Messtechnische Überwachung von Anlagen nach 2. BImSchV. Holm Kühne ERGO Umweltinstitut GmbH, Dresden

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1 Messtechnische Überwachung von Anlagen nach 2. BImSchV Holm Kühne ERGO Umweltinstitut GmbH, Dresden

2 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV Wo finde ich denn hier die Messstellen? H. Kühne - Vortrag TLUG 2

3 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Grundlage der Messungen bildet: Zweite Verordnung zur Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen halogenierten organischen Verbindungen vom (BGBl. I S. 2694), zuletzt geändert durch Artikel 1 der Verordnung vom (BGBl. I S. 2194) Allgemeine Vorschriften - 1 Anwendungsbereich (Auszug) (1) Verordnung gilt für Errichtung, Beschaffenheit und Betrieb von Anlagen, in denen unter Verwendung von Lösemitteln, Halogenkohlenwasserstoffe oder andere flüchtige halogenierte organische Verbindungen mit einem Siedepunkt bei 1013 mbar bis zu 423 K (150 C) eingesetzt werden H. Kühne Vortrag TLUG 3

4 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Tetrachlorethen (Per) (Tetrachlorethylen, Perchlorethylen Perchlorethen): C 2 Cl 4 ca. 95 % aller Anlagen Trichlorethen (Tri) (Trichlorethylen, Etylentrichlorid): C 2 HCl H. Kühne Vortrag TLUG 4

5 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Wir unterscheiden hier: 1. Chemischreinigungs- und Textilausrüstungsanlagen - Behandlungsgut, insbesondere Textilien, Leder, Pelze, Felle, wird gereinigt, entfettet,, ausgerüstet, getrocknet oder in ähnlicher Weise behandelt 2. Oberflächenbehandlungsanlagen - Oberfläche von Gegenständen oder Materialien, insbesondere aus Metall, wird,gereinigt, entfettet, getrocknet oder in ähnlicher Weise behandelt 3. Extraktionsanlagen - Aromen, Öle, Fette oder andere Stoffe aus Pflanzen oder Pflanzenteilen oder aus Tierkörpern extrahiert oder raffiniert werden H. Kühne Vortrag TLUG 5

6 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Grenzwerte bei Oberflächenbehandlungsanlagen: Massenkonzentration in Anlagenluft des Entnahmebereiches unmittelbar vor der Entnahme des Behandlungsgutes < 1 g/m³ selbsttätige Verriegelung stellt sicher, dass Entnahme des Behandlungsgutes erst erfolgen kann, wenn 1 g/m³ nach laufender messtechnischer Überprüfung nicht mehr überschritten wird. abgesaugte Abgase sind Abscheider zuzuführen, der sichergestellt, dass die Emissionen an LHKW im unverdünnten Abgas eine Konzentration von 20 mg/nm³ nicht überschreiten H. Kühne Vortrag TLUG 6

7 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Grenzwerte bei Chemischreinigungs- und Textilausrüstungsanlagen : nach Abschluss des Trocknungsvorganges Konzentration an LHKW in Trocknungsluft am Austritt aus Trommelbereich bei drehender Trommel, laufender Ventilation und geschlossener Beladetür sowie einer Temperatur des Behandlungsgutes > 308 K (35 C) < 2 g/m³ (bei Luftwechselrate von > 2 m³ bis < 5 m³ / (h*kg Behandlungsgut)) in Messphase; bei Anlagen mit höherem Luftdurchsatz ist Wert auf Luftwechselrate von 5 m³/ (h*kg) zu beziehen Verriegelung der Beladetür: wie Oberflächenbehandlungsanlagen Abluft 20 mg/nm³: wie Oberflächenbehandlungsanlagen H. Kühne Vortrag TLUG 7

8 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Grenzwerte bei Extraktionsanlagen abgesaugte Abgase sind einem Abscheider zuzuführen, der sichergestellt, dass Emissionen an LHKW im unverdünnten Abgas < 20 mg/nm³ Bei der Verwendung von Stoffen oder Gemischen nach 2 Abs. 1, die nicht durch weniger schädliche Stoffe/Gemische ersetzt werden können, Emissionen auch bei Vorhandensein mehrerer dieser Verb., Massenstrom < 5 g/h oder im unverdünnten Abgas eine Konzentration < 2 mg/nm³ Nach Abscheidern hinter Extraktionsanlagen mit Abgasvolumenstrom > 500 m³/h entweder Einrichtungen zur kontinuierlichen Messung mit Aufzeichnung oder einen Anstieg der Massenkonzentration > 1 g/m³ registrieren und in diesem Fall Zwangsabschaltung auslösen H. Kühne Vortrag TLUG 8

9 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Messung und Überwachung Erstmessung frühestens drei Monate und spätestens sechs Monate nach der Inbetriebnahme wiederkehrende Messung jährlich, jeweils längstens nach zwölf Monaten (immer gleicher Monat des Folgejahres) bei Nichteinhaltung Grenzwert Nachmessung innerhalb von 6 Wochen Ausführung von mindestens 3 Einzelmessungen im bestimmungsgemäßen Betrieb Gesamtdauer jeder Einzelmessung in der Regel: Massenkonzentration im Trommel- oder Entnahmebereich 30 Sekunden bei der Bestimmung der Massenkonzentration im Abgas während der Absaugphase 30 Minuten H. Kühne Vortrag TLUG 9

10 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Messung und Überwachung Messung und Überwachung (kontinuierlich aufzeichnend): jährliche Funktionsprüfung der Messeinrichtung mit Prüfgasaufgabe Anforderungen bei kontinuierlicher Überwachung gelten als eingehalten, wenn Auswertung der Messaufzeichnungen für die auf die Absaugphasen entfallenden Betriebsstunden eines Kalenderjahres ergibt, dass bei sämtlichen Stundenmittelwerten keine höheren Überschreitungen als bis zum Eineinhalbfachen des Grenzwertes aufgetreten sind und im Tagesmittel der Grenzwert eingehalten wird H. Kühne Vortrag TLUG 10

11 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Messung und Überwachung Messung und Überwachung (kontinuierlich aufzeichnend) Beispiel: Bsp. für Klassierung (offene Anlage) H. Kühne Vortrag TLUG 11

12 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen Besonderheit in Messung und Überwachung: wenn eignungsgeprüftes Messgerät an Anlage installiert, dann Messungen zum Ende nur einer Charge (identische Länderregelungen z.b. Schreiben des Thüringer Ministeriums für Landwirtschaft, Naturschutz und Umwelt vom ) Überwachungsmessung der Konzentration an Tetrachlorethen im Trommelraum zum Ende einer Charge unter Beachtung der Bedingungen zur Luftwechselrate und der Temperatur des Behandlungsgutes (Messung in 1 Charge mit Aufnahme der Abklingkurve) H. Kühne Vortrag TLUG 12

13 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen 17 Gerätetypen für Tetrachlorethen H. Kühne Vortrag TLUG 13

14 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Gesetzliche Grundlagen 2 Gerätetypen für Trichlorethen H. Kühne Vortrag TLUG 14

15 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Textilreinigungsanlage mit geschlossenem Kreislauf besteht aus: Reinigungssystem zur Entfernung des Schmutzes aus den Textilien Destillationssystem zur internen Regenerierung des verschmutzen Tetrachlorethen Trocknungssystem zur Entfernung von Tetrachlorethen aus den Textilien nach dem Schleudern und Rückgewinnung aus der im Kreislauf geführten Trocknungsluft. Die Rückgewinnung erfolgt in 2 Stufen: - Kondensation an Kältekondensationsabscheider (Wärmetauscher) - Adsorption an integriertem Aktivkohleluftfilter Zur Steuerung der Türverriegelung ist ein maschineneigenes Messgerät vorhanden. Der einzige emissionsrelevante Zustand der Anlage tritt beim Öffnen der Beladetür der Reinigungsmaschine auf H. Kühne Vortrag TLUG 15

16 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel zur Emissionsbeurteilung relevante Phasen: Adsorptionsphase: letzte Phase im Programmablauf, dient zur Reduzierung der Lösemittelkonzentration in der Trommel am Ende der Charge auf z.b. 2 g/m³ Ladetürbelüftung: wird nach Öffnen der Ladetür gestartet, über Ladetür wird Frischluft angesaugt über die Kohle und wieder in die Trommel geführt, Belüftung läuft bis Ladetür geschlossen wird Desorptionsphase: zeitgesteuerte Desorption der Kohle durch temperaturgesteuertes Aufheizen der Kohle, Lösemittel wird über Kühler in Luftschacht kondensiert und läuft dann in Wasserabscheider H. Kühne Vortrag TLUG 16

17 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Beispiel für Textilreinigungsanlage mit geschlossenem Kreislauf: Anlagen-Typ: Multimatic C 640 x 2 mit Aktivkohle-Adsorptionseinheit (Multisolver) / Multimatic Reinigungssysteme GmbH & Co., Melle Eignungsgeprüftes Überwachungssystem: Metatron (Meta, Altenberge), Infrarot-Messprinzip H. Kühne Vortrag TLUG 17

18 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel H. Kühne Vortrag TLUG 18

19 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Angaben zur Messstelle: Messstutzen mit ca. 8 mm Durchmesser Messöffnung 1 zur Überprüfung der geforderten Per-Konzentration von 2 g/m³ im Trommelbereich im Luftkanalschacht direkt am Austritt aus der Trommel, vor dem Flusenfilter 2. Messöffnung zur Bestimmung der Luftwechselrate, im geraden Rohrstück der Rückleitung von der Aktivkohle zur Trommel Einlaufstrecke: ca. 30 cm Auslaufstrecke: ca. 90 cm Durchmesser: ca. 3,6 cm H. Kühne Vortrag TLUG 19

20 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Vergleichsmessungen Messgeräte Halogenkohlenwasserstoffmessgerät, kalibriert auf Tetrachlorethen, Messprinzip: Infrarotmessung gemäß VDI 2460 Bl. 1 Hersteller: MSI Elektronik GmbH Hagen Typ: MSI 5104 P eingest. Messbereich: z.b ppm Prüfgas: z.b. 190 ppm Tetrachlorethen in synthetischer Luft weitere Geräte: Flügelradanemometer (Luftwechselrate) Thermoelement (Beleadeguttemperatur) Waage (Beladegewicht) H. Kühne Vortrag TLUG 20

21 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Vergleichsmessungen Beispiel für 5 sec-werte H. Kühne Vortrag TLUG 21

22 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Vergleichsmessungen typische Parameter Luftwechsel H. Kühne Vortrag TLUG 22

23 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Praxisbeispiel Vergleichsmessungen Parameter Trommelbereich H. Kühne Vortrag TLUG 23

24 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Beispiel halboffene Anlage Beispiel für Grenzen in der messtechnischen Ermittlung H. Kühne Vortrag TLUG 24

25 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Beispiel halboffene Anlage Beispiel für Grenzen in der messtechnischen Ermittlung Abluft nach Abscheider: H. Kühne Vortrag TLUG 25

26 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Beispiel halboffene Anlage Beispiel für Grenzen in der messtechnischen Ermittlung Tetrachlorethen: C 2 Cl 4 Responsefaktor für Gesamt-C auf Tetrachlorethen : 1,21 Stöchiometrischer Faktor: Gesamt-C auf Tetrachlorethen: 7,40 (166 g/mol)/(22,4 l/mol) erweiterte Messunsicherheit für Gesamt-C: 0,6 mg/m³ H. Kühne Vortrag TLUG 26

27 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Beispiel halboffene Anlage Beispiel für Grenzen in der messtechnischen Ermittlung Beispielrechnung Einfluss Messwert Gesamt-C auf Grenzwerteinhaltung H. Kühne Vortrag TLUG 27

28 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV - Sicht der Messstelle Messungen nach 2. BImSchV aus Sicht der Messstelle Einhaltung der Anforderungen aus 2. BImSchV hängt stark vom Wartungszustand der Anlagen ab sind aufwendig zu verwalten (Aufwand für Angebotserstellung, Messplan, Bericht ähnlich wie bei anderen Ermittlungen) Aufwand für Qualitätssicherung relativ hoch (Einfluss der Responsefaktoren, Prüfungen der FID, Vorhalten von Prüfgasen (Tri und Per, möglichst lange haltbar)) schwierig für den Lesenden/Prüfenden: viele Berichte, gleicher Inhalt, man neigt zum schnellen Unterschreiben lohnen sich, wenn mehrere Anlagen am Tag bemessen werden und ein Kollege speziell nur diesen Anlagentyp bedient H. Kühne Vortrag TLUG 28

29 Emissionsmessungen nach 2. BImSchV Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! H. Kühne Vortrag TLUG 29