0159-N 2 O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung der ARA Rhein AG Monitoringbericht

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1 0159-N 2 O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung der ARA Rhein AG Projekt zur Emissionsverminderung in der Schweiz Monitoring-Zeitraum: Monitoring von bis Monitoringperiode 1. Monitoringperiode Dokumentversion: Version Inhalt 1 Formale Angaben Anpassungen im Bericht gegenüber der Projekt-/Programmbeschreibung bzw. früherer e FARs aus Validierung, Eignungsentscheid oder früheren Verifizierungen Kontaktdaten und Kontoangaben für Ausstellung der Bescheinigungen Zeitliche Angaben zum Projekt/Programm Angaben zum Projekt/Programm Beschreibung des Projekts/Programms Umsetzung des Projekts/Programms Standort und Systemgrenze Eingesetzte Technologie Abgrenzung zu klima- oder energiepolitischen Instrumenten Finanzhilfen Doppelzählungen Abgrenzung zu Unternehmen, die von der CO2-Abgabe befreit sind Umsetzung Monitoring Nachweismethode und Datenerhebung Formeln zur Berechnung der ex-post erzielten Emissionsverminderungen Berechnung der Projektemissionen EP über die 1. Monitoringperiode ( bis ) Überprüfung der ex-ante definierten Referenzentwicklung Parameter und Datenerhebung Fixe Parameter Dynamische Parameter und Messwerte Plausibilisierung von dynamischen Parametern bzw. von Messwerten Prüfung von Einflussfaktoren soweit vorgesehen... 15

2 4.4 Ergebnisse des Monitorings und Messdaten Überprüfung der ex-ante definierten Referenzentwicklung Prozess- und Managementstruktur Ex-post Berechnung anrechenbare Emissionsverminderungen Berechnung der erzielten Emissionsverminderungen Übersicht Vergleich Ex-post erzielte und ex-ante erwartete Emissionsverminderungen Wesentliche Änderungen Sonstiges Anhang A.1 Belege für Angaben zum Projekt inkl. Vorhaben. a) Beleg für die Bestellung für die Steuerungsänderungen an die Fa. Siemens AG b) Beleg für den Umsetzungsbeginn intern (Bestellung an das interne Projektteam zur Umsetzung des Projekts «N2O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung Ofen A68») c) Emissionskontrolle vom Lufthygieneamt beider Basel vom d) N2O-Kalibrierungskontrolle 2017 e) O2-Werte vor und nach Austausch des defekten O2-Messgerätes f) Beispiel Lieferschein Altölanlieferung der Fa. Altolia AG g) Neue CO2-Zielvereinbarung ARA Rhein AG BAFU h) Serviceprotokoll TS-Messgerät A.2 Belege bzgl. Abgrenzung zu anderen Instrumenten. Keine Finanzhilfen / Doppelzählungen und Wirkungsaufteilung A.3 Unterlagen zum Monitoring. a) Spezielle Betriebszustände und Störungen 2017 b) Messwertberechnung der N2O-Fracht aus dem PLS (ANHANG A.3 b) aus der Projektbeschreibung «Messwertberechnung der N2O-Fracht im Prozessleitsystem (PLS) aus den Stundenmittelwerten KW 5 bis 35 / 2016»). c) Überprüfung des Referenzszenarios 1. Semester 2017 (N2O-Reduktion-Kontrollmessung Juni 2017) d) Überprüfung des Referenzszenarios 2. Semester 2017 (N2O-Reduktion-Kontrollmessung Dezember 2017) e) Spez. Altölverbrauch ÖRE spez. (Basis ) A.4 Unterlagen zur Berechnung der anrechenbaren Emissionsverminderungen. a) Rohdatenauszug aus dem PLS (Wochenauswertung) b) Berechnungsbeispiel Juli 2017 A.5 Unterlagen zu wesentlichen Änderungen Keine 2

3 1 Formale Angaben 1.1 Anpassungen im Bericht gegenüber der Projekt- /Programmbeschreibung bzw. früherer e Gab es Änderungen gegenüber der Projekt-/Programmbeschreibung?. Es gab eine Anpassung des Emissionsziels für CO2-Emissionen der ARA Rhein AG. Siehe ANHANG A.1 g) Neue CO2-Zielvereinbarung ARA Rhein AG BAFU Das vorliegende Kompensationsprojekt ist nicht Bestandteil dieser Zielvereinbarung Wie unter Kap. 3.2 «Doppelzählung» der Projektbeschreibung erwähnt, müsste im Falle einer Reduktion des Altölverbrauchs die Zielvereinbarung angepasst und somit sichergestellt werden, dass keine Doppelzählung stattfindet. Der spezifische Altölverbrauch (t Altöl / t Klärschlamm TS) in der Monitoringperiode 2017 ist im Vergleich zur Referenzperiode 2016 (KW 5 KW 35) kleiner. Im hr 2017 war die verbrannte Schlammmenge wesentlich grösser als Darauf gründet mit grosser Wahrscheinlichkeit der kleinere spezifische Altölverbrauch, da der Ofen besser ausgelastet war und effizienter betrieben werden konnte. Der Minderverbrauch an Altöl wird im Projekt nicht berücksichtigt, da dieser keinen Zusammenhang mit dem Kompensationsprojekt «N2O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung der ARA Rhein AG» hat. Der fixe Parameter ÖRE spez. wurde leicht angepasst ( anstelle 0.82), da sich in der Berechnung bei der Projektbeschreibung ein Rechnungsfehler eingeschlichen hat. 1.2 FARs aus Validierung, Eignungsentscheid oder früheren Verifizierungen FAR (aus Projektbeschreibung Kap. 7 «Anmerkungen zum Eignungsentscheid») Erledigt Offene Frage ( ) Um sicherzustellen, dass die Anforderungen der LRV an Anlagen zum Verbrennen von Klärschlamm (Anhang 2 Ziffer 71 LRV) eingehalten werden, ist bei der Erstverifizierung zu zeigen, dass die Anlage von der kantonalen Fachstelle für Luftreinhaltung bewilligt wurde. Antwort Gesuchsteller ( ) Emissionskontrolle: Messung im Reingas der Schlammverbrennung der ARA Rhein in Pratteln durch das Lufthygieneamt beider Basel (siehe ANHANG A.1 c) Emissionskontrolle vom Lufthygieneamt beider Basel vom ) Zudem erfolgt eine regelmässige Kontrolle der N2O-Messung durch zertifizierte Kalibriergase (siehe ANHANG A.1 d) N2O Kalibrierungskontrolle 2017) FAR (aus Projektbeschreibung Kap. 7 «Anmerkungen zum Eignungsentscheid») Erledigt Offene Frage ( ) Sobald es zu einer Anpassung des Emissionsziels der ARA Rhein kommt, bei welcher die Mehremissionen aus Altöl durch das Kompensationsprojekt nicht zur Erreichung des 3

4 Emissionsziels berücksichtigt wird, müssen diese Mehremissionen als Projektemissionen angerechnet werden. Antwort Gesuchsteller (5.6.18) Es gab eine Anpassung des Emissionsziels für CO2-Emissionen der ARA Rhein AG. Siehe ANHANG A.1 g) Neue CO2-Zielvereinbarung ARA Rhein AG BAFU Das vorliegende Kompensationsprojekt ist nicht Bestandteil dieser Zielvereinbarung Wie unter Kap. 3.2 «Doppelzählung» der Projektbeschreibung erwähnt, müsste im Falle einer Reduktion des Altölverbrauchs die Zielvereinbarung angepasst und somit sichergestellt werden, dass keine Doppelzählung stattfindet. Entgegen den Erwartungen war der spezifische Altölverbrauch (t Altöl / t Klärschlamm TS) in der Monitoringperiode 2017 im Vergleich zur Referenzperiode 2016 (KW 5 KW 35) kleiner. Im hr 2017 war die verbrannte Schlammmenge wesentlich grösser als Darauf gründet mit grosser Wahrscheinlichkeit der kleinere spezifische Altölverbrauch, da der Ofen besser ausgelastet war und effizienter betrieben werden konnte. Der Minderverbrauch an Altöl wird im Projekt nicht berücksichtigt, da dieser keinen Zusammenhang mit dem Kompensationsprojekt «N2O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung der ARA Rhein AG» hat FAR (aus Projektbeschreibung Kap. 7 «Anmerkungen zum Eignungsentscheid») Erledigt Offene Frage ( ) Die Belege für den Umsetzungsbeginn müssen im Rahmen der ersten Verifizierung vorgelegt werden. Antwort Gesuchsteller ( ) Siehe Belege unter ANHANG A.1 a) und b) für den Umsetzungsbeginn Bemerkungen. - Der interne Auftrag zur Projektumstellung (Höhere Verbrennungstemperatur) wurde per erteilt (Siehe ANHANG A.1 b) Beleg für den internen Umsetzungsbeginn). Dieses Datum signalisiert den effektiven Umsetzungsbeginn. - Am wurde der Ofen 68 manuell auf die Projekttemperatur erhöht. Dieses Datum signalisiert den Wirkungsbeginn. - Nach einer Beobachtungsphase mit manueller Steuerung wurde am ein Auftrag an die Fa. Siemens zur Umprogrammierung der Steuerung und damit automatisierter Steuerung des Ofens erteilt (Siehe ANHANG A.1 a) Beleg für die Bestellung der Steuerungsänderungen an die Fa. Siemens AG) FAR (aus Projektbeschreibung Kap. 7 «Anmerkungen zum Eignungsentscheid») Erledigt Offene Frage ( ) Wie geplant sollen 2 x pro hr für ca. 12 h (4-6 h Umstellung und 4 h Messphase) die Bedingungen des Referenzszenarios wiederhergestellt werden (tiefere bisherige Temperatur im Nachbrenner, aber mit Betrieb der RTO-Anlage), um DRE zu plausibilisieren. Falls der Durchschnitt der beiden neu gemessenen Werten für DRE stärker als die "Genauigkeit der Messmethode" vom bisherigen Wert abweicht, soll mit Hilfe einer aussagekräftigen Messreihe ein neuer Wert von DRE bestimmt werden. Allfällige Abweichungen der O2-Verhältnisse in der Abluft des SVA, vom in der Projektbeschreibung definierten Soll-Wert, sind in die Gesamtbetrachtung miteinzubeziehen. Das 4

5 Vorgehen ist jeweils explizit vom Verifizierer zu prüfen. Gemäss CAR soll diese Überprüfung des DRE mit einem Sauerstoff-Sollwert von 6-8% durchgeführt werden. Antwort Gesuchsteller (6.6.18) Das Referenzszenario (Parameter DRE) wurde 2017 im 1. Semester ( ) und im 2. Semester ( ) überprüft. Die ausgewerteten Resultate sind unter ANHANG A.3 c) und d) Überprüfung des Referenzszenarios 1.Semester und 2. Semester 2017 dargestellt. Der Durchschnitt der beiden Werte für DRE lag bei und damit ca. 17 % über dem festgelegten fixen Parameter 3 (DRE = 0.004). Damit liegt der plausibilisierte Wert für DRE leicht über der Bandbreite der Messmethode (+- 15%). Da eine Erhöhung von DRE zugunsten des Gesuchstellers ausfallen würde, schlägt ARA Rhein vor, den Wert für DRE bei zu belassen (Konservative Betrachtung). Der O2-Gehalt im Ofen schwankte während der Überprüfungsphasen zwischen 4 und 5%. Im Herbst 2016 hat sich gezeigt, dass das O2-Messgerät ca. 2% zu hohe O2-Werte misst und anzeigt; d.h. dass wahrscheinlich bereits früher O2-Werte im Bereich zwischen 4 und 5% und nicht wie angezeigt zwischen 6 und 7% gefahren wurden. Die Aussage in der Projektbeschreibung, dass die Ofensteuerung bez. KS-Durchsatz auf 6% O2-Gehalt geregelt werden soll, war nicht richtig, sondern der Ofen wurde (richtige O2-Messung vorausgesetzt) bereits früher bei O2-Werten im Bereich zwischen 4 und 5% gefahren. Siehe unter ANHANG A.1 e) O2-Werte vor und nach Austausch des defekten O2-Messgerätes 1.3 Kontaktdaten und Kontoangaben für Ausstellung der Bescheinigungen Gesuchsteller Kontaktperson Gesuchsteller Kontaktperson für Fragen zum Kontoname und Kontonummer im Emissionshandelsregister (EHR) ARA Rhein AG Netzibodenstrasse 16, 4133 Pratteln Herr Peter Müller peter.mueller@ararhein.ch Herr Anton Bühler a.buehler@wascom.ch Stiftung Klimaschutz und CO2-Kompensation CH Zeitliche Angaben zum Projekt/Programm Datum Eignungsentscheid 12. Dezember 2016 Datum und Version der Projekt-/Programmbeschreibung 7. Oktober 2016 / Version 10 Monitoring-Zeitraum bis Monitoringperiode 1. Monitoringperiode 5

6 2 Angaben zum Projekt/Programm 2.1 Beschreibung des Projekts/Programms Ausgangslage Die ARA Rhein AG betreibt eine Abwasserreinigungsanlage (ARA), bei der erhebliche Mengen an Klärschlamm anfallen. Dieser Klärschlamm wird in der betriebseigenen Schlammverbrennungsanlage (SVA) energetisch genutzt. Zudem wird Fremdschlamm angenommen und ebenfalls in der SVA verfeuert. Schlammverbrennungsanlage (SVA) Die SVA besteht aus einem Etagen-Wirbelschichtofen (Ofen 68), welcher über eine oben aufgelagerte Klärschlammtrocknung verfügt. Neben diesem Ofen 68 gibt es einen älteren Ofen (Ofen 69), welcher ausschliesslich als Backup dient, nicht baugleich ist und eine geringere Kapazität hat. Die vorliegende Projektbeschreibung betrifft ausschliesslich den Ofen 68. Bei der Verbrennung des Klärschlamms entstehen aus dem im Klärschlamm enthaltenen Stickstoff neben N2, NOX auch das klimaschädliche Lachgas N2O. Bis dato wird der Ofen der SVA bei einer Temperatur von 600 bis 650 C betrieben, die Nachverbrennung der Abluft bei ca. 830 C. Der Ofen 68 ist für den Betrieb bei diesen genannten Temperaturen konzipiert. Reduktion der N 2O Emissionen Die Temperatur im Ofen der SVA und in der Nachverbrennung soll auf ein Niveau erhöht werden, bei dem die N2O-Emissionen ein Minimum erreichen. Es wird erwartet, dass der Ofen um 50 bis100 C über dem derzeitigen Temperaturniveau betrieben werden muss, um dieses Ziel zu erreichen. Das optimale Temperaturniveau für den Ofen und die Nachverbrennung soll nach Umsetzung des Projektes durch Messung ermittelt und die Anlage entsprechend justiert werden. Ziel ist es, die N2O- Emissionen um mindestens 70% zu reduzieren. 2.2 Umsetzung des Projekts/Programms Konnte das Projekt/Programm bezüglich Umsetzungsbeginn, Wirkungsbeginn und Beginn des Monitorings oder Ausbau wie in der Projekt-/Programmbeschreibung umgesetzt werden? Termine Datum gemäss Projekt-/Programmbeschreibung Datum effektive Umsetzung Bemerkungen zu Abweichungen Umsetzungsbeginn 1. August nuar 2017 Siehe ANHANG A.1 a) und b) Wirkungsbeginn 1.September Februar 2017 Belege für den Umsetzungs- und Wirkungsbeginn Beginn Monitoring 1.September Februar

7 2.3 Standort und Systemgrenze Wurde das Projekt am Standort gemäss der Projektbeschreibung umgesetzt? Nicht relevant, weil es um Vorhaben eines Programms geht Entspricht die Systemgrenze des umgesetzten Projekts bzw. der Vorhaben des Programms der in der Projekt-/Programmbeschreibung? 2.4 Eingesetzte Technologie Entspricht das umgesetzte Projekt/Programm technisch dem Projekt/Programm gemäss Projekt- /Programmbeschreibung (nur Erstverifizierung) 7

8 3 Abgrenzung zu klima- oder energiepolitischen Instrumenten 3.1 Finanzhilfen Stimmen die erhaltenen Finanzhilfen, sowie nicht rückzahlbaren Geldleistungen, bei welchen eine Wirkungsaufteilung notwendig ist, mit den Angaben in der Projekt-/Programmbeschreibung (nur Erstverifizierung) überein? Nicht relevant 3.2 Doppelzählungen Entspricht der Sachverhalt bezüglich Doppelzählungen von Emissionsverminderungen der Darstellung in der Projekt-/Programmbeschreibung (nur Erstverifizierung)? Werden die Massnahmen zu Vermeidung von Doppelzählungen aufgrund anderweitiger Abgeltung des ökologischen Mehrwerts gemäss Projekt-/Programmbeschreibung umgesetzt? Nicht relevant Es gab eine Anpassung des Emissionsziels für CO2-Emissionen der ARA Rhein AG. Siehe ANHANG A.1 g) Neue CO2-Zielvereinbarung ARA Rhein AG BAFU. Das vorliegende Kompensationsprojekt ist nicht Bestandteil dieser Zielvereinbarung. Wie unter Kap. 3.2 «Doppelzählung» der Projektbeschreibung erwähnt, müsste im Falle einer Reduktion des Altölverbrauchs die Zielvereinbarung angepasst und somit sichergestellt werden, dass keine Doppelzählung stattfindet. Der spezifische Altölverbrauch (t Altöl / t Klärschlamm TS) in der Monitoringperiode 2017 im Vergleich zur Referenzperiode 2016 (KW 5 KW 35) kleiner. Im hr 2017 war die verbrannte Schlammmenge wesentlich grösser als Darauf gründet mit grosser Wahrscheinlichkeit der kleinere spezifische Altölverbrauch, da der Ofen besser ausgelastet war und effizienter betrieben werden konnte. Der Minderverbrauch an Altöl wird im Projekt nicht berücksichtigt, da dieser keinen Zusammenhang mit dem Kompensationsprojekt «N2O-Vernichtung bei der Schlammverbrennung der ARA Rhein AG» hat 3.3 Abgrenzung zu Unternehmen, die von der CO2-Abgabe befreit sind Stimmt die Abgrenzung zu Unternehmen, die von der CO2-Abgabe befreit sind, mit der in der Projekt- /Programmbeschreibung (nur Erstverifizierung) dargelegten Abgrenzung überein? Nicht relevant 8

9 4 Umsetzung Monitoring 4.1 Nachweismethode und Datenerhebung Entspricht die angewandte Nachweismethode der im Monitoringkonzept der Projekt- /Programmbeschreibung beschriebenen Methode? Schema der Klärschlammverbrennung der ARA Rhein AG Die entscheidenden Messmethoden für den Nachweis der Emissionsminderungen sind folgende: a) N2O- Online-Messung am Kamin (Messung der N2O- Konzentrationsmessung in ppm/m 3 Normierung und Umrechnung auf mg/nm 3 im Prozessleitsystem b) Volumenstrommessung vor dem Kamin. Der gesamte Volumenstrom V setzt sich aus den folgenden 3 Teilströmen zusammen: -) Rauchgasvolumenstrom aus der Verbrennung vom Rauchgasgebläse -) Kühlluft Hohlwelle -) Aufheizluft Der Rauchgas-Volumenstrom wird indirekt über die Drehzahl des Rauchgasgebläses gemessen resp. berechnet. Die beiden anderen Luftströme Hohlwellen-Kühlluft und Aufheizluft sind konstant, da sie mit konstanter Drehzahl betrieben werden. Der gesamte Volumenstrom, berechnet aus der Drehzahl des Rauchgasgebläses, wird auf Normbedingungen trocken in Nm 3 /h umgerechnet c) Erfassung der verbrannten Klärschlammmenge (Trockensubstanz TS) d) Altölverbrauch (Lieferscheine Altola AG) 9

10 4.2 Formeln zur Berechnung der ex-post erzielten Emissionsverminderungen Entsprechen die Formeln zur Berechnung der erzielten Emissionsverminderungen der im Monitoringkonzept der Projekt-/Programmbeschreibung beschriebenen Methode? Berechnung der Projektemissionen EP über die 1. Monitoringperiode ( bis ) E R gesamt = E RE E P Leakage ER gesamt = effektive Emissionsverminderungen (t CO2eq) für die Periode vom bis ERE = effektive Emissionen in der Referenzentwicklung (t N2O) für die Monitoringperiode EP = effektive Projektemissionen (t N2O) für die Monitoringperiode Leakage = 0 (keine Leakage) Die effektiven Projektemissionen EP werden wie folgt berechnet: E P = A P * GWP + Ö P * EF Altöl EP = effektive Projektemissionen (t CO2eq) AP = effektive Aktivitätsrate (in t N2O) für die Periode vom bis GWP = Spezifisches Treibhauspotential für N2O (t CO2eq je t N2O) = 298 ÖP = Altölverbrauch im Projektszenario (t Altöl) für die Periode vom bis EF Altöl = Emissionsfaktor vom Altöl A P = K P * V / 10 9 (t N2O) für die Periode vom bis KP = Online gemessene und normierte N2O-Konzentration in mg/nm 3 V = Abgasvolumenstrom normiert in Nm 3 für die Periode vom bis Überprüfung der ex-ante definierten Referenzentwicklung Die für die ex-post-referenzentwicklung wichtigen Parameter sind: a) DRE = Durchschnittliche spezifische N2O-Emission pro t KS Dieser Wert bildet die Basis für die Berechnung der anrechenbaren Emissionsminderungen und wurde aus den aufgezeichneten Daten der Kalenderwochen 5 bis 35 / 2016 berechnet. Siehe Messwertberechnung der N2O-Fracht im Prozessleitsystem (PLS) aus den Stundenmittelwerten von KW 5 bis 35 / 2016 Siehe ANHANG A.3 b) Messwertberechnung der N2O-Fracht im PLS aus der Projektbeschreibung b) ÖRE spez = Spezifischer Referenzverbrauch von Altöl hinterlegt als spezifischer Wert pro t verbrannten KS im PLS E RE = M P* (D RE * GWP + Ö RE spez.) MP = In der Monitoringperiode ( bis ) verbrannte Menge Klärschlamm ÖRE spez. = Dieser Wert bildet die Basis für die Berechnung des spezifischen Altölverbrauchs pro t KS und wurde aus den aufgezeichneten Daten in den Kalenderwochen 5 bis 35 / 2016 berechnet. Siehe Messwertberechnung der N2O-Fracht im Prozessleitsystem (PLS) aus den Stundenmittelwerten von KW 5 bis 35 / 2016 Siehe ANHANG A.3 b) Messwertberechnung der N2O-Fracht im PLS aus der Projektbeschreibung 10

11 EF Altöl = Emissionsfaktor vom Altöl 4.3 Parameter und Datenerhebung Fixe Parameter Parameter 1 GWP = 298 Beschreibung des Parameters Einheit - Spezifisches Treibhauspotential für N2O Datenquelle Projekte und Programme zur Emissionsminderung im Inland, A3, Tabelle 13 Parameter 2 EF Altöl = 2,41 Beschreibung des Parameters Einheit Datenquelle CO2eq - Emissionsfaktor für Altöl t CO2eq / t Altöl Abb. 9 Emissionsfaktor und Heizwerte, Kap 10 aus der BAFU-Dokumentation CO2-Abgabebefreiung ohne Emissionshandel Parameter 3 DRE = 0,004 Beschreibung des Parameters Einheit Datenquelle Ex-ante durchschnittliche spezifische N2O-Emission pro t KS t N2O / t KS Basis für die spezifische N2O-Referenzemission DRE ist die von den Kalenderwochen 5 bis 35 / 2016 am Kamin gemessene aufsummierte N2O-Emission, geteilt durch die in der gleichen Periode erfasste Menge Klärschlamm (KS) Der Wert basiert auf folgenden Messdaten, gemessen von KW 5 bis 35 /2016 (Stundenmittelwerte) a) Durchschnittliche N2O-Konzentration am Kamin b) Stundenmittelwert Volumenstrom am Kamin c) Menge verbrannten Klärschlamms und wird nach folgender Formel berechnet (N 2 O Konzentration Volumenstrom) Menge verbrannter Klärschlamm (siehe Unterlagen zum Monitoring; ANHANG A.3 b) Messwertberechnung der N2O-Fracht im PLS aus der Projektbeschreibung) Genauigkeit der Messmethode Verantwortliche Person % basierend auf der Summe der Messunsicherheiten der N2O-Messung (± 5.3%) und der Volumenstrommessung (± 10%) Bei einer grösseren Abweichung muss der fixe Parameter angepasst werden Hubert Goldstein, EMSR-Leiter 11

12 Parameter 4 ÖRE spez. = 0,8218 Beschreibung des Parameters Einheit Datenquelle Verantwortliche Person Ex-ante im PLS abgelegter durchschnittlicher spezifischer Altölverbrauch pro t KS t CO2eq / t KS Die Daten für den spezifischen Ölverbrauch basieren auf folgenden 2 Protokollen aus dem Betriebs-Informations-System der ARA Rhein (BIS): a) Protokoll Energie (Beispiel Anhang A.3 e der Projektbeschreibung Energie 2015) Dort ist die Menge Altöl (Bezeichnung Schweröl) aufgeführt. Die Ölmenge wird vom Prozessleitsystem (PLS) aufgezeichnet (Lieferscheine Lieferfirma) und an das BIS übermittelt b) Protokoll Betriebskosten (Beispiel Anhang A3 e der Projektbeschreibung Betriebskosten 2015) Dort sieht man die vom PLS aufgezeichnete Schlammmenge (KS TS) Der TS-Gehalt wird im Labor ermittelt und in das BIS eingegeben, wo zusammen mit den im PLS ermittelten Mengen die KS- Menge TS berechnet wird. Aus diesen beiden Daten wurde der spezifische Ölverbrauch ÖRE spez. berechnet. Hubert Goldstein, EMSR-Leiter Dynamische Parameter und Messwerte Parameter 5 Beschreibung des Parameters KP Online gemessene N 2 O-Konzentration im Abgas am Kamin der Klärschlammverbrennung: N 2 O Messgrösse für die Berechnung von Ap = erwartete Aktivitätsrate (in t N2O pro Monitoringperiode) und DP = spezifische N2O-Fracht pro t KS (Projekt) Einheit ppm/m 3 Umrechnung resp. Normierung durch das Prozessleitsystem (PLS) auf Normdruck 1013 mbar, Normtemperatur 273,15 C; trocken mg/nm 3 Datenquelle Beschreibung Messablauf Kalibrierungsablauf Kontinuierlicher Gasanalysator MLT 2 Multikomponenten Gasanalysator NGA 2000 Anhang A3 a der Projektbeschreibung (Produkte-Datenblatt; TÜV Zertifikat; Wartungsprotokoll) Kontinuierliche Messung Regelmässige automatische Kalibrierung (Siehe ANHANG A.1 d) N2O-Kalibrierungskontrolle 2017) Zusätzlich wird regelmässig (ca. alle 2 hre) durch ein externes Messinstitut eine Überprüfung der N2O- Messung inkl. Frachtberechnung durchgeführt. Zusätzlich werden die Emissionswerte inkl. Lachgas alle 3 hre im Zusammenhang mit der LRV vom Umweltschutzamt BL überprüft (Siehe ANHANG A.1 c) Emissionskontrolle vom Lufthygieneamt beider Basel vom ) 12

13 Genauigkeit der Messmethode Verantwortliche Person +- 5,3 % (Relative erweiterte Messunsicherheit gemäss Zertifikat TÜV Rheinland vom ) Dieter Eidenpentz, Laborleiter Parameter 6 Beschreibung des Parameters Einheit Datenquelle Beschreibung Messablauf V Online gemessener resp. berechneter Abgasvolumenstrom am Kamin: V = V Rauchgas + V Kühlluft Hohlwelle + V Heizluft V Rauchgas = berechnetes und normiertes Rauchgasvolumen in Funktion der Drehzahl des Rauchgasgebläses V Kühlluft Hohlwelle + V Heizluft werden als konstante Volumenströme festgelegt (konstante Gebläsedrehzahl). Messgrösse für die Berechnung von Ap = erwartete Aktivitätsrate (in t N2O pro Monitoringperiode) m3/h Umrechnung resp. Normierung durch das PLS auf Normdruck 1013 mbar und Normtemperatur 273,15 C; trocken Nm 3 /h Drehzahl des Rauchgasgebläses Kontinuierliche Messung Kalibrierungsablauf Regelmässige Messung und Kalibrierung aller drei Teilströme alle 2 hre durch ein externes Messinstitut Genauigkeit der Messmethode +-10 % Verantwortliche Person Hubert Goldstein, EMSR-Leiter Parameter 7 Beschreibung des Parameters Einheit Datenquelle MP Während der Monitoringperiode im Ofen 68 verbrannte Klärschlammmenge TS (Trockensubstanz) Berechnung im PLS aus den verschiedenen Zuströmen von intern und extern angeliefertem Dünnschlamm Tonnen pro Monitoringperiode (TS) Aufsummierung der verbrannten Klärschlammmenge, korrigiert auf die Trockensubstanzmenge (TS) mit regelmässigen Messungen mit dem Halogen Moisture Analyser HB43-S von METTLER TOLEDO Beschreibung Messablauf Kalibrierungsablauf Genauigkeit der Messmethode +- 0,15 % Regelmässige Chargen-Messung KS Regelmässige Überprüfung des HB43-S Halogen Moisture Analyser (Siehe ANHANG A.1 h) Serviceprotokoll TS-Messgerät) Verantwortliche Person Dieter Eidenpentz, Laborleiter Parameter 8 Beschreibung des Parameters Einheit ÖP Altölverbrauch t Altöl / Monitoringperiode 13

14 Erhebungsinstrument Beschreibung Messablauf Für die Monitoringperiode eingekaufte Altölmenge (aufsummierte Tonnage aus den Lieferscheinen der Firma Altola AG) Aufsummierung des Altölverbrauchs und Dokumentierung im PLS Genauigkeit der Messmethode +- 1 % Verantwortliche Person Hubert Goldstein, EMSR-Leiter Plausibilisierung von dynamischen Parametern bzw. von Messwerten Sind die unter und aufgeführten Parameter plausibel? Dynamischer Parameter / Messwert 1 Einheit Datenquelle Art der Plausibilisierung DPM Berechnung von DPM: APM = KPM * VM / 10 9 (t N2O pro Monat) KPM = Online gemessene und normierte N2O-Konzentration in mg/nm 3 pro Monat VM = Abgasvolumenstrom normiert in Nm 3 pro Monat DPM = APM / MPM DPM = Durchschnittliche spezifische N2O-Emission pro t verbrannte Menge Klärschlamm TS (KS) MPM = Verbrannte Menge KS in t pro Monat t N2O / t KS und pro Monat Tabelle aus dem PLS generiert Werden diese monatlichen Durchschnittswerte DPM in einer Tabelle mit dem im PLS abgelegten Wert DRE verglichen, können bei grösseren Abweichungen folgende Gründe vorliegen: a) unerwartete Abweichungen bez. Abscheiderate (Erwartete Abscheiderate = 70%). b) Allfällige Messfehler c) Relevante Änderungen in der Klärschlammzusammensetzung Plausibilisierung der durchschnittlichen monatlichen spezifischen N2O-Emission DPM 2017 t N2O Monat Monatliche N2O- Emission (Referenz bei DRE = 0.004) Effektive monatliche N2O- Emission Erwartete monatliche N2O- Emission (Zielvorgabe bei DRE = ; entspr. 70% N2O-Reduktion) t N2O / t Klärschlamm verbrannt (TS) DPM (durchschnittliche monatliche spez. N2O- Emission) n Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Mittelwert Feb bis Dez

15 Bemerkungen zur Tabelle: Die Resultate für die monatliche spezifische N2O-Emission DPM entsprechen mit wenigen Ausreissern ungefähr den erwarteten Werten. Der Wert ist abhängig von der Klärschlamm-Zusammensetzung, die je nach Monat variieren kann Prüfung von Einflussfaktoren soweit vorgesehen Entsprechen die Einflussfaktoren des umgesetzten Projekts/Programms denjenigen in der Projekt- /Programmbeschreibung. Prüfung nicht vorgesehen Einflussfaktor 1 Beschreibung des Einflussfaktors Wirkungsweise auf die Projektemissionen bzw. die Emissionen der Vorhaben des Programms oder die Referenzentwicklung Datenquelle Klärschlammzusammensetzung Die verbrannte Menge Klärschlamm stammt einerseits aus Abwasser aus der Industrie und andererseits aus kommunalem Abwasser. Der Anteil aus Industrieabwasser beträgt im Mittel 70%. Da das Industrieabwasser zuerst mit Kalk neutralisiert werden muss, enthält dieser KS einen etwas grösseren anorganischen Anteil. Die ex-ante vorliegenden spezifischen N2O-Emission DRE könnten bei grösseren Änderungen dieses Verhältnisses KS aus Industrie- oder kommunalem Abwasser ändern. Sollte sich der Anteil Industrieabwasser im Verlauf der Kreditierungsphase um mehr als 10% ändern (<60% und >80%) wird der Parameter 3 (DRE) neu geprüft. Die Aufsummierung der KS- Menge (TS) erfolgt im PLS aus den verschiedenen Teilmengen der intern und extern angelieferten Schlammmenge, multipliziert mit dem jeweiligen im Labor gemessenen TS-Gehalt Die verschiedenen jährlich angelieferten Schlammmengen (Industrie oder Kommunal) sind im Protokoll Betriebskosten aufgeführt. Veränderungen der Klärschlammzusammensetzung 2012 bis

16 Wert in Projektbeschreibung DRE = Effektiver Wert (Durchschnittswert aus den beiden Überprüfungsperioden 1. und 2. Semester 2017) Begründung/Beurteilung der Abweichung Die Klärschlammzusammensetzung hat sich zugunsten mehr kommunaler KS verändert Da jedoch bereits die Messwertberechnung der N2O-Fracht KW 5 35 / 2016 mit kleinerem industriellem KS-Anteil (ca. 53 %) erfolgte, schlagen wir vor, den Wert DRE = zu belassen (Konservative Betrachtung zuungunsten des Gesuchstellers) 4.4 Ergebnisse des Monitorings und Messdaten E R gesamt = E RE E P Leakage = = t CO 2eq ER gesamt = effektive Emissionsverminderungen (t CO2eq) für die Periode vom bis ERE = effektive Emissionen in der Referenzentwicklung (t N2O) für die Monitoringperiode Leakage = 0 (keine Leakage) Die effektiven Projektemissionen EP werden wie folgt berechnet: E P = A P * GWP + Ö P * EF Altöl = * * 2.41 = t CO 2eq EP = effektive Projektemissionen (t CO2eq) AP = effektive Aktivitätsrate (in t N2O) für die Periode vom bis GWP = Spezifisches Treibhauspotential für N2O (t CO2eq je t N2O) = 298 ÖPeffektiv = effektiver Altölverbrauch im Projektszenario (t Altöl) für die Periode vom bis = 2218 t Altöl (Zusammenfassung der wöchentlichen Altölverbräuche aus ANHANG A.1 a) Rohdatenauszug aus dem PLS) Annahme: Da ein spezifischer Altöl- Minderverbrauch im Projektszenario nicht der Projektidee «N2O- Vernichtung bei der Schlammverbrennung» zugeordnet werden kann, wird für das Projektszenario der gleiche spez. Altölverbrauch wie im Referenzszenario eingesetzt ÖP = MP * (ÖP spez. / EFAltöl) = * ( / 2.41) = 7234 * = t Altöl EFAltöl = Emissionsfaktor vom Altöl = 2,41 t CO2eq / t Altöl MP = In der Monitoringperiode ( bis ) verbrannte Menge Klärschlamm = t ÖP spez. = ÖRE spez. = t CO2eq / t KS A P = K P * V / 10 9 (t N2O) für die Periode vom bis = t N 2O KP = Online gemessene und normierte N2O-Konzentration in mg/nm 3 V = Abgasvolumenstrom normiert in Nm 3 für die Periode vom bis Die Berechnung der Menge KS (TS) erfolgt im PLS aus den verschiedenen Teilmengen der intern und extern angelieferten Schlammmenge, multipliziert mit dem jeweiligen täglich 3 x im Labor gemessenen TS-Gehalt. Die Werte sind im Protokoll Betriebskosten festgehalten. Der Altölverbrauch wird aus den Lieferscheinen des Lieferanten (Altola AG) im PLS aufsummiert und im Protokoll Energie festgehalten. Jeweils ca. 3 x pro Woche wird Altöl angeliefert. Es findet keine nennenswerte Stapelung von Altöl auf der Anlage statt. Siehe ANHANG A.4 a) Rohdatenauswertung aus dem PLS (Wochenauswertung) 16

17 Grafische Darstellung der Wochenauswertung Überprüfung der ex-ante definierten Referenzentwicklung Die für die ex-post-referenzentwicklung wichtigen Parameter sind: c) DRE = Durchschnittliche spezifische N2O-Emission pro t KS = t N2O / t KS Dieser Wert bildet die Basis für die Berechnung der anrechenbaren Emissionsminderungen und wurde aus den aufgezeichneten Daten der Kalenderwochen 5 bis 35 / 2016 berechnet. Siehe Messwertberechnung der N2O-Fracht im Prozessleitsystem (PLS) aus den Stundenmittelwerten von KW 5 bis 35 / 2016; Siehe ANHANG A.3 b) Messwertberechnung der N2O-Fracht im PLS aus der Projektbeschreibung d) ÖRE spez. = Spezifischer Referenzverbrauch von Altöl hinterlegt als spezifischer Wert pro t verbrannten KS im PLS Dieser Wert berechnet sich aus den Aufzeichnungen der Referenzperiode KW multipliziert mit dem CO2eq - Emissionsfaktor für Altöl (EF Altöl) ÖRE spez. = 0,341 * 2,41 (t Altöl / t KS * EF Altöl) = 0,8218 t CO2eq / t KS Zugleich wurden als zusätzliche Verifizierung des ÖRE spez. die Monatsmittelwerte der hre 2014 und 2015 ausgewertet (Siehe ANHANG A.3 e) Spez. Altölverbrauch ÖRE spez. (Basis )). Auch für diese Periode ergab sich ein Mittelwert ÖRE spez. von t CO2eq / t KS. E RE = M P* (D RE * GWP + Ö RE spez.) = 7234 (0.004 * ) = t CO 2eq MP EF Altöl = In der Monitoringperiode ( bis ) verbrannte Menge Klärschlamm = 7234 t = Emissionsfaktor vom Altöl = 2,41 t CO2eq / t Altöl 17

18 4.5 Prozess- und Managementstruktur Entsprechen die etablierten Prozess- und Managementstrukturen den in der Projektbeschreibung definierten Strukturen? Die Monitoringdaten werden im Prozessleitungssystem (PLS) erfasst und gespeichert. Für die Erstellung des s werden die relevanten Daten auf eine Excel Datei übertragen und zusammengefasst. Verantwortlich für die Zusammenstellung der für das Monitoring wichtigen Daten ist der Leiter externe Dienstleistungen der ARA Rhein AG, Hr. Roger Hurschler. Das 4-Augenprinzip ergänzt der Geschäftsführer der ARA Rhein AG, Hr. Peter Müller. Die Erstellung des s erfolgt durch die ARA Rhein AG (Hr. Hurschler) extern unterstützt durch die WASCOM AG (Anton Bühler). Alle Daten werden im PLS abgelegt und über 10 hre archiviert. Verantwortlichkeiten Werden die Verantwortlichkeiten zur Datenerhebung, Qualitätssicherung und Datenarchivierung so wahrgenommen, wie in der Projekt-/Programmbeschreibung (nur Erstverifizierung), festgelegt? Datenerhebung ARA Rhein AG, Hr. Hubert Goldstein, EMSR-Leiter Kontakt Hr. Hubert Goldstein, EMSR-Leiter, Telefon , hubert.goldstein@ararhein.ch Verfasser Kontakt ARA Rhein AG Hr. Roger Hurschler, Leiter externe Dienstleistungen Telefon , roger.hurschler@ararhein.ch Qualitätssicherung ARA Rhein AG Kontakt Dieter Eidenpentz, Laborleiter, Telefon , dieter.eidenpentz@ararhein.ch Datenarchivierung ARA Rhein AG Kontakt Hubert Goldstein, EMSR-Leiter, Telefon , hubert.goldstein@ararhein.ch 18

19 5 Ex-post Berechnung anrechenbare Emissionsverminderungen 5.1 Berechnung der erzielten Emissionsverminderungen Siehe Erläuterungen unter Pkt. 4.4 Ergebnisse des Monitorings und Messdaten 5.2 Übersicht Der Gesuchsteller beantragt die Ausstellung der folgenden Mengen an Bescheinigungen: Kalenderjahr Erzielte Emissionsverminderungen ohne Wirkungsaufteilung in t CO2eq Anrechenbare Emissionsverminderungen mit Wirkungsaufteilung in t CO2eq Kalenderjahr: In der Monitoringperiode bis wurden insgesamt anrechenbare Emissionsverminderungen in der Höhe von t CO 2 eq erzielt. 19

20 5.3 Vergleich Ex-post erzielte und ex-ante erwartete Emissionsverminderungen Kalenderjahr Ex-post erzielte Emissionsverminderungen ohne Wirkungsaufteilung in t CO2eq Ex-ante erwartete Emissionsverminderungen ohne Wirkungsaufteilung in t CO2eq Abweichung und Begründung / Beurteilung (ausführlich, wenn die Abweichung >20% beträgt) 1. Kalenderjahr: 2017 ( ) Abweichung: 14 % Wirkungsbeginn erst ab (um 10% verkürztes hr 2017) Relativ lange Ofenrevision (ca. 5 w) im September 2017 Diverse kurze Unterbrüche des Ofenbetriebes; dadurch mehrere Phasen mit Warmhaltebetrieb und An- und Abfahrprozesse Siehe ANHANG A.3 a) Spezielle Betriebszustände und Störungen Der Einfluss dieser Wartungsstillstände inkl. An- und Abfahrprozesse sind in den N2O- Emissionen berücksichtigt 2. Kalenderjahr: Kalenderjahr: Kalenderjahr: Kalenderjahr: Kalenderjahr: Kalenderjahr: Kalenderjahr: ( ) 20

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