach

• Mansarddach

• SheddachAbbildungen entnommen aus http://de.wikipedia.org/wiki/Dachform

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10



Hohes Gebäude in Luv

HTraufe

HFirst



Hohes Gebäude in Luv

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11



Erforderliche Schornsteinhöhe

Windrichtung

entnommenVDI 3783 Blatt 10

Minimalforderung: Mündung Schornstein außerhalb des nahen Nachlaufs lNN!



Berücksichtigung vorgelagertes Gebäude

VDach,V2, HH f

VFirst,

RZ

Hb

0,251

b1,75l

V = vorgelagertes Gebäude

89

12



Berücksichtigung von Topographie



Berücksichtigung von Dachaufbauten

Aufbauten auf Dächern erzeugen eigene Rezirkulationszonen

90

13



Höheres Gebäude in Lee – ausreichende Verdünnung

HTraufe

HFirst



Höheres Gebäude in Lee – ausreichende Verdünnung

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Ausreichende Verdünnung

Schornstein Feuerung

BFirstF HHHH S

Einwirkungsbereich R, Bezugsniveau HF und Mündungshöhe HB

über Bezugsniveau einer Abgasanlage

HB

Einwirkungsbereich R

HS

HFirstHF

HB = Mindesthöhe der Mündung derAbgasanlage über Bezugsniveau



Bestimmung der Schornsteinhöhe

größte ermittelte Schornsteinhöhe ist umzusetzen !

Ungestörter Abtransport der Abgase mit der freien

Luftströmung

• Einzeln stehendes Gebäude

• Höheres Gebäude in Luv

• Topographie, Dachaufbauten

Ausreichende Verdünnung

• Höheres Gebäude in Lee

Brandschutz

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15



Was ist neu?

• Geforderte Höhen für Abgasanlagen bei

unterschiedlichen Positionen auf dem Dach

• Vorgaben für Positionierung der Abgasanlagen

bei unterschiedlichen Dachformen

• Einfluss von vorgelagerten höheren Gebäuden

• Berücksichtigung von Dachaufbauten

• Berücksichtigung von Topographie

• Einige anschauliche Beispiele im Anhang



FAZIT

• Überarbeitete VDI 3781 Blatt 4 liegt im Entwurf vor

• Detaillierte Vorgaben für Erfüllung der Forderung nach

„Ungestörtem Abtransport der Abgase mit freier

Luftströmung“

• Integration der VDI 2280 „Ableitbedingungen für

organische Lösemittel“

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16



Literatur Hausladen 1988

Entnommen aus:

Gerhard Hausladen, 1988Handbuch der Schornsteintechnik



Danke für Ihre Aufmerksamkeit

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Kleinfeuerungsanlagen für biogene Festbrennstoffe … · VDI 3781 Blatt 4. Dr.-Ing. Wolfgang...

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