Praktischen Erfahrungen bei der Umsetzung der EN an Messeinrichtungen zur Überwachung der Emissionen aus Anlagen der 13. und 17.

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1 Praktischen Erfahrungen bei der Umsetzung der EN an Messeinrichtungen zur Überwachung der Emissionen aus Anlagen der 13. und 17. BImSchV Dipl. Phys. Jochen Kolenda Niederlassung Berlin Schönebergerstr Berlin

2 EN ISO 14181: Qualitätssicherung für automatische Messeinrichtungen Hersteller/Prüfinstitut EN ISO EN Messstelle 26 Grundlagen Betreiber Messstelle 26 2

3 Prüfung Ordnungsgemäßer Einbau vor erstmaliger Kalibrierung (QAL2 ) nach Anlage A der VDI 3950 Einbaubescheinigung (EBB) - Eignung und Installation AMS - Eignung und Installation Messstelle - Funktionskontrolle AMS - Funktionskontrolle Auswertesystem 3

4 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) Messquerschnitt für repräsentative Probenahme nach EN 15259: - gerader, vertikaler Kanalabschnitt mit gleichbleibender Form und Größe - Einlaufstrecke > 5 D hydr - Auslaufstrecke von > 2 D hydr 4

5 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel 5

6 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel - Abweichung / Einschränkung Eignungsprüfung 38 % Mängel 6

7 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel - Abweichung / Einschränkung Eignungsprüfung 38 % Mängel - Externe Standards 29 % Mängel 7

8 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel - Abweichung / Einschränkung Eignungsprüfung 38 % Mängel - Externe Standards 29 % Mängel - Umgebungsbedingungen 28 % Mängel 8

9 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel - Abweichung / Einschränkung Eignungsprüfung 38 % Mängel - Externe Standards 29 % Mängel - Umgebungsbedingungen 28 % Mängel - Installation AMS 24 % Mängel 9

10 Eignung und Installation AMS - Ein- und Auslaufstrecke 52 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 39 % Mängel - Abweichung / Einschränkung Eignungsprüfung 38 % Mängel - Externe Standards 29 % Mängel - Umgebungsbedingungen 28 % Mängel - Installation AMS 24 % Mängel - Beeinflussung AMS 18 % Mängel 10

11 Einbaubescheinigung (EBB) Eignung/Installation Referenzmessstelle - Ein- und Auslaufstrecke 58 % Mängel 11

12 Eignung/Installation Referenzmessstelle - Ein- und Auslaufstrecke 58 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 46 % Mängel 12

13 Eignung/Installation Referenzmessstelle - Ein- und Auslaufstrecke 58 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) - Zugängigkeit, Platzverhältnisse, Arbeitssicherheit 46 % Mängel - Witterungsschutz Referenzmessstelle 39 % Mängel 13

14 Funktionskontrolle AMS - Erstmalige Funktionskontrolle AMS 73 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) Häufige Abweichungen: - Querempfindlichkeiten bei feuchten Messsystemen - Linearitätsfehler - Funktion / Standzeit Hg-Katalysatoren bzw. NO 2 /NO Konverter - Falscher Messbereich Häufigste Ursachen: - Fehlende Einstellung/Prüfung nach Einbau (nur Werksabgleich) - nicht selten Endkontrolle vor Ort durch Messinstitut 14

15 Funktionskontrolle Auswertesystem - Erstmalige Funktionskontrolle Auswertesystem 68 % Mängel Einbaubescheinigung (EBB) Häufige Probleme (neben Eingabefehlern): - Vorgaben Beginn / Ende Klassierung (unklares Auswertekonzept) - gravierende Änderungen bei warmer Inbetriebnahme notwendig - Verriegelung mit vielen Schnittstellen Auswerte- / Leitsystem - Kesselschutz bei Inbetriebnahme noch nicht vollständig ausgeführt - O 2 -Verrechnung erst ab ca. < 16 Vol.% sinnvoll (Messfehler) - fehlende Signalausgänge (Datenbusse nicht Eignungsgeprüft) Häufigste Ursache: - unzureichende Abstimmung Verfahrenstechnik / Immissionsschutz 15

16 QAL2 Kalibrierung und Validierung Inhalt QAL2 Prüfung - Einbaubescheinigung / Funktionskontrolle - Vergleichsmessungen mit SRM ( 15 über 3 Tage) - Berechnung Kalibrierfunktion - Variabilitätsprüfung (Prüfung Messunsicherheit AMS) - Ermittlung gültiger Kalibrierbereich (max. Kalibrierwert + 10%) - Auswertesystem: Parametrierung / Prüfung - Kontrolle QAL3 - Unterlagen 16

17 QAL2 Kalibrierung und Validierung Anmerkungen QAL2 Prüfung Linearitätsprüfung Anhang B der EN bisher Linearitätsprüfung nach VDI 3950 alt - EN erhöhter Prüfungsaufwand im Widerspruch zur aufgeweichten Qualitätsanforderung gegenüber VDI 3950 alt (5% Residuum vom MB gegenüber bisher 2 % MB) - erhöhter Zeitaufwand reduziert Verfügbarkeit der AMS - starres Prüfkriterien bildet Variabilitätsprüfung nicht sinnvoll ab - Differenzierung der Vorgaben nach Komponenten wäre plausibel (z.b. proportional Konfidenzintervall) 17

18 QAL2 Kalibrierung und Validierung Anmerkungen QAL2 Prüfung Analysenfunktion Staub AMS - messbare Staubemissionen ohne Manipulation selten darstellbar; vielfach keine sinnvolle AF (absoluter Standard fehlt) 18

19 QAL2 Kalibrierung und Validierung Y / mg/m³ optisches Staub AMS 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 x / ma triboelektrisches Staub AMS nach Geschwindigkeitskorrektur Y / mg/m³ GW ,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 GW 19 x / ma

20 QAL2 Kalibrierung und Validierung Anmerkungen QAL2 Prüfung Analysenfunktion Staub AMS - Triboelektrische Messsysteme häufiger nicht plausibel kalibrierbar - Variabilitätsprüfung wiederholt nicht eingehalten - elektrostatische Aufladung (trockener Staub / E-Filter) oder kondensierende Feuchte führt zu Fehlanzeige (Faktor >10) - Variation Geschwindigkeit und messbarer Staubgehalt Vorraussetzung für sinnvolle Analysenfunktion - Empfindlichkeit stark geschwindigkeitsabhängig (z.b: MB 1700 mg/m 3 bei 6 m/s und MB 120 mg/m 3 bei 14 m/s) - sinnvolle Empfindlichkeit (kleine Messbereiche) erst ab >12 m/s - fehlende betriebliche Akzeptanz aufgrund häufiger Fehlanzeigen 20

21 QAL2 Kalibrierung und Validierung Anmerkungen QAL2 Prüfung Registrierung der Messwerte - Gültiger Kalibrierbereich wirkt als Grenzwertverschärfung - Anlagen geringer Emissionen werden durch Festlegung des Kalibrierbereichs auf < 20 % des Tagesgrenzwertes benachteiligt - keine einheitlichen EU-Vorgaben (eingeschränkter Wettbewerb) - keine bundeseinheitliche Handhabung EFÜ (Modem, Internet) - EFÜ-Übertragungsprotokoll per Modem standardisiert, sehr datensicher aber langsam, fehleranfällig und kompliziert zu prüfen - Internetlösung schnell und nachvollziehbar, aber herstellerspezifisch und nicht standardisiert 21

22 QAL3 Laufende QS durch Betreiber Inhalt QAL3 Prüfung Neu: Auflagen an Betreiber zur regelmäßigen Qualitätssicherung AMS - Anlage und Pflege folgender Dokumentation: - Kontrollbuch - Anschlusseintragungen (Lebenslauf) - Zuständigkeit / Qualifikation Personal - Verfahrensanweisung zur Kalibrierung und Überprüfung (Gerätehersteller / Eigene Verfahrensanweisungen) - Berichte über Prüfungen, Kalibrierungen und Eingriffe - Einhaltung gültiger Kalibrierbereich und Verfügbarkeitszeiten - laufende Drift-/Präzisionskontrolle (> 1 x im Wartungsintervall) 22

23 QAL3 Laufende QS durch Betreiber Anmerkungen QAL3 Prüfung - Regelkarteneinsatz nur bei bestimmten Wartungsintervallen sinnvoll - Geräte mit kurzen NP- / RP-Prüfintervallen haben Eigenüberwachung - bei halb- / ganzjährigem Wartungsintervall Regelkarten Formalie (immer Abgleich und Rücksetzen der Startwerte durch Service) - Qualität der geprüften AMS durch systematische Kontrolle von Gerätezuständigen und Service deutlich verbessert - Auslagerung von Prüftätigkeiten reduzierte Vor-Ort-Kompetenz 23

24 Schlussbemerkung - Wichtigkeit der Einbaubescheinigung häufig unterschätzt - frühzeitige Einbindung fachkundiger Behörden-/Messstellenvertreter Schlussbemerkung - überdenken Bewertungskriterien Linearitätskontrolle - Einsatz triboelektrischer Staub-AMS an 13. / 17. BImSch-Anlagen problematisch - Einführung bundesweit einheitliche zeitgemäße Emissionsfernüberwachung - Trotz Verbesserungspotential hat EN14181 Qualität der AMS deutlich verbessert 24