Claus-Jürgen Richter, Diplom-Meteorologe

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1 Messstelle 26 BImSchG Auftraggeber Gemeindeverwaltung Illingen Ortszentrum Illingen Gutachtliche Stellungnahme zur Verwendung von Brennstoffen im Baugebiet Hummelberg-West, die gemäß der in Novellierung befindlichen 1. BImSchV zugelassen sind Datum: 3. November 2009 Auftrags- Nr.: Bearbeiter: FR Claus-Jürgen Richter, Diplom-Meteorologe Öffentlich bestellter und vereidigter Sachverständiger für Siedlungsklimatologie, Ermittlung von Luftverunreinigungen Anerkannter Beratender Meteorologe DMG e.v. Dr. Frank J. Braun, Diplom-Meteorologe Jörg Grotefendt, Diplom-Physiker ima GmbH & Co. KG Eisenbahnstraße Freiburg Tel.: 0761/ Fax.: 0761/ richter@ima-umwelt.de Nach DIN EN ISO/IEC durch die DAP Deutsches Akkreditierungssystem Prüfwesen GmbH akkreditiertes Prüflaboratorium. Die Akkreditierung gilt für die in der Urkunde aufgeführten Prüfverfahren. DAP-PL

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3 INHALT 1 SITUATION UND AUFGABENSTELLUNG TOPOGRAPHISCHE VERHÄLTNISSE GRUNDLAGEN ZUR BEURTEILUNG DER IMMISSIONEN ALLGEMEINES STAUB, SCHWEFELDIOXID GERUCHSIMMISSIONEN METEOROLOGISCHE VERHÄLTNISSE ALLGEMEINES MITTLERE WINDVERHÄLTNISSE KALTLUFTABFLÜSSE BRENNSTOFFE VORBEMERKUNG ZULÄSSIGE BRENNSTOFFE NACH NOVELLIERTER 1. BIMSCHV AUSZUSCHLIEßENDE BRENNSTOFFE AUFGRUND HOHER STAUBEMISSIONEN UND - IMMISSIONEN SCHEITHOLZ UND HACKSCHNITZEL STROH RINDE, REISIG UND ZAPFEN AUSZUSCHLIEßENDE BRENNSTOFFE AUFGRUND ZUSÄTZLICHER GESUNDHEITSGEFÄHRDENDER EMISSIONEN AUSZUSCHLIEßENDE BRENNSTOFFE AUFGRUND 1. BIMSCHV AUSZUSCHLIEßENDE BRENNSTOFFE AUFGRUND HOHER EMISSIONEN UND IMMISSIONEN ZUSÄTZLICHER SCHADSTOFFE KOHLE Steinkohle Steinkohlebriketts Steinkohlenkoks Braunkohle...28 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 3 von 51

4 9.1.5 Braunkohlenbriketts Braunkohlenkoks Zusammenfassung Kohlen TORF ZWISCHENBILANZ BEWERTUNG DER VERBLEIBENDEN BRENNSTOFFE HOLZKOHLEN NATURBELASSENES NICHT STÜCKIGES HOLZ INSBESONDERE AUCH IN FORM VON SÄGEMEHL UND SPÄNEN BRENNGASE NACH 3 ABS. 1 NR. 10 DER 1. BIMSCHV Erdölgas Naturbelassenes Erdgas Gase der öffentlichen Gasversorgung Flüssiggas Wasserstoff BRENNGASE NACH 3 ABS. 1 SATZ BRENNGASE NACH 3 ABS. 1 SATZ Koksofengas Grubengas Hochofengas / Gichtgas / Stahlgas Raffineriegas Synthesegas Zusammenfassende Beurteilung der Brenngase nach 3 Abs. 1 Satz NACHWACHSENDE ROHSTOFFE 3 ABS. 1 NR PRESSLINGE AUS NATURBELASSENEM HOLZ HEIZÖL LEICHT (HEIZÖL EL) NACH DIN ZUSAMMENFASSUNG UND EMPFEHLUNGEN Seite 4 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

5 1 Situation und Aufgabenstellung Für das Baugebiet Hummelberg-West besteht ein Verbrennungsverbot für feste und flüssige Brennstoffe. Die Bewohner dieses Baugebietes decken derzeit ihren Heizenergiebedarf vor allem über Elektronachtspeicheröfen und Gasheizungen ab. Zwischenzeitlich haben sich im Baugebiet verschiedene Interessengruppen gebildet. Sowohl die Aufhebung dieses Verbrennungsverbotes als auch die Aufrechterhaltung des Verbrennungsverbotes werden gefordert. Schon jetzt erfolgt teilweise eine Verbrennung von festen Brennstoffen in offenen Kaminen bzw. Kaminöfen, ggf. auch aufgrund entsprechender Genehmigungen. Der Verwaltungsgerichtshof Baden-Württemberg hat mit Urteil vom , 5 S 1831/05 die Berufungen zurückgewiesen, die gegen ein Urteil des Verwaltungsgerichts Karlsruhe, 9 K 897/04 eingelegt worden waren. Im Urteil des Verwaltungsgerichts war eine Befreiung vom Verbrennungsverbot für den Einbau eines offenen Kamins aufgehoben worden, die von der Baugenehmigungsbehörde einem Bürger des Baugebiets Hummelberg erteilt worden war. In seinen Entscheidungsgründen hat der Verwaltungsgerichtshof Baden-Württemberg auf die Erforderlichkeit dieses Verbrennungsverbotes, insbesondere wegen der verdichteten Bauweise und der Hanglage im Plangebiet und dem Schutz vor Umweltgefahren durch Luftverunreinigungen, verwiesen und das Verbrennungsverbot für rechtmäßig gehalten. Wegen des (vorbeugenden) Immissionsschutzes verletzte jedoch eine Befreiung von dem Verbrennungsverbot drittschützende Rechte insbesondere des Klägers als im Baugebiet ansässigen Bürger. Angesichts der verschiedenen Interessenlagen hat sich der Gemeinderat der Gemeinde Illingen entschieden, den Bebauungsplan zu ändern und das vorliegende Gutachten in Auftrag gegeben. In diesem Gutachten soll geprüft werden, welche im Baugebiet Hummelberg-West zu erwarten sind, falls das Verbrennungsverbot aufgehoben wird. Ferner soll es eine Abwägungsgrundlage darstellen, welche Brennstoffe ggf. auszuschließen sind. Um die von den unterschiedlichen Brennstoffen ausgehenden Emissionen zu ermitteln, werden auftragsgemäß die Bestimmungen, die sich aus der in der Novellierung befindlichen 1. Bundesimmissionsschutzverordnung 1 ergeben, zugrunde gelegt. Diese wird im Folgenden verkürzt als 1. BImSchV bezeichnet. Das Bundeskabinett hat auf Vorschlag des Bundesumweltministeriums in seiner Sitzung am dem Verordnungsentwurf zugestimmt. Der Deutsche Bundestag hat diesen Verordnungsentwurf in seiner Sitzung 1 1. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen 1. BImSchV) in der Fassung des Beschlusses des Deutschen Bundestages vom mit den Änderungen durch den Beschluss des Bundesrats vom , Drucksache 712/09. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 5 von 51

6 am ohne Änderungen beschlossen. Nach Notifizierung gegenüber der EU- Kommission hat der Bundestag in seiner Sitzung am diesem Verordnungsentwurf unter teilweiser Abänderung zugestimmt. Basierend auf den Emissionen wird das Ausmaß der zu erwartenden im Baugebiet Hummelberg abgeschätzt. Dieses Gutachten behandelt nur Brennstoffe und Feuerungsanlagen, die die Vorgaben der 1. BImSchV einhalten. Pro Baugrundstück wird eine Feuerungsanlage im Geltungsbereich der beiden Bebauungspläne, die zur Änderung anstehen, angesetzt. Basierend auf den Emissionsgrenzwerten der 1. BImSchV und den Immissionsgrenzwerten der 22. BImSchV werden gutachtliche Empfehlungen ausgesprochen. Die abschließende Entscheidung, welche Brennstoffe ausgeschlossen werden, obliegt jedoch dem Gemeinderat. Es wird vorgeschlagen, für die benötigte Negativliste der auszuschließenden Brennstoffe solche Brennstoffe auszuschließen, 1. deren Staubimmissionen vergleichbar oder höher sind als die von Scheitholz (Erläuterungen hierzu siehe Kapitel 6) 2. von denen eindeutig gesundheitsgefährdende (z.b. krebserzeugende) ausgehen können (siehe Kapitel 7) 3. die ausschließlich im holzverarbeitenden Gewerbe- bzw. in Land- und Forstbetrieben eingesetzt werden dürfen (siehe Kapitel 8) 4. deren Nutzung mit zusätzlichen einer bestimmten Schadstoffkomponente verbunden sind, die die Immissionsgrenzwerte übertreffen kann (siehe Kapitel 9). Auch wenn bislang im Gemeinderat Überlegungen erfolgt sind, diejenigen Brennstoffe auszuschließen, die die gleichen oder höhere verursachen als Scheitholz, haben wir sämtliche Brennstoffe anhand ihrer untersucht. 2 Topographische Verhältnisse Das Baugebiet Hummelberg-West befindet sich am südöstlichen Ortsende von Illingen auf dem westlichen Ausläufer des Bergrückens Überrück. Nach Süden hin erstreckt es sich fast bis an den Talgrund der Enz, im Norden reicht es bis zur Einkerbung der K 4579 (Kleinglattbacher Straße): Seite 6 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

7 Abbildung 2-1: Höhenrelief-Darstellung (2-fach überhöht) der Umgebung des Wohngebiets Abbildung 2-2 zeigt ein Satellitenbild vom Wohngebiet und seiner Umgebung. Westlich und nördlich der Gebietsgrenze schließen sich weitere Ortsteile von Illingen an, während im Osten und Süden landwirtschaftlich genutzte Flächen angrenzen. Die besondere örtliche Situation, insbesondere die Hanglage des Wohngebiets, waren für die Gemeinde Illingen bisher der Grund dafür, eine Verfeuerung von festen und flüssigen Brennstoffen nicht zuzulassen. Die zuständige Baurechtsbehörde hat bisher einige befürwortende Zulässigkeitsentscheidungen (beispielsweise Baugenehmigungen mit Befreiungen) getroffen. Danach dürfen Festbrennstoffe verfeuert werden, sofern dies nur der zeitweisen Wärmeversorgung, z.b. in offenen Kaminen oder Kaminöfen, dient. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 7 von 51

8 Abbildung 2-2:. Luftbild des Wohngebiets Hummelberg-West 3 Grundlagen zur Beurteilung der 3.1 Allgemeines Beim Betrieb der Feuerungsanlagen sind vor allem folgende Schadstoffe von Bedeutung: Staub Schwefeloxide Gerüche Andere Schadstoffe sind demgegenüber von untergeordneter Bedeutung. Sofern andere Schadstoffe in nennenswertem Umfang emittiert werden, wird im jeweiligen Kapitel darauf eingegangen. 3.2 Staub, Schwefeldioxid Zur Beurteilung der wird auf die 22. BImSchV zurückgegriffen. Vergleichbare Werte sind in der TA Luft aufgeführt. In der 22. BImSchV sind folgende Grenzwerte aufgeführt: Seite 8 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

9 Grenzwerte für den Jahresmittelwert (dürfen nicht überschritten werden) Grenzwerte für Kurzzeitbelastungen, die von einer vorgegebenen Anzahl von Einzelwerten überschritten werden dürfen. Tabelle 3-1 enthält eine Zusammenstellung der verwendeten Immissionsbeurteilungswerte. Tabelle 3-1: Immissionsgrenzwerte nach 22. BImSchV Komponente Immissionswert Erläuterung, statistische Definition Schwebstaub (PM10) SO 2 40 µg/m³ Jahresmittelwert 50 µg/m³ Grenzwert, der von maximal 35 Tagesmittelwerten pro Jahr überschritten werden darf 50 µg/m³ Jahresmittelwert 350 µg/m³ 125 µg/m³ Grenzwert, der von maximal 24 Stundenmittelwerten pro Jahr überschritten werden darf Grenzwert, der von maximal 3 Tagesmittelwerten pro Jahr überschritten werden darf Maßgebend für die Beurteilung ist die Gesamtbelastung, die sich durch Addition der Vorbelastung und des Immissionsbeitrags des Baugebiets Hummelberg ergibt. 3.3 Geruchsimmissionen Zur Beurteilung der Geruchsimmission wird üblicherweise die Geruchsimmissions- Richtlinie (GIRL) herangezogen. Der Belästigungsgrad durch Gerüche wird gemäß GIRL anhand der mittleren jährlichen Häufigkeit von "Geruchsstunden" beurteilt. Eine Geruchsstunde liegt vor, wenn anlagen-typischer Geruch während mindestens 6 Minuten innerhalb der Stunde wahrgenommen wird. Auf den Beurteilungsflächen sind die in Tabelle 3-2 aufgeführten Immissionswerte einzuhalten: Tabelle 3-2: Immissionsbeurteilungswerte für Geruch entsprechend Geruchsimmissions- Richtlinie (GIRL): Relative Häufigkeiten von Geruchsstunden pro Jahr Immissionsort Geruchsstunden-Häufigkeit Wohn-/Mischgebiete 10 % Gewerbe-/Industriegebiete 15 % Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 9 von 51

10 Falls die in Tabelle 3-2 aufgeführten Werte unterschritten werden, ist üblicherweise von keinen erheblichen und somit schädlichen Umwelteinwirkungen im Sinne des 3 BImSchG auszugehen. Dies bedeutet allerdings nicht, dass Beschwerden damit ausgeschlossen werden. 4 Meteorologische Verhältnisse 4.1 Allgemeines Die Ausbreitung von Stäuben, Gasen und Gerüchen und die damit verbundenen Immissionsverhältnisse hängen wesentlich von den meteorologischen Parametern Windrichtung, Windgeschwindigkeit und dem Turbulenzzustand der Atmosphäre ab. Der Turbulenzzustand der Atmosphäre wird durch Ausbreitungsklassen beschrieben, die ein Maß für das Verdünnungsvermögen der Atmosphäre sind. Beispielsweise ist das Verdünnungsvermögen bei Inversionslagen stark herabgesetzt. Dies wird von den Ausbreitungsklassen explizit berücksichtigt. Eine Beschreibung der Ausbreitungsklassen ist in Tabelle 4-1 dargestellt. Tabelle 4-1: Eigenschaften der Ausbreitungsklassen Ausbreitungsklasse I II III 1 III 2 IV V Atmosphärischer Zustand, Turbulenz sehr stabile atmosphärische Schichtung, ausgeprägte Inversion, geringes Verdünnungsvermögen der Atmosphäre stabile atmosphärische Schichtung, Inversion, geringes Verdünnungsvermögen der Atmosphäre stabile bis neutrale atmosphärische Schichtung, zumeist windiges Wetter leicht labile atmosphärische Schichtung mäßig labile atmosphärische Schichtung sehr labile atmosphärische Schichtung, starke vertikale Durchmischung der Atmosphäre Die meteorologischen Verhältnisse sind die Grundlage für die Ausbreitungsrechnungen, deren Ergebnisse in Kapitel 6.1 dargestellt sind. Seite 10 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

11 4.2 Mittlere Windverhältnisse ima Da für das Wohngebiet keine meteorologischen Messungen vorliegen, muss auf eine meteorologische Station in der weiteren Umgebung zurückgegriffen werden. Vom Deutschen Wetterdienst (DWD) wurde für ein Gebiet in der Nähe von Pforzheim geprüft, welche Messstation auf den dortigen Standort übertragen werden kann. Als geeignete Messstation wurde Öhringen ausgewiesen. Dabei wird davon ausgegangen, dass die ungestörten Windverhältnisse auf den Kuppenlagen in der Umgebung von Pforzheim mit den Windverhältnisse auf den Kuppenlagen in Öhringen übereinstimmen. Der Einfluss der Topographie (Hanglage, Enztal usw.) wird mit Hilfe eines numerischen Simulationsmodells berücksichtigt, das Bestandteil des Ausbreitungsmodells ist. Die meteorologischen Daten liegen in Form einer Ausbreitungsklassenzeitreihe (AKTERM) vor. Diese Zeitreihe enthält alle für die Ausbreitungsrechnung notwendigen meteorologischen Daten für jede Stunde eines repräsentativen Jahres. Die Häufigkeitsverteilung der Windrichtungen ist in Abbildung 4-1 dargestellt. Die Länge der Strahlen zeigt an, wie häufig der Wind aus der jeweiligen Richtung kommt. N W E S Abbildung 4-1: Häufigkeitsverteilung der Windrichtungen, basierend auf der Ausbreitungsklassen- Zeitreihe der DWD-Messstation in Öhringen aus dem Jahr Die Häufigkeitsverteilung der Ausbreitungsklassen ist in Abbildung 4-2 dargestellt. Die neutralen Ausbreitungsklassen (III/1 + III/2) sind mit ca. 45 % am stärksten vertreten, gefolgt von den stabilen Ausbreitungsklassen (I + II), deren Häufigkeit etwa 42 % beträgt. Labile atmosphärische Verhältnisse (IV + V) kommen mit knapp 13 % am seltensten vor. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 11 von 51

12 30 25 Häufigkeit (%) I II III/1 III/2 IV V Ausbreitungsklasse Abbildung 4-2: Häufigkeitsverteilung der Ausbreitungsklassen 4.3 Kaltluftabflüsse Lokale Windsysteme, insbesondere Kaltluftabflüsse, können vom Ausbreitungsmodell nicht berücksichtigt werden. Da ein Teil der Emissionen auch während der Nachtstunden freigesetzt wird, muss untersucht werden, ob Kaltluftabflüsse bei der Geruchs- und Staubausbreitung eine Rolle spielen. Zur Untersuchung der Kaltluftverhältnisse wurden am Ballonuntersuchungen vor Ort durchgeführt. Die Untersuchungen fanden von 21:30 bis 0:30 Uhr statt. Die Witterung war an diesem Tag durch wolkenlosen Himmel gekennzeichnet, dem nachts klares Wetter sowie schwacher übergeordneter Wind aus nordöstlichen Richtungen folgte. Die Untersuchungen zeigten, dass sich im Wohngebiet keine Kaltluftabflüsse durchsetzten und stattdessen der sehr schwach ausgeprägte Nordostwind die Verdriftung der Ballons dominierte. Zur abschließenden Überprüfung dieser Verhältnisse wurden von uns Simulationen mit dem Kaltluftabfluss-Modell GAK, das ima im Auftrag des Ministeriums für Umwelt und Verkehr Baden-Württemberg entwickelt hat, durchgeführt. Die Modellrechnungen weisen aus, dass bereits geringe übergeordnete Windströmungen den Kaltluftabfluss stören. Dies korrespondiert mit den Ergebnissen unserer Ballonuntersuchungen. Es ist daher davon auszugehen, dass Kaltluftabflüsse für die Ausbreitung der Stäube und Gerüche keine wesentliche Rolle spielen. Seite 12 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

13 5 Brennstoffe 5.1 Vorbemerkung Dieses Gutachten untersucht die in 3 der 1. BImSchV aufgeführten zulässigen Brennstoffe, da nach 3 Abs. 1 der 1. BImSchV in Feuerungsanlagen nach 1 nur die dort genannten Brennstoffe eingesetzt werden dürfen. Die in 1 der 1. BImSchV genannten Feuerungsanlagen sind die Feuerungsanlagen, die keiner Genehmigung nach 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes bedürfen. Bei den übrigen Feuerungsanlagen, die somit einer Genehmigung nach 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes bedürfen, handelt es sich um Anlagen, die nach ihrer Art der baulichen Nutzung regelmäßig nicht in dem zu beurteilenden Baugebiet zulässig sind. 5.2 Zulässige Brennstoffe nach novellierter 1. BImSchV 3 1. Steinkohlen, nicht pechgebundene Steinkohlenbriketts, Steinkohlenkoks 2. Braunkohlen, Braunkohlenbriketts, Braunkohlenkoks 3. Brenntorf, Presslinge aus Brenntorf 3a. Grill-Holzkohle, Grill-Holzkohlebriketts nach DIN EN 1860, Ausgabe September naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln, sowie Reisig und Zapfen 5. naturbelassenes nicht stückiges Holz, insbesondere in Form von Sägemehl, Spänen und Schleifstaub, sowie Rinde 5a. Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts nach DIN 51731, Ausgabe Oktober 1996, oder in Form von Holzpellets nach den brennstofftechnischen Anforderungen des DINplus-Zertifizierungsprogramms Holzpellets zur Verwendung in Kleinfeuerstätten nach DIN HP 5, Ausgabe August 2007, sowie andere Holzbriketts oder Holzpellets aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualität 6. gestrichenes, lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten 7. Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten oder sonst verleimtes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 13 von 51

14 8. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen 9. Heizöl leicht (Heizöl EL) nach DIN , Ausgabe August 2008, und andere leichte Heizöle mit gleichwertiger Qualität sowie Methanol, Ethanol, naturbelassene Pflanzenöle oder Pflanzenölmethylester 10. Gase der öffentlichen Gasversorgung, naturbelassenes Erdgas oder Erdölgas mit vergleichbaren Schwefelgehalten sowie Flüssiggas oder Wasserstoff 11. Klärgas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, oder Biogas aus der Landwirtschaft 12. Koksofengas, Grubengas, Stahlgas, Hochofengas, Raffineriegas und Synthesegas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, sowie 13. sonstige nachwachsende Rohstoffe, soweit diese die Anforderungen nach Absatz 5 einhalten. Insgesamt sind ca. 40 verschiedene Brennstoffe (z.b. Heizöl) spezifiziert oder als Brennstoffklasse (z.b. nachwachsende Rohstoffe) aufgelistet. 6 Auszuschließende Brennstoffe aufgrund hoher Staubemissionen und -immissionen 6.1 Scheitholz und Hackschnitzel Tabelle 6-1 enthält die wichtigsten Kenngrößen des Brennstoffs Scheitholz. Tabelle 6-1: Eigenschaften / typische Werte für getrocknetes stückiges Fichtenholz (Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe spezifisches Gewicht g/kwh 183,2 Emissionsfaktor CO 2 g/mwh 387, Emissionsfaktor SO 2 g/mwh 183,1 Heizwert: kwh/kg 5,4 Brennwert: kwh/kg 5,7 Seite 14 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

15 Parameter Maßeinheit Größe Kohlenstoff-Gehalt: % 57,6 Wasserstoff-Gehalt: % 3,0 Stickstoff-Gehalt: % 0,1 Sauerstoff-Gehalt: % 22,0 Schwefel-Gehalt: % 0,05 Wassergehalt: % 17,0 Asche-Gehalt: % 0,2 Tabelle 6-2 enthält die wichtigsten Kenngrößen des Brennstoffs Hackschnitzel. Tabelle 6-2: Eigenschaften / typische Werte für Wald-Hackschnitzel (Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe spezifisches Gewicht g/kwh 269 Emissionsfaktor CO2 g/mwh 372 Emissionsfaktor SO2 g/mwh 124 Heizwert: kwh/kg 3,7 Brennwert: kwh/kg 4,2 Kohlenstoff-Gehalt: % 38 Wasserstoff-Gehalt: % 4,8 Stickstoff-Gehalt: % 0,2 Sauerstoff-Gehalt: % 34 Schwefel-Gehalt: % 0,023 Wassergehalt: % 23 Asche-Gehalt: % 0,5 Aufgrund der bislang erfolgten gutachtlichen Beratung des Gemeinderates hat der Gemeinderat bislang avisiert, Scheitholz und Holzhackschnitzel als Brennstoff zu untersagen; eine abschließende Entscheidung ist jedoch noch nicht gefasst worden. Diese Entschei- Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 15 von 51

16 dung ist insbesondere auch wegen der hohen Staub- und auch Geruchsimmissionen erfolgt. Für eine gutachtliche Untersuchung zu den Schadstoff- und Geruchsimmissionen im Baugebiet Hummelberg-West wurde eine Vollversorgung von 113 Wohneinheiten mit jeweils einer Nennwärmeleistung ca kw und einem Jahresbrennstoffverbrauch von kwh angesetzt. Zur Berechnung der wurde in dieser gutachtlichen Untersuchung die Annahme getroffen, dass nur Scheitholzfeuerungsanlagen installiert werden, die sich auf einem modernen Stand der Technik befinden und daher nur geringe Staubemissionen zulassen. Die 1. BImSchV lässt jedoch deutlich höhere Emissionen zu. (siehe Tabelle 6-3). Tabelle 6-3: Vergleich der Emissionen und bei der Verfeuerung von Scheitholz Quelle Emissionskonzentration [g/m³] Spezifische Emission [g/kwh] 1. BImSchV 0,100 0,293 Gutachtliche Untersuchung in 2008 über Scheitholzfeuerungen zur Abdeckung des Gesamtbedarfs 0,048 0,140 Gutachtliche Untersuchung im Jahr 2007 für Einzelfeuerstätten mit einer Wärmeleistung von je 4 kw und 900 Nutzungsstunden pro Jahr 0,171 0,500 Hinweis zur Tabelle 6-3: Die Emissionsgrenzwerte der 1. BImSchV gelten für Kesselanlagen zwischen 4 und 500 kw. Der zugehörige Restsauerstoffgehalt im Rauchgas beträgt 13 %. Wird unterstellt, dass zukünftig Heizanlagen errichtet werden, die die gesetzlich zulässigen Werte ausschöpfen, so ist mit höheren zu rechnen als bei der in 2008 erfolgten gutachtlichen Untersuchung angegeben. Um zu prüfen, wie hoch die Staubbelastung bei der Verfeuerung von Scheitholz und bei Ausschöpfung des Staubgrenzwerts ist, wurde eine erneute Ausbreitungsrechnung durchgeführt. In die Berechnung gingen folgende Randbedingungen ein: Heizperiode: bis Wärmebedarf je Haus: kwh/a Die Emissionen wurden tageszeitlich so verteilt, dass zwischen 05:00 und 08:00 Uhr sowie zwischen 18:00 und 21:00 Uhr ein erhöhter Verbrauch, tagsüber ein moderater und nachts ein niedriger Verbrauch vorliegt. Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung sind in Abbildung 6-1 dargestellt. Seite 16 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

17 Die Ausbreitungsrechnung ergibt für diesen Fall einen maximalen Immissionsbeitrag von 5 µg/m³. Da die Vorbelastung in der Größenordnung von 25 µg/m³ liegen kann, errechnet sich hieraus eine Gesamtbelastung von ca. 30 µg/m³. Bei einer Gesamtbelastung ab etwa 29 µg/m³ ist nicht sichergestellt, dass der Immissionstageswert der 22. BImSchV (pro Jahr dürfen maximale 35 Tagesmittelwerte des PM 10 - Staubs eine Konzentration größer als 50 µg/m³ aufweisen) eingehalten ist. Dies zeigen Auswertungen, die von uns durchgeführt wurden. Abbildung 6-1: Immissionsbeitrag aufgrund der Beheizens mit Scheitholzfeuerungen Werden zusätzlich Einzelfeuerstätten (beispielsweise Schwedenkaminöfen) betrieben, so kommt ein weiterer Immissionsbeitrag hinzu. Die zu erwartenden haben wir im Jahr 2007 gutachtlich beurteilt. Darin wurden die von 58 handbeschickten Holzfeuerungen untersucht, die zeitweise als Zusatzheizung betrieben werden. Die Nennwärmeleistung wurde mit jeweils 4 kw bei einer jährlichen Nutzung von ca. 900 Stunden Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 17 von 51

18 angesetzt. Diese Feuerungsanlagen können einen zusätzlichen Immissionsbeitrag von ca. 2 µg/m³ verursachen (siehe Abbildung 6-2). Damit ist ein Staub-Immissionsbeitrag des Baugebiets Hummelberg von 7 µg/m³ und eine Gesamtbelastung von 32 µg/m³ möglich. Hieraus wird für den Immissionstageswert eine Immissionswertüberschreitung abgeleitet. Die Immissionsrichtwerte der Geruchsimmissions-Richtlinie (GIRL) werden, falls zusätzlich Einzelfeuerstätten (offene Kamine bzw. Kaminöfen) betrieben werden, ebenfalls überschritten (siehe Abbildung 6-3). Abbildung 6-2: Gutachtliche Beurteilung in 2007 des Immissionsbeitrags aufgrund des Betriebs von holzbefeuerten Einzelfeuerstätten Seite 18 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

19 Abbildung 6-3: Gutachtliche Beurteilung in 2007 des Immissionsbeitrages aufgrund des Betriebs von holzbefeuerten Einzelfeuerstätten Geruchsstunden-Häufigkeit Fazit / Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Scheitholz und Hackschnitzel als Brennstoff zu untersagen. 6.2 Stroh Stroh wird in der 1. BImSchV unter 3 Pkt. 8 aufgeführt. Die Brennstoffeigenschaften sind in Tabelle 6-4 aufgeführt. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 19 von 51

20 Tabelle 6-4: Eigenschaften von Stroh (Quelle: Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 g/mwh 366, Emissionsfaktor SO 2 g/mwh 309,5 Emissionsfaktor HCl g/mwh 571,0 Heizwert: kwh/kg 3,8 Brennwert: kwh/kg 4,2 Kohlenstoff-Gehalt: % 38,7 Wasserstoff-Gehalt: % 5,0 Stickstoff-Gehalt: % 0,4 Sauerstoff-Gehalt: % 36,8 Schwefel-Gehalt: % 0,06 Chlor-Gehalt: % 0,21 Wassergehalt: % 14,0 Asche-Gehalt: % 4,6 Der in der 1. BImSchV 5 festgelegte Grenzwert für Staub-Emissionen beträgt 0,1 g/m³ bei der Verfeuerung von Stroh in Heizungsanlagen. Damit werden das Emissionsniveau und auch das örtliche Immissionsniveau von Scheitholz erreicht. Heizungsanlagen für Stroh, die die 1. BImSchV erfüllen, sind heute allerdings nicht als standardisiertes Produkt am Markt erhältlich. Untersuchungen über die Abgasemissionen von Strohfeuerungsanlagen liegen nur für Großanlagen mit Abgasreinigungsanlagen vor. Aus der Zusammensetzung von Stroh fällt der hohe Anteil an Chlor auf, der im Vergleich zu unterschiedlichen Hölzern um mehr als das 10-fache höher ist (vgl. Tabelle 6-4 und Tabelle 6-5). Der Chlor-Anteil wird hauptsächlich in Form von HCl emittiert, jedoch ein geringer Anteil verursacht auch Emissionen von Dioxinen und Furanen (PCDD / PCDF). Insbesondere Dioxine und Furane sind als krebserregend und erbgutverändernd eingestuft (nach TRGS 905/906). Damit stellen diese Emissionen zusätzliche Gesundheitsgefahren dar. Seite 20 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

21 Tabelle 6-5: Emissionsrelevante Inhaltsstoffe naturbelassener Biobrennstoffe (aus Hartmann u. a. 2000: Naturbelassene biogene Festbrennstoffe umweltrelevante Eigenschaften) und Einflussmöglichkeiten) Heizwert (wf) kwh/kg Cl mg/kg TS S mg/kg TS Nadelholz allg. 5, Laubholz allg. 5, Getreidestroh allg. 4, Rapsstroh 4, Erläuterung: Die Unterschiede zu Tabelle 6-3 erklären sich im Wesentlichen durch den unterschiedlichen Wassergehalt der Brennstoffe (wf bedeutet wasserfrei ). Der Staub-Emissionsgrenzwert nach 1. BImSchV, Anlage 4.2 beträgt für Strohfeuerungsanlagen 0,1 mg/m³. Somit sind Staubimmissionen zu erwarten, die in der Größenordnung von Scheitholz liegen. Eine Immissionswertüberschreitung wird prognostiziert. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Stroh als Brennstoff auszuschließen. 6.3 Rinde, Reisig und Zapfen Rinde, Reisig und Zapfen werden in der 1. BImSchV unter 3 Pkt. 4 aufgeführt. Die zulässigen Staubemissionen und damit Staubimmissionen entsprechen denen von Scheitholz. Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, die Verwendung von Rinde, Reisig und Zapfen als Brennstoff zu untersagen. Hinzu kommen weitere Gesichtspunkte zur Bewertung dieser Brennstoffe: Rinde Eine dezidierte Aufstellung der Brennstoffzusammensetzung ist nicht möglich, da der Einsatz von Rinde als Brennstoff in Kleinanlagen (Gebäudeheizung) selten ist. Daher liegen für diesen Bereich keine allgemein gültigen Aussagen vor. Je nach Herkunft kann Rinde einen erhöhten Chlor-Gehalt besitzen, z.b. von küstennahen Standorten. Hierdurch kann es zu erhöhten Emission von HCl aber auch von Dioxinen und Furanen kommen (siehe Stroh, Kapitel 0). Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 21 von 51

22 Reisig und Zapfen Reisig und Zapfen stellen ein undefiniertes Brennstoff-Gemisch dar. Die Nutzung als regulärer Brennstoff kommt nach unserem Wissen allenfalls in forstwirtschaftlichen Betrieben vor. Nachteile dieses Brennstoffes sind, dass er keine konstante Qualität gewährleistet und möglicherweise starke Geruchsentwicklung verursacht. So werden Zapfen zum Räuchern genutzt. Aus gutachterlicher Sicht prognostizieren wir höhere Geruchsimmissionen als bei Scheitholz. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Rinde, Reisig und Zapfen als Brennstoff nicht zuzulassen. 7 Auszuschließende Brennstoffe aufgrund zusätzlicher gesundheitsgefährdender Emissionen Für Schleifstäube gilt ein Emissionsgrenzwert für Staub von 0,1 g/m³. Aufgrund dieser zulässigen Emissionen sind die Staubemissionen vergleichbar hoch wie bei der Verfeuerung von Scheitholz. Eine Überschreitung des Immissionsgrenzwerts für Staub ist somit analog zu Kapitel 6.1 möglich. Ferner gelten Schleifstäube auch von naturbelassenem Holz gemäß TRGS 905 als krebserregend. Für krebserregende Stoffe existieren keine Immissionsgrenzwerte, da auch bei geringen Konzentrationen eine Gesundheitsgefahr besteht. Es gilt lediglich ein Minimierungsgebot, um schädliche Umweltwirkungen soweit wie möglich zu reduzieren (vgl. Nr der TA-Luft). Wenn Schleifstäube zur Gebäudeheizung eingesetzt werden, können nicht nur bei der Verbrennung Stäube in die Umwelt gelangen sondern auch durch Leckagen bei der Lagerung und beim Transport sowie bei der Förderung in die Verbrennungsanlage. Bei der Verbrennung können die feinen Schleifstäube mit dem Zug der Verbrennungsluft durch die Kesselanlage mitgerissen werden und so über den Schornstein in die Umwelt gelangen. Fazit / Empfehlung 1. Aufgrund der Staubemissionen und angesichts des Gefährdungspotenzials und Schadensausmaßes (Gesundheitsgefahr) wird empfohlen, auf die Verwendung von Schleifstäuben zu verzichten. Seite 22 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

23 8 Auszuschließende Brennstoffe aufgrund 1. BImSchV 5 Die 1. BImSchV gibt in 5 einige Brennstoffe an, die nur in speziellen Feuerungsanlagen eingesetzt werden dürfen. 5 Absatz 2: Die in 3 Absatz 1 Nummer 6 oder Nummer 7 genannten Brennstoffe dürfen nur in Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von 30 Kilowatt oder mehr und nur in Betrieben der Holzbearbeitung oder Holzverarbeitung eingesetzt werden. Im Bebauungsplan werden Allgemeine Wohngebiete und Reine Wohngebiete festgesetzt, so dass in der Regel Betriebe der Holzbearbeitung oder Holzverarbeitung nach der Art der baulichen Nutzung unzulässig sind. Somit sind schon aus diesem Grund die in 3 Abs. 1 Nr. 6 und Nr. 7 genannten Brennstoffe nicht anzuwenden. Desweiteren beträgt der in der 1. BImSchV 5 festgelegte Grenzwert für Staub- Emissionen 0,1 g/m³. Damit wird für die in 3 Absatz 1 Nummer 6 oder Nummer 7 genannten Brennstoffe das Emissions- und Immissionsniveau von Scheitholz erreicht. Eine Überschreitung des Immissionsgrenzwerts für Staub ist somit analog zu Kapitel 6.1 möglich. Behandelte Hölzer können gegenüber naturbelassenen Hölzern zusätzliche Schadstoffe emittieren (z.b. erhöhte Stickoxidemissionen). Fazit Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, die in 3 Abs. 1 Nr. 6 und Nr. 7 der 1. BImSchV aufgeführten Brennstoffe, d.h., 2. alle Hölzer, die nicht mehr naturbelassen sind auszuschließen. 5 Absatz 3 Die in 3 Absatz 1 Nummer 8 genannten Brennstoffe, ausgenommen Stroh, dürfen nur in Betrieben der Land- und Forstwirtschaft, des Gartenbaus und in Betrieben des agrargewerblichen Sektors, die Umgang mit Getreide haben, insbesondere Mühlen und Agrarhandel, eingesetzt werden. Im Bebauungsplan werden Allgemeine Wohngebiete und Reine Wohngebiete festgesetzt, so dass in der Regel die o.g. nach der Art der baulichen Nutzung unzulässig sind. Somit sind schon aus diesem Grund die in 3 Abs. 1 Nr. 6 und Nr. 7 genannten Brennstoffe nicht anzuwenden. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 23 von 51

24 Für die Staubemissionen wird in der 1. BImSchV ein Emissionsgrenzwert von 0,1 g/m³ festgelegt, sodass dieselben Aussagen gelten wir für die für die in 3 Absatz 1 Nummer 6 oder Nummer 7 genannten Brennstoffe. Fazit Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, die in 3 Abs. 1 Nr. 8 aufgeführten Brennstoffe, d.h., 3. Getreide bzw. Getreidepflanzen oder deren Reste auszuschließen. 9 Auszuschließende Brennstoffe aufgrund hoher Emissionen und zusätzlicher Schadstoffe 9.1 Kohle Steinkohle Stein- und Braunkohlen werden in der 1. BImSchV unter 3 Pkt. 1 und 2 aufgeführt. Staubemissionen Die zulässigen Staubemissionen sind auf 0,09 g/m³ begrenzt. Aufgrund des höheren Heizwertes und der geringeren Verbrennungsluftmenge sind die Staub-Emissionen bei der Verbrennung von Kohle geringer als bei Scheitholz. Der Emissionsfaktor errechnet sich zu ca. 0,23 g/kwh gegenüber ca. 0,29 g/kwh bei Scheitholz. Hinzu kommen allerdings weitere Gesichtspunkte zur Bewertung dieser Brennstoffe. Schwefelemissionen In der 1.BImSchV werden die Schwefelgehalte von Stein- und Braunkohlen näher spezifiziert: 3 Absatz 2 Der Massegehalt an Schwefel der in Absatz 1 Nummer 1 und 2 genannten Brennstoffe darf 1 Prozent der Rohsubstanz nicht überschreiten. Bei Steinkohlenbriketts oder Braunkohlenbriketts gilt diese Anforderung als erfüllt, wenn durch eine besondere Vorbehand- Seite 24 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

25 lung eine gleichwertige Begrenzung der Emissionen an Schwefeldioxid im Abgas sichergestellt ist. Auf der Basis eines Emissionsfaktors von 2,4 g/kwh (siehe Tabelle 9-1) kann die Zusatzbelastung durch Schwefeldioxid mit ca. 41 µg/m³ als Jahresmittelwert abgeschätzt werden. Der Immissionsgrenzwert nach 22. BImSchV beträgt 50 µg/m³. Die Vorbelastung durch Schwefeldioxid ist in den vergangenen Jahrzehnten aufgrund von Minderungsmaßnahmen kontinuierlich zurückgegangen, so dass sie mit < 10 µg/m³ angesetzt werden kann. Dennoch ist es möglich - insbesondere unter Berücksichtigung der unvermeidbaren Unsicherheiten in der Ausbreitungsrechnung und aufgrund der topographischen Situation des Baugebiets - dass die SO 2 -Gesamtbelastung den Grenzwert von 50 µg/m³ örtlich überschreitet. Tabelle 9-1: Eigenschaften von Steinkohle 1 % S (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 g/mwh 335,6 10³ Emissionsfaktor SO 2 g/mwh 2,4 10³ Emissionsfaktor HCl g/mwh 251,8 Emissionsfaktor HF g/mwh 12,8 Heizwert: kwh/kg 8,1 Brennwert: kwh/kg 8,5 Kohlenstoff-Gehalt: % 74,8 Wasserstoff-Gehalt: % 4,6 Stickstoff-Gehalt: % 1,3 Sauerstoff-Gehalt: % 9,1 Schwefel-Gehalt: % 1,0 Chlor-Gehalt: % 0,2 Fluor-Gehalt: % 0,01 Wassergehalt: % 5,3 Asche-Gehalt: % 3,7 Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Steinkohle als Brennstoff zu untersagen. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 25 von 51

26 9.1.2 Steinkohlebriketts Die Kenndaten von Steinkohlebriketts sind in Tabelle 9-2 aufgeführt. Tabelle 9-2: Eigenschaften von Steinkohlebriketts 1 % S (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 336,6 10³ g/mwh Emissionsfaktor SO 2 2,3 10³ g/mwh Emissionsfaktor HCl 70,8 g/mwh Emissionsfaktor HF 12,1 g/mwh Heizwert: 8,7 kwh/kg Brennwert: 8,9 kwh/kg Kohlenstoff-Gehalt: 80,0 % Wasserstoff-Gehalt: 3,9 % Stickstoff-Gehalt: 0,5 % Sauerstoff-Gehalt: 2,0 % Schwefel-Gehalt: 1,0 % Chlor-Gehalt: 0,06 % Fluor-Gehalt: 0,01 % Wassergehalt: 4,0 % Asche-Gehalt: 8,5 % Der SO 2 -Emissionsfaktor ist geringfügig niedriger als bei Steinkohle. Die in Kapitel dargestellte Größenordnung der gilt jedoch weiterhin. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, die Steinkohlebriketts als Brennstoff zu untersagen. Seite 26 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

27 9.1.3 Steinkohlenkoks Die Kenndaten von Steinkohlenkoks sind in Tabelle 9-3 aufgeführt. Tabelle 9-3: Eigenschaften von Steinkohlenkoks 1 % S (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 333,1 10³ g/mwh Emissionsfaktor SO 2 2,591 10³ g/mwh Emissionsfaktor HCl 253,4 g/mwh Emissionsfaktor HF 13,6 g/mwh Heizwert: 7,7 kwh/kg Brennwert: 8,0 kwh/kg Kohlenstoff-Gehalt: 70,1 % Wasserstoff-Gehalt: 4,3 % Stickstoff-Gehalt: 1,3 % Sauerstoff-Gehalt: 6,0 % Schwefel-Gehalt: 1,0 % Chlor-Gehalt: 0,190 % Fluor-Gehalt: 0,01 % Wassergehalt: 7,0 % Asche-Gehalt: 10,1 % Der SO 2 -Emissionsfaktor ist etwas höher als bei Steinkohle. Die in Kapitel dargestellte Größenordnung der gilt weiterhin, wobei eine Immissionswertüberschreitung wahrscheinlicher als bei Steinkohle ist. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird daher empfohlen, Steinkohlenkoks als Brennstoff zu untersagen. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 27 von 51

28 9.1.4 Braunkohle Die Kenndaten von Braunkohle sind in Tabelle 9-4 aufgeführt. Tabelle 9-4: Eigenschaften von Lausitzer Braunkohle 1 % S (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 394,7 10³ g/mwh Emissionsfaktor SO 2 8,0 10³ g/mwh Emissionsfaktor HCl 1,6 g/mwh Emissionsfaktor HF 42, g/mwh Heizwert: 2,5 kwh/kg Brennwert: 2,9 kwh/kg Kohlenstoff-Gehalt: 26,7 % Wasserstoff-Gehalt: 2,0 % Stickstoff-Gehalt: 0,4 % Sauerstoff-Gehalt: 10,0 % Schwefel-Gehalt: 1,0 % Chlor-Gehalt: 0, % Fluor-Gehalt: 0, % Wassergehalt: 56,0 % Asche-Gehalt: 3,8 % Der SO 2 -Emissionsfaktor ist um etwa den Faktor 3 höher als bei Steinkohle. Insofern errechnet sich für SO 2 eine Immissionswertüberschreitung. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird daher empfohlen, Braunkohle als Brennstoff zu untersagen. Seite 28 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

29 9.1.5 Braunkohlenbriketts Die Kenndaten von Braunkohlenbriketts sind in Tabelle 9-5 aufgeführt. Tabelle 9-5: Eigenschaften von Lausitzer Braunkohlenbriketts 1 % S (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 352,5 10³ g/mwh Emissionsfaktor SO 2 3,7 10³ g/mwh Emissionsfaktor HCl 7,7 g/mwh Emissionsfaktor HF 1,9 g/mwh Heizwert: 5,2 kwh/kg Brennwert: 5,6 kwh/kg Kohlenstoff-Gehalt: 50,8 % Wasserstoff-Gehalt: 3,5 % Stickstoff-Gehalt: 0,6 % Sauerstoff-Gehalt: 19,0 % Schwefel-Gehalt: 1,0 % Chlor-Gehalt: 0,4 % Fluor-Gehalt: 0,01 % Wassergehalt: 19,0 % Asche-Gehalt: 6,0 % Der SO 2 -Emissionsfaktor ist um etwa 50% höher als bei Steinkohle. Insofern errechnet sich für SO 2 eine Immissionswertüberschreitung. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Braunkohlenbriketts als Brennstoff zu untersagen. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 29 von 51

30 9.1.6 Braunkohlenkoks Die Kenndaten von Braunkohlenkoks sind in Tabelle 9-6 aufgeführt. Tabelle 9-6: Eigenschaften von Braunkohlenkoks 1 % S (Quelle UBA/Gemis) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor SO 2 2,3 g/mwh Heizwert: 8,3 kwh/kg Kohlenstoff-Gehalt: 88,5 % Schwefel-Gehalt: 1,0 % Wassergehalt: 0,5 % Der SO 2 -Emissionsfaktor ist geringfügig niedriger als bei Steinkohle. Die in Kapitel dargestellte Größenordnung der gilt jedoch weiterhin. Hinweis: Braunkohlenkoks wird hauptsächlich zur Filtrierung (Aktivkohle) eingesetzt, selten zur Verbrennung. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Braunkohlenkoks als Brennstoff zu untersagen Zusammenfassung Kohlen Alle Kohlen mit einem maximalen Schwefelgehalt von 1 % führen zu erhöhten Belastungen mit SO 2. Hinzu kommen weitere Emissionen an Dioxinen und Furanen, die um etwa den Faktor 4 höher als bei einer Stückholzheizung sein können (siehe die folgenden Dioxin- und Furanemissionsfaktoren nach GEMIS): Stück-Holz-Heizung Steinkohle-Brikett-Heizung 1, g/mwh 5, g/mwh Insbesondere auch wegen der örtlichen topographischen Situation wird aus gutachtlicher Sicht empfohlen, die Verwendung von Kohlen gemäß 3 Nr BImSchV als Brennstoff zu untersagen. 9.2 Torf 5 Abs. 1 der 1. BImSchV setzt als Immissionsgrenzwert für Staub bei Verwendung des Brennstoffes Torf einen Grenzwert von 0,09 g/m³ fest. Seite 30 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

31 Hieraus ergibt sich ein Staubemissionsfaktor von ca. 0,22 g/kwh gegenüber ca. 0,29 g/kwh bei Scheitholz. Torf hat zudem als Brennstoff in trockenem Zustand einen Heizwert von MJ/kg, vergleichbar mit Braunkohle. Allerdings hat frischer Torf einen sehr hohen Wassergehalt und muss daher vor der Verbrennung in der Regel aufwändig getrocknet werden. Zudem hat Torf einen sehr hohen Aschegehalt, einen niedrigen Ascheschmelzpunkt und enthält einige chemische Bestandteile, die sich bei der Verbrennung korrosiv und/oder umweltschädlich verhalten. Der Ausbrand erfolgt sehr langsam, die Asche enthält viel Unverbranntes und glüht daher lange nach. Aus diesen Gründen zählt Torf zu den eher problematischen und minderwertigen Brennstoffen. Offenes Torffeuer riecht wegen der enthaltenen sauren Bestandteile recht stark. Die Kenndaten von Torf sind in Tabelle 9-7 aufgeführt. Tabelle 9-7: Eigenschaften von Brenntorf (Quelle: Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 g/mwh ³ Emissionsfaktor SO 2 g/mwh 204,7 Heizwert: kwh/kg 3,6 Brennwert: kwh/kg 4,1 Kohlenstoff-Gehalt: % 35,9 Wasserstoff-Gehalt: % 4,6 Stickstoff-Gehalt: % 0,08 Sauerstoff-Gehalt: % 29,0 Schwefel-Gehalt: % 0,04 Wassergehalt: % 30,0 Asche-Gehalt: % 0,27 Die Zusammensetzung von Brenntorf kann je nach Herkunft variieren insbesondere der Wassergehalt bestimmt die Brennstoffqualität. Torf mit hohem Wassergehalt verbrennt nur langsam und unvollständig. In diesem Fall können Mengen an Kohlenwasserstoffen und Geruch emittiert werden, die deutlich höher als bei Scheitholz liegen können. Eine Überschreitung der Richtwerte der GIRL ist somit wahrscheinlich. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 31 von 51

32 Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Torf als Brennstoff auszuschließen 10 Zwischenbilanz Tabelle 10-1 enthält eine Zwischenbilanz, in der die bisher untersuchten Brennstoffe und die abgeleiteten Empfehlungen aufgeführt sind. Es wird zwischen folgenden Kategorien unterschieden: Gutachtliche Empfehlung: Keine Untersagung Gutachtliche Empfehlung: Untersagung im Folgenden noch zu klären Tabelle 10-1: Eigenschaften von Brenntorf (Quelle: Gemis 4.5) Nr. Brennstoff Begründung in Kapitel Nr. 1. Steinkohlen, nicht pechgebundene Steinkohlenbriketts, Steinkohlenkoks 9.1.1, 9.1.2, Braunkohlen, Braunkohlenbriketts, Braunkohlenkoks 9.1.4, 9.1.5, Brenntorf, Presslinge aus Brenntorf 9.2 3a. Grill-Holzkohle, Grill-Holzkohlebriketts nach DIN EN 1860, Ausgabe September naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln, sowie Reisig und Zapfen 5. naturbelassenes nicht stückiges Holz, insbesondere in Form von Sägemehl, Spänen und Schleifstaub, sowie Rinde 5a. Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts nach DIN 51731, Ausgabe Oktober 1996, oder in Form von Holzpellets nach den brennstofftechnischen Anforderungen des DINplus- Zertifizierungsprogramms Holzpellets zur Verwendung in Kleinfeuerstätten nach DIN HP 5, Ausgabe August 2007, sowie andere Holzbriketts oder Holzpellets aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualität 6.1, 0, Seite 32 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

33 Nr. Brennstoff Begründung in Kapitel Nr. 6. gestrichenes, lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten 7. Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten oder sonst verleimtes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten 8. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen 9. Heizöl leicht (Heizöl EL) nach DIN , Ausgabe August 2008, und andere leichte Heizöle mit gleichwertiger Qualität sowie Methanol, E- thanol, naturbelassene Pflanzenöle oder Pflanzenölmethylester 10. Gase der öffentlichen Gasversorgung, naturbelassenes Erdgas oder Erdölgas mit vergleichbaren Schwefelgehalten sowie Flüssiggas oder Wasserstoff 11. Klärgas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, oder Biogas aus der Landwirtschaft 12. Koksofengas, Grubengas, Stahlgas, Hochofengas, Raffineriegas und Synthesegas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, sowie 13. sonstige nachwachsende Rohstoffe, soweit diese die Anforderungen nach Absatz 5 einhalten ; Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 33 von 51

34 11 Bewertung der verbleibenden Brennstoffe 11.1 Holzkohlen Der Brennstoff Grillholzkohle ist nach DIN EN 1860 genormt. Er enthält weder Pech, fossile Kohlearten und deren Derivate, noch Erdöl, Koks oder Kunststoffe. Der zulässige Emissionswert beträgt gemäß 5 Abs. 1 der 1. BImSchV für Feuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von 4 kwh oder mehr 0,09 g/m³. Hieraus ergibt sich ein Emissionsfaktor von 0,22 g/kwh (Scheitholz 0,29 g/kwh). Tabelle 11-1: Eigenschaften von Holzkohle (Quelle: Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 g/mwh 350,3 10³ Festbrennstoff Heizwert: kwh/kg 9,4 Brennwert: kwh/kg 9,6 Kohlenstoff-Gehalt: % 90,5 Wasserstoff-Gehalt: % 2,5 Sauerstoff-Gehalt: % 3,0 Wassergehalt: % 3,0 Asche-Gehalt: % 1,0 Holzkohle ist ein biogener Brennstoff ohne zusätzliche Schadstoffe. Da sie aus Holz besteht, ist der Gehalt an Spurenstoffen, bezogen auf den Heizwert, nicht höher als bei Holz. Sie enthält wenig Schwefel und wenig Chlor. Der Staubemissionsfaktor ist um ca. 10% geringer als bei Scheitholz, weshalb die Staubimmissionen ebenfalls um diesen Betrag niedriger sind. Dennoch ist bei gleichzeitigem Betrieb von Einzelfeuerstätten eine Immissionswertüberschreitung möglich. Empfehlung Da eine Immissionswertüberschreitung für Feinstaub möglich ist, wird aus gutachtlicher Sicht empfohlen, Holzkohlen als Brennstoff zu untersagen. Seite 34 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

35 11.2 Naturbelassenes nicht stückiges Holz insbesondere auch in Form von Sägemehl und Spänen Gemäß 3 Abs. 1 Nr. 5 der 1. BImSchV erzeugt naturbelassenes nicht stückiges Holz insbesondere auch in Form von Sägemehl und Spänen im wesentlichen identische wie Scheitholz, so dass wir auf die dortigen gutachterlichen Aussagen verweisen. Empfehlung: Aus gutachtlicher Sicht wird empfohlen, Sägemehl und Späne als Brennstoff auszuschließen Brenngase nach 3 Abs. 1 Nr. 10 der 1. BImSchV Erdölgas Erdölgas wird der Förderung von Erdöl frei. Es ist Erdgas ähnlich, enthält aber zusätzlich unterschiedlich hohe Anteile an Ethen, Propan, Butan und anderen Kohlenwasserstoffen. Gemäß 3 Abs. 1 Nr. 10 der 1. BImSchV muss Erdölgas vergleichbare Schwefelgehalte aufweisen wie naturbelassenes Erdgas. Naturbelassenes Erdgas verfügt über Schwefelgehalte < 0,1 %. Bei einem solchen Schwefelgehalt werden die Immissionswerte von SO 2 sicher unterschritten. Für die anderen Schadstoffe werden die Immissionswerte ebenfalls sicher unterschritten. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht kann nicht empfohlen werden, den Brennstoff Erdölgas zu untersagen Naturbelassenes Erdgas Naturbelassenes Erdgas weist die gleichen oder geringere Emissionen als Erdölgas auf. Insofern gelten die Aussagen in Kapitel sinngemäß. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht kann nicht empfohlen werden, den Brennstoff Naturbelassenes Erdgas zu untersagen. Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 35 von 51

36 Gase der öffentlichen Gasversorgung Die Qualitätsanforderungen an Gasen der öffentlichen Gasversorgung sind in den DVGW- Arbeitsblättern G 260/1 Gasbeschaffenheit, G 260/11 Ergänzungsregeln für Gase der 2. Gasfamilie festgelegt, die durch die DIN 1340 ( gasförmige Brennstoffe und sonstige Gase; Arten, Bestandteile, Verwendung ) ergänzt werden. Die Emissionen sind geringer als die von naturbelassenem Erdgas oder von Erdölgas. Insofern gelten die Aussagen in Kapitel sinngemäß. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht kann nicht empfohlen werden, den Brennstoff Gase der öffentlichen Gasversorgung zu untersagen Flüssiggas Flüssiggas weist vergleichbare Eigenschaften wie Gase der öffentlichen Gasversorgung auf. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht kann nicht empfohlen werden, den Brennstoff Flüssiggas zu untersagen Wasserstoff Wasserstoff verbrennt zu Wasser. Die Staub- und. Schwefeldioxidemissionen treten nicht auf. Empfehlung Aus gutachtlicher Sicht kann nicht empfohlen werden, den Brennstoff Wasserstoff zu untersagen Brenngase nach 3 Abs. 1 Satz 11 Unter diese Kategorie fallen Klärgas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel (siehe Tabelle 11-2) und Seite 36 von 51 Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe

37 Biogas aus der Landwirtschaft, ohne Limitierung des Schwefelgehalts (siehe Tabelle 11-3) Tabelle 11-2: Eigenschaften Klärgas (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO ³ g/mwh Emissionsfaktor SO 2 446,6 g/mwh Heizwert: 6,47 kwh/nm³ Brennwert: 7,1 kwh/nm³ CH 4 -Gehalt 64,9 % CO 2 -Gehalt 35,0 % H 2 S-Gehalt 0,1 % Tabelle 11-3: Eigenschaften Biogas (Quelle Gemis 4.5) Parameter Maßeinheit Größe Emissionsfaktor CO 2 304, g/mwh Emissionsfaktor SO 2 893,7 g/mwh Heizwert: 6,4 kwh/nm³ Brennwert: 7,1 kwh/nm³ CH 4 -Gehalt 64,8 % CO 2 -Gehalt 35,0 % H 2 S-Gehalt 0,2 % Hinweise: Wenn Klär- bzw. Biogas unmittelbar von der Quelle (Kläranlage, Landwirtschaft) für die Verbrennung bezogen wird, kann der Methan-Gehalt zwischen 30 und 70 % schwanken. Dies hat zur Folge, dass sich die Verbrennungsqualität verschlechtert und höhere Emissionen entstehen (CO und Kohlenwasserstoffe bei unvollständiger Verbrennung; NO x bei hohen Temperaturen). Gemeinde Illingen: Vergleich möglicher Brennstoffe Seite 37 von 51