Die 44. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV) erklärt
Seit Juni 2019 gilt die 44. BImSchV – eine Verordnung über mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen. Doch was steckt hinter der nationalen Umsetzung der MCP? Welche Grenzwerte gelten demnächst – und was müssen Betreiber jetzt beachten? Wir fassen die wichtigsten Infos für Sie zusammen.
Inhaltsverzeichnis:
Was regelt die Bundesimmissionsschutzverordnung?
Die Bundes-Immissionsschutzverordnungen (BImSchV) werden auf Grundlage des Bundesimmissionssschutzgesetzes erlassen. Die jeweiligen Verordnungen regeln die vielen technischen Details, die beim Gebrauch von Anlagen, die potentiell schädliche Emissionen ausstoßen könnten, beachtet werden müssen.
Das Ziel:
Die Umwelt vor eben diesen Emissionen zu schützen.
Dafür legt die BImSchV fest, welche Grenzwerte für bestimmte Schadstoffe eingehalten werden müssen.
Jede einzelne Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes behandelt dabei ganz eigene Anlagen und Bereiche, zum Beispiel:
- Industrieanlagen
- Energieerzeugungsanlagen
- Abfallanlagen
- Verkehrseinrichtungen
- Landwirtschaftliche Betriebe
Was umfasst die 44. Verordnung?
Die 44. Verordnung betrifft mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen. Sie ist am 20. Juni 2019 in Kraft getreten und ist die nationale Umsetzung der „Medium Combustion Plant Directive“ (MCPD).
Achim Schwarz
Die „Medium Combustion Plants Directive“ (MCPD) der EU trat Ende 2018 in Kraft und gibt Mindeststandards für Abgasemissionen von Feuerungsanlagen zwischen 1 und 50 MW vor, sowohl für neue als auch bestehende Anlagen.
Sie wurde von den einzelnen Mitgliedsstaaten in nationales Recht überführt, wobei die Grenzwerte insbesondere in Westeuropa oftmals noch schärfer sind (z.B. niedrigere NOx-Limits oder früheres Inkrafttreten bei Bestandsanlagen).
Die MCPD ist eine EU-Richtlinie, die die Emissionen von mittelgroßen Verbrennungsanlagen reduzieren soll. Gemeint sind Anlagen, die Energie durch Verbrennung von Brennstoffen wie Gas, Öl oder Biomasse erzeugen. Sie sind größer als kleine Heizkessel, aber kleiner als große Kraftwerke (= mittlere Größe).
Die MCPD soll sicherstellen, dass die Luftverschmutzung u.a. durch Stickstoffoxide (NOx), Schwefeldioxid (SO2) und Staubpartikel reduziert wird.
Alle Mitgliedsstaaten der EU sind verpflichtet, die MCPD in ihre nationalen Gesetzen aufzunehmen. In Deutschland ist das die 44. BImSchV.
Achim Schwarz
WICHTIG ZU WISSEN:
Die durch die EU erlassene MCPD definiert lediglich MINDEST-Standards. Die einzelnen Mitgliedsstaaten oder gar bestimmte Regionen können diese schärfer fassen (z.B. niedrigere Grenzwerte, früheres Inkrafttreten etc.) und tun dies auch!”
Die 44. BImSchV betrifft rund 40.000 Anlagen mit 1 bis 50 MW Feuerungswärmeleistung – unabhängig davon, welche Brennstoffe sie verwenden.
Wichtig dabei ist: Für die Umsetzung dieser Verordnung ist es egal, ob eine Anlage nach dem BImSchG genehmigungsbedürftig ist oder nicht.
Zu den wichtigsten Änderungen für Feuerungsanlagen gehören:
- Emissionsgrenzwerte:
- Neue Grenzwerte für Schadstoffe wie Schwefeldioxid (SO2), Stickoxide (NOx), Staub und Formaldehyd (CH2O) werden differenziert nach Brennstofftypen, Anlagenart und Feuerungswärmeleistung festgelegt.
- Die Grenzwerte sind abhängig von der Art der Anlage und dem eingesetzten Brennstoff.
- Messintervalle:
- Kürzere Messintervalle (in vielen Fällenjährlich) sind vorgeschrieben, um die Einhaltung der Grenzwerte zu überwachen.
- Pflichten zur Dokumentation und Überwachung:
- Unternehmen müssen umfangreiche Aufzeichnungs- und Aufbewahrungspflichten erfüllen, einschließlich des Erfassens technischer Konfigurationen und Betriebsstunden.
- Meldungen und Registrierung:
- Die Registrierung der Feuerungsanlagen bei den zuständigen Überwachungsbehörden ist verpflichtend.
- Betreiber müssen emissionsrelevante Änderungen oder auch Stilllegungen spätestens innerhalb eines Monats bei den Immissionsschutzbehörden anzeigen.
Bestandsanlage oder Neuanlage?
Die 44. Bundes-Immissionsschutzverordnung (44. BImSchV) unterscheidet klar zwischen Bestandsanlagen und Neuanlagen.
Für Bestandsanlagen gelten Übergangsfristen, die Grenzwerte werden dabei erst ab dem 1. Januar 2025 wirksam. Bis dahin gelten die Anforderungen der TA Luft oder der 1. BImSchV.
Neuanlagen müssen die neuen Anforderungen sofort erfüllen.
Wichtig ist außerdem: Die Grenzwerte sind für Bestands- und Neuanlagen jeweils unterschiedlich geregelt.
Bestandsanlage sind Anlagen, die:
- Vor dem 20.12.2018 in Betrieb genommen wurden.
- Vor dem 19.12.2017 nach §4 oder §16 BImSchG genehmigt und spätestens am 20.12.2018 in Betrieb genommen wurden.
Neuanlagen sind Anlagen, die:
- Nach dem 20.12.2018 in Betrieb genommen wurden.
Welche Grenzwerte sollen nach der 44. BImSchV gelten?
Für nahezu jede Feuerungsanlage gelten nach der 44. BImSchV andere Grenzwerte – wenden Sie sich deshalb im Zweifel immer an fachkundige Anlaufstellen, wenn es um Ihre eigene Anlage geht.
Bei quasi allen industriellen Feuerungsanlagen sind vor allem die Werte für Stickoxide (NOx) entscheidend, je nach Brennstoff sind aber auch Staubpartikel (PM), Kohlenmonoxid (CO) und in selteneren Fällen Schwefeldioxid (SO2) zu beachten.
Die Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen unterscheidet bei den NOx-Grenzwerten für Bestandsanlagen zwischen zwei Varianten:
- Nicht genehmigungsbedürftige Anlagen mit weniger als 10 MW: NOx-Grenzwert für Erd- und Flüssiggas bei Bestandsanlagen zunächst 150 mg/Nm³ (befristet bis Ende 2035), ab 2036 gelten dann 100 mg/Nm³. Für Heizöl 200 mg/Nm³.
- Genehmigungsbedürftige Anlagen und Anlagen ab 10 MW: NOx-Grenzwert für Erd- oder Flüssiggas z. B. bei typischen Thermoölerhitzern (> 210 °C) oder Dampf-/Heißwasserkessel (> 18barÜ) 150 mg/Nm³, mit Heizöl 200 mg/Nm³Bei niedrigeren Temperaturen/Drücken greifen abgestufteVerschärfungen.
Diese Grenzwerte gelten in aller Regel ab dem 01.01.2025, selbst für Anlagen bis zu 5 MW!
Anforderung Effizienz: Der Thermische Wirkungsgrad
Der thermische Wirkungsgrad ist eine Kennzahl, die angibt, wie effizient die Energieumwandlung in einem Prozess ist, der die Bereitstellung von Nutzwärme zum Ziel hat.
Thermischer Wirkungsgrad = Tatsächlich genutzte Wärmeenergie / Zugeführte Wärmeenergie
Ein höherer thermischer Wirkungsgrad bedeutet, dass mehr der zugeführten Wärmeenergie genutzt wird, und weniger geht verloren.
Ein Beispiel: Wenn Sie 100 Einheiten Wärme in Form von Brennstoff in einen Ofen stecken und 80 Einheiten dieser Wärmeenergie werden tatsächlich zum Heizen Ihres Raums genutzt, beträgt der thermische Wirkungsgrad 80%.
In der Energieumwandlung ist ein hoher thermischer Wirkungsgrad wichtig, um effizient Energie bereitzustellen und Ressourcen optimal zu nutzen.
Achim Schwarz
Wirkungsgrade, auch der thermische, können unterschiedlich definiert sein. Aus diversen – auch historischen – Gründen wird z.B. der thermische Wirkungsgrad von Heizkesseln in aller Regel bezogen auf den sog. Heizwert des Brennstoffs angegeben. Gasversorger rechnen jedoch beispielsweise i.d.R. den höheren Brennwert des Energieträgers ab.”
Wer also die Effizienz der eigenen Anlagen optimiert, kann langfristig Ressourcen und auch Kosten sparen – vor allem in Zeiten der Energiekrise ein entscheidender Vorteil.
Dazu kommt: Ein gewisses Effizienzniveau ist sogar in der 44. BImSchV vorgegeben. Sie definiert für Anlagen zur Prozesswärmeversorgung einen Zielwert des maximalen Abgasverlusts von 9%. Der thermische Wirkungsgrad sollte also bei mindestens 91% liegen.
Das Problem: Bei den üblichen Betriebstemperaturen z.B. der meisten Thermoölerhitzer ist dies nicht ohne Zusatzmaßnahmen erreichbar.
Wie können Sie den thermischen Wirkungsgrad steigern?
Maßnahme Eins: Verbrennungsluftvorwärmung mit “Luvo”
- Luvo = Luftvorwärmer
- Thermische Leistung aus den Rauchgasen, die sonst ungenutzt über den Kamin entweichen, wird zur Vorwärmung der Ansaugluft genutzt.
- Das Ergebnis: Brennstoff wird eingespart – was sich in einer deutlichen Steigerung des thermischen Wirkungsgrads niederschlägt (typischerweise um zirka 6 Prozentpunkte).
- Auch, wenn die Verbrennungsluftvorwärmung die NOx-Emissionen tendenziell erhöht, ist sie trotzdem eine sinnvolle Lösung. Beim Umbau auf hochmoderne Low NOx-Brenner lassen sich die Stickoxidemissionen – trotz der Nachrüstung eines Luvos – oftmals deutlich reduzieren. In vielen Fällen klappt das sogar, ohne auf Maßnahmen wie eine externe Abgasrückführung zurückgreifen zu müssen.
Maßnahme Zwei: andere Wärmesenken suchen
- Wenn es eine (externe) Wärmesenke gibt, die idealerweise das ganze Jahr über verfügbar ist, kann auch das berücksichtigt werden.
- Das könnte zum Beispiel bedeuten, dass heiße Rauchgase in einen Trockner eingeleitet werden (abhängig von dem zu trocknenden Produkt und dem Brennstoff).
- Alternativ kann die Wärme als Heiß- oder Warmwasser mit Hilfe eines Wärmeübertragers genutzt werden. Je nach Temperaturniveaus und benötigter Wärmeleistung können diese Maßnahmen zusätzlich zur Vorwärmung der Verbrennungsluft erfolgen.
Maßnahme Drei: O2-Regelung nachrüsten
- Eine O2-Regelung kann nachgerüstet werden, um den Restsauerstoffgehalt im Rauchgas zu begrenzen.
- Die Regelung reduziert den Luftüberschuss am Brenner und verringert die Menge an heißem Abgas, das über den Kamin abgeführt wird.
- In der Regel steigert das den thermischen Wirkungsgrad um etwa einen Prozentpunkt und gleicht leichte Schwankungen in der Brennstoffzusammensetzung gut aus.
Maßnahme Vier: Frequenzumrichter nachrüsten
- Es kann auch ein Frequenzumrichter am Verbrennungsluftgebläse nachgerüstet werden, um den elektrischen Energiebedarf zu minimieren.
- Diese Maßnahme ist besonders effektiv, wenn der Erhitzer über längere Zeiträume bei Teillast läuft.
- Dadurch wird auch der Schallpegel des Gebläses verringert.
Idealerweise sollten die ausgewählten Maßnahmen simultan umgesetzt werden, um das Engineering und den Umbau (mechanisch und elektrisch) möglichst effizient zu gestalten.
NESS: Ihr Ansprechpartner für Wärmetechnik
Inmitten der komplexen Anforderungen der 44. BImSchV stehen wir von NESS als verlässlicher Partner an Ihrer Seite. Mit jahrelanger Erfahrung und Expertise in der industriellen Wärmetechnik bieten wir maßgeschneiderte Lösungen, die nicht nur den gesetzlichen Anforderungen entsprechen, sondern auch Ihre Betriebskosten senken.
Warum NESS?
Innovative Technologien: Wir setzen auf modernste Technologien, um Prozesswärme effizient und umweltfreundlich bereitzustellen.
Nachhaltigkeit: NESS engagiert sich für nachhaltige Lösungen, die nicht nur den Umweltschutz fördern, sondern auch langfristige Einsparungen ermöglichen.
Individuelle Beratung: Unsere Experten stehen Ihnen mit maßgeschneiderter Beratung zur Seite, um Ihre Anforderungen optimal zu erfüllen.
Ganzheitlicher Service: Von der Planung bis zur Umsetzung und auch danach während des Betriebs bieten wir einen ganzheitlichen Service, der auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist.
