Nachweis über kontinuierlichen Betrieb der Katalysatoren
Mit der Einführung der 44. BImSchV wurde die Richtlinie (EU) 2015/2193 in nationales Recht umgesetzt. Die Verordnung löst für Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen im Leistungsbereich von 1 bis 50 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) die bisher geltenden Regelungen der TA Luft ab. Sie enthält neben schärferen Emissionsgrenzwerten und kürzeren Messintervallen u.a. neue Nachweis-, Dokumentations- und Meldepflichten. Für technische Lösungen empfiehlt es sich, auf einen kompetenten Partner zu setzen, der mit Erfahrung die spezifischen Anforderungen mit den notwendigen technischen Systemen erfüllt. Wer eine Bestandsanlage betreibt, muss schon jetzt eine kontinuierliche Emissionsüberwachung für Stickoxide (NOx) nachrüsten und den effektiven Betrieb der Abgasnachbehandlung nachweisen. Im Falle einer Neuanlagenplanung oder einer wesentlichen Änderung der Motorenanlage ist eine SCR Abgasnachbehandlung mit integrierter Emissionsüberwachung zu berücksichtigen, um die niedrigen Stickoxidgrenzwerte sicher einzuhalten.
Hintergründe, Grenzwerte und technische Lösungen zur Umsetzung der 44. BImSchV wurden bereits im Bericht „Einführung und Anforderungen der 44. BImSchV“ vom selben Autor beschrieben. Im Weiteren werden Lösungen zum Nachweis des effektiven Betriebs der Abgasnachbehandlung dargestellt.
Technische Lösungen: Nachweis effektiver Betrieb
Seit der Einführung der 44. BImSchV gelten neue Aufzeichnungs- und Aufbewahrungspflichten sowohl für Betreiber von Neuanlagen als auch von Bestandsanlagen. Die Betreiber sind ab sofort verpflichtet, Betriebsstunden für jedes BHKW, Brennstoffart, Brennstoffmenge, Störungen oder Ausfälle der Abgasreinigungseinrichtung, Überschreitung der Grenzwerte sowie Maßnahmen zur Behebung von Störungen und Ausfällen der Abgasreinigungseinrichtung zu dokumentieren. Die Dokumentationen sind ab sofort 6 Jahre aufzubewahren und ein Jahr nach einer Stilllegung. Darin sind die Messberichte über Einzelmessungen, Überwachungsergebnisse, Nachweise über den effektiven Betrieb der Abgasreinigungseinrichtung sowie Aufzeichnungen nach §7 zu berücksichtigen.
Die 44. BImSchV fordert ab sofort eine kontinuierliche Emissionsüberwachung. Neben der kontinuierlichen Einhaltung der Emissionsgrenzwerte (NOx für Magermotoren) muss der Betreiber den effektiven Betrieb des Katalysators nachweisen.
Für den Nachweis der kontinuierlichen Einhaltung der NOx-Emissionen werden mittlerweile Lösungen von den Motorenherstellern und Systemlieferanten angeboten. Diese spezifischen Lösungen basieren meist auf Messung von NOx im Abgas und entsprechender Dokumentation der Werte gemäß der BImSchV. Der Nachweis des effektiven Betriebes wird bei den Lösungen meist nicht mit angeboten.
Besser ist es eine Motortyp unabhängige Emissionsüberwachung einzubauen, die kontinuierlich die NOx-Emissionen misst und dokumentiert und zudem den Nachweis zum effektiven Betrieb des Katalysators führt.
In Süddeutschland wird zum Nachweis des effektiven Betriebes meist lediglich eine Verplombung des Katalysators gefordert. Dabei bezieht sich das Ministerium auf die Empfehlungen des VDMA mit der Veröffentlichung 6299 „Methoden zur Überwachung der Emissionen von Verbrennungsmotoranlagen“ vom September 2019. Bei näherer Betrachtung dieser Forderung wird einem schnell klar, dass damit der Nachweis des Einbaus eines Katalysators ggf. erfüllt ist, über die Wirkung und Funktion aber keine Werte gemessen werden und damit der Nachweis des effektiven Betriebes nicht erfolgt.
Dennoch wird die Verplombung von vielen Behörden unter bestimmten Voraussetzungen akzeptiert.
Entscheidend ist, dass die Drahtseilplombe nicht zerstörungsfrei zu öffnen und mit einer fortlaufenden eingravierten Nummer versehen ist. Die Nummer ist im Betriebstagebuch bei Einbau zu dokumentieren. Sollte der Katalysator zur Reinigung entnommen werden müssen, ist die Plombe zu zerstören und nach der Reinigung und dem Wiedereinbau des Katalysators eine neue Plombe zu montieren. Die neue Nummer ist im Betriebstagebuch zu dokumentieren, sodass eine lückenlose Dokumentation und Nachweisbarkeit des Katalysatorbetriebes gewährleistet ist.
Zusätzliche Sicherheit können Behörden wie Betreiber durch die Tatsache erhalten, dass bereits ab Werk die Emission Partner Katalysatorseriennummer eindeutig einer Plombennummer zugeordnet werden kann und dies entsprechend dokumentiert wird.
Emission Partner bietet Ihnen hier eine Auswahl an verschiedenen Sets, angepasst an die Größe und Art des Katalysators. Die angebotenen Sets können zur manipulationsresistenten Verplombung von Katalysatorkammern, Flanschkatalysatoren, Doppelkonuskatalysatoren und Katalysatoren in Abgaswärmetauschern eingesetzt werden.
Eine weitere Möglichkeit zum Nachweis des effektiven Betriebes besteht darin eine CO-Messung zu integrieren. Dies ist in Bundesländern, in denen die Verplombung als Nachweis des effektiven Betriebes nicht ausreicht, sinnvoll zu realisieren. Die CO-Messung führt zu mehr Transparenz und Nachhaltigkeit. Service- und Wartungsarbeiten können vom gemessenen Wert abgeleitet werden, woraufhin der Zeitpunkt des notwendigen Katalysatorwechsels zukünftig vom Betreiber auf Basis der Messwerte bestimmt werden kann.
Grundlage zum Einsatz der CO-Messung zum Nachweis der Effektivität stellen die Ergebnisse einer Vielzahl akkreditierter Emissionsmessungen dar, bei denen sowohl der CO-Halbstundenmittelwert als auch der HCHO-Halbstundenmittelwert (Formaldehyd) dokumentiert wurde. CO lässt sich deutlich leichter als HCHO konvertieren, daher sind hier bei einem frischen Katalysator CO-Konzentrationen nahe 0 mg/Nm³ zu erwarten (CO-Rohemissionen der Gasmotoren zwischen 600 mg/Nm³ und 1200 mg/Nm³). Formaldehyd lässt sich durch den Oxidationskatalysator nicht so leicht konvertieren. Bereits eine geringe Alterung des Katalysators führt zu einem Abfall der Konvertierung auf 50 % und weniger. In diesem Zustand werden aber meist noch 90 % der CO-Moleküle oxidiert. Folgende Grafik von Messdaten aus bestandenen akkreditierten Messungen zeigt sehr deutlich, dass bei einem CO-Wert von mehr als 90 mg/Nm³ kein Formaldehydwert mehr unterhalb des Grenzwertes von 20 mg/Nm³ war.
Ein Beispiel für diese Art der Nachweisführung ist die von Emission Partner GmbH & Co. KG angebotene kontinuierliche Katalysatorüberwachung EMI-LOG. Diese kann mit und ohne CO-Sensor bestellt werden. Die Daten der Einhaltung der NOx-Emissionen und zum Nachweis des effektiven Betriebs der Abgasnachbehandlungsanlage werden mit dem System sowohl lokal, auf einer SD-Speicherkarte für mindestens sechs Jahre, als auch für den Betreiber zugänglich in einer Cloud gespeichert.
Die Betreiber sind gut beraten eine verlässliche Anlage zur Überwachung des kontinuierlichen und effektiven Betriebes der Abgasreinigungseinrichtungen einzusetzen. Gemäß 44. BImSchV ist es Pflicht, unverzüglich Maßnahmen zu ergreifen, um einen ordnungsgemäßen Betrieb bei Störungen der Anlage wiederherzustellen. Zudem gilt es, diese zu dokumentieren. Bei Störungen oder Ausfällen an der Abgasreinigungseinrichtung, die länger als 24 Stunden dauern, muss das BHKW außer Betrieb genommen und eine entsprechende Information an die Behörde übermittelt werden.
Fazit
Der Nachweis des effektiven Betriebes der Abgasnachbehandlung gemäß Behördenforderungen auf der Basis der 44. BImSchV kann durch eine Verplombung oder durch eine CO-Messung erfolgen. Beide Varianten lassen es zu, dass der Betreiber, unabhängig von Serviceunternehmen, den Betrieb der Abgasnachbehandlung sicherstellen kann und der Nachweispflicht nachkommt. Die zur Umsetzung notwendigen technischen Anlagen sind im Markt verfügbar. Der Betreiber einer Neu- oder Bestandsanlage ist gut beraten die Fristen und Anforderungen der 44. BImSchV nicht zu versäumen. Für technische Lösungen empfiehlt es sich, auf einen kompetenten Partner zu setzen, der mit Erfahrung die spezifischen Anforderungen mit einfachen technischen Systemen erfüllen kann.
Emission Partner GmbH & Co. KG hat sich auf die Entwicklung, Fertigung und Optimierung von Katalysatoren für die dezentrale Energieerzeugung spezialisiert. Aufgrund der Fertigungstiefe im eigenen Produktionswerk kann jeder Katalysator, egal ob für Bio-, Erd-, Klär- oder Deponiegas, individuell ausgelegt werden.
Das Produktportfolio beinhaltet die komplette katalytische Abgasnachbehandlung und reicht von Oxidationskatalysatoren über 3-Wege-Katalysatoren bis hin zu SCR Abgasnachbehandlungssystemen.
Zusätzlich bieten wir Ihnen ein maßgeschneidertes Dienstleistungskonzept zur Einhaltung der gesetzlich vorgeschriebenen Emissionsgrenzwerte an und garantieren Ihnen eine bestandene Abgasmessung. Mit der EMI-LOG, einem kontinuierlich messendem Abgasanalysesystem, das die Aktivität des Katalysators nachweist, erfüllen Sie die Anforderungen der 44. BImSchV in vollem Umfang.
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