Chance für Fernwärme und Heizkraftwerksprojekte. Ulrich Jansen Sektionschef, BAFU, Bern

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1 Chance für Fernwärme und Heizkraftwerksprojekte Ulrich Jansen Sektionschef, BAFU, Bern Definition und Auswirkungen des Feinstaubes Künftige Grenzwerte Rolle der Fern- und Nahwärme in der Klimastrategie des Bundes Biomasse in Grossanlagen: Lösung für CO 2 und Feinstaub? Politische Ausrichtungen P A U L S C H E R R E R I N S T I T U T

2 Fernwärmetagung 18. Januar 2007 in Biel Verschärfung der LRV Chance für Fernwärmeprojekte Ulrich Jansen Bundesamt für Umwelt, Bern Zusammenfassung Seit über 40 Jahren stellt die Fernwärme ein intelligentes Nutzungskonzept für den Wärmebedarf von Siedlungen und Dienstleistungszentren dar. Eine neue Aktualität haben solche Projekte im Kontext der erneuerbaren Energien und besonders im Zusammenhang mit der Holzenergie gefunden. Die Initiierung von Holzwärmekraftwerken ist dann auch Teil der Strategie "Erneuerbare Energien " von EnergieSchweiz. Am 16. Januar 2006 hat Bundesrat Leuenberger dieses Thema im Rahmen seines Aktionsplans gegen den Feinstaub ebenfalls aufgegriffen. Um die Luftverschmutzung durch Feinstaub zu reduzieren und die heute regelmässig überschrittenen schweizerischen Immissions-Grenzwerte einzuhalten, soll die vom Bund angestrebte Förderung der Holzenergie nicht durch viele kleine neue Holzheizungen, sondern durch den Bau von Holzkraftwerken umgesetzt werden. Holzkraftwerke verfügen heute über hochwirksame Rauchgasreinigungssysteme und sind aus Sicht der Luftreinhaltung erheblich vorteilhafter als Kleinanlagen, welche die Abgase unfiltriert emittieren. Auch für mittelgrosse Projekte wird Fernwärme aus Holz nicht nur energetisch, sondern auch lufthygienisch immer interessanter. Der Aktionsplan gegen den Feinstaub sieht unterem vor, dass bei automatischen Holzfeuerungen über 70 kw schrittweise die Staubemissionen erheblich reduziert werden. Dies soll mit einer Änderung der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) umgesetzt werden. Ein entsprechender Entwurf ist am 17. Oktober 2007 in die Anhörung gegangen. Die interessierten Kreise sind aufgefordert, bis Ende Januar 2007 ihre Stellungnahme einzureichen. Die Änderung der LRV betrifft bei den Holzfeuerungen folgende Anpassungen: Einführung eines Konformitätsnachweises für Holzfeuerungen 350 kw Verschärfung der Staubgrenzwerte nach LRV für Holzfeuerungen > 70 kw. Der Konformitätsnachweis für Holzfeuerungen soll den Qualitätsstandard des Anlagesegmentes bis 350 kw anheben und EU-konform machen. Bei den automatischen Holzfeuerungen über 70 kw sollen zudem die Staubemissionen erheblich reduziert werden. Heute werden in der Schweiz ca. 5'000 meist automatische Holzfeuerungen mit einer Leistung über 70 kw betrieben. In diesen Anlagen wird etwa 40 Prozent des gesamten Dok. BAFU F

3 schweizerischen Energieholzes verbrannt. Auch gut betriebene Anlagen stossen heute mindestens 300 Mal mehr Feinstaub aus als eine entsprechende Öl- oder Gasfeuerung. Die aktuell gültigen Staubgrenzwerte sollen deshalb um einen Faktor 5 gesenkt werden. Änderung der LRV (Entwurf vom ) - Staubgrenzwerte für Holzfeuerungen Anlagegrösse neue Grenzwerte gültig ab Staubgrenzwerte neu Staubgrenzwerte bestehend > 10 MW mg/m 3 50 mg/m 3 > 1 MW mg/m mg/m 3 *) > 600 kw mg/m mg/m 3 > 350 kw mg/m mg/m 3 > 70 kw mg/m mg/m 3 *) ab 5 MW: 50 mg/m3 Die Werte beziehen sich auf einen Sauerstoffgehalt im Abgas von 13 %vol ( 1MW) bzw. 11 %vol Noch offen ist natürlich, ob die angestrebte Verdoppelung der Holzenergienutzung angesichts der stark zunehmenden Nachfrage nach Holz seitens der Industrie (Sägereien, Papier- und Plattenindustrie) kurzfristig erreichbar ist. Die mittel- bis langfristige Entwicklung lässt sich in diesem Kontext kaum abschätzen. Der Rohstoff Holz sollte zudem primär stofflich und erst in zweiter Linie energetisch genutzt werden. Deshalb wird das Thema der grossen Holzwärmekraftwerke jeweils schrittweise und situativ entsprechend der aktuellen (Markt-)Situation zu diskutieren sein und abgeklärt werden (vielleicht nicht nötig). Dok. BAFU F

4 Fernwärme DIE KOMFORT-ENERGIE «Die Änderung der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) und das Thema Feinstaub» Chance für Fernwärme und Heizkraftwerkprojekte? Ulrich Jansen Chef Sektion Industrie und Feuerungen, BAFU Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 1 Inhalt des Referates Fernwärme und Feinstaub Aktionsplan gegen Feinstaub Wo liegt das Problem? Änderung der Luftreinhalte-Verordnung (LRV) Neue Anforderungen für Holzfeuerungen Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 2 1

5 Fernwärme und Feinstaub Warum dieser Beitrag des BAFU? Fernwärme hat mit erneuerbare Energien zu tun Erneuerbare Energien haben mit Holz zu tun Holzfeuerungen produzieren viel Feinstaub Der Aktionsplan Feinstaub will dies ändern Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 3 Aktionsplan gegen Feinstaub, Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 4 2

6 Inhalt des Aktionsplans gegen Feinstaub 7 Massnahmen im Bereich Verkehr Industrielle Staubemissionen senken Waldabfälle nicht mehr verbrennen Verstärktes internationales Engagement 3 Massnahmen im Bereich Holzfeuerungen Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 5 Aktionsplan gegen Feinstaub: 3 Massnahmen im Bereich Holzfeuerungen Konformitätsnachweis kw LRV-Änderung Strenge Staubgrenzwerte über 70 kw LRV-Änderung Initiierung von Holzwärmekraftwerken im Rahmen von EnergieSchweiz Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 6 3

7 Feinpartikel in den Lungenbläschen 6 Millionen Lungenbläschen m 2 Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 7 Wirkungen von Feinstaub auf die Gesundheit Reizsymptome der Augen und Atemwege Einschränkung der Leistungsfähigkeit Verstärkte Reaktion auf Allergene und andere Reize Verstärkung von Asthma Erhöhte Anfälligkeit für Erkältungskrankheiten Häufigere Infektionen der Atemwege (Bronchitis, Lungenentzündung) Höheres Risiko für Herzkreislauf-Erkrankungen (Rhythmusstörungen, Infarkt) Höheres Risiko für Lungenkrebs Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 8 4

8 Zürich, Ütliberg Aufnahme: Christoph Hüglin, EMPA Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 9 Luftschadstoffverteilung schöner Sommertag ca m Winter bei starker Inversionslage ca. 300 m Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 10 5

9 Primäre Feinstaub-Emissionen 2000 Total t/jahr Haushalte 7% Verkehr 29% Land- und Forstwirtschaft 37% Industrie und Gewerbe 27% Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 11 Die massgebenden Emissionsquellen Primärer Feinstaub: Verbrennung / Nichtverbrennung 2000 Total: ca. 21'000 Tonnen Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 12 6

10 Blick in die Zukunft Feinstaubemissionen Holzfeuerungen/Verkehr Im Rahmen von EnergieSchweiz soll sich die Energieholznutzung bis ins Jahr 2020 verdoppeln Die Feinstaubemissionen im Verkehrs verändern sich bis 2030 nur unwesentlich Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 13 Rechenexempel: Feinstaubemissionen 2000 bei Verdoppelung der Holzbrennstoffe Holzbrennstoffe 15% Heizöl und Erdgas <1% Diesel 16% Nicht- Verbrennung 51% Sonstige 10% Benzin 1% Offene Verbrennung Forstabfälle 7% Total: ca. 23'000 Tonnen Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 14 7

11 Konformitätsnachweis 350 kw Artikel 20 LRV (Ergänzung zu den Öl- und Gasfeuerungen): Heizkessel, Raumheizer, Herde, Kamineinsätze und offene Kamine (Cheminées) für feste Brennstoffe bis 350 KW dürfen nur mit einem Konformitätsnachweis neu in Verkehr gebracht werden. Diese Massnahme hilft, den aktuellen Qualitätsstandard bei Neuanlagen zu wahren. Die Emissionen werden kurzfristig kaum reduziert. Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 15 Verschärfte Staubgrenzwerte > 70 kw nach dem Stand der Technik Anhang 3 LRV Für automatische Holzfeuerungen über 70 kw Feuerungswärmeleistung werden die Staubgrenzwerte um rund einen Faktor 5 verschärft. Diese Massnahme soll die Staubemissionen jeder neuen und bestehenden grösseren Holzfeuerungen langfristig massiv senken. In den ca Anlagen >70 kw werden rund 40% der Holzbrennstoffe (Input) verbrannt. Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 16 8

12 Neue Staubgrenzwerte > 70 kw Anlagegrösse über 10 MW Grenzwert gültig ab Staubgrenzwert neu 10 mg/m 3 Staubgrenzwert LRV aktuell 50 mg/m 3 über 1 MW mg/m mg/m 3 über 600 kw mg/m mg/m 3 über 350 kw mg/m mg/m 3 über 70 kw mg/m mg/m 3 Sauerstoffbezug: 1 MW: 13%vol > 1MW: 11 %vol Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 17 Begründung des Grenzwertkonzept: Zeitlich gestaffelte Staubgrenzwerte Über 1 MW sind Entstaubungsanlagen Stand der Technik Im Bereich unter 500 kw stehen kostengünstige Minderungstechnologien für Feinstaub erst mittelfristig zur Verfügung Strenge Staubgrenzwerte lassen sich folglich erst mittel- bis langfristig durchsetzen Dies muss kein Nachteil sein, weil die angestrebte Verdoppelung der Holzenergienutzung (wenn überhaupt) erst langfristig realisierbar sein wird. Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 18 9

13 Alle Grenzwerte im Überblick > 70 kw Anlagegrösse > 10 MW gültig ab Bezug O 2 -Gehalt 11 %vol Staub mg/m 3 10 CO mg/m NOx als NO > 1 MW %vol > 600 kw %vol > 350 kw %vol > 70 kw %vol Der NOx-Grenzwert von 250 mg/m 3 gilt für einen Massenstrom 2,5 kg/h Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 19 Wärmegestehungskosten inkl. Gebäude ohne Wärmeverteilung ohne bzw. mit Entstaubungsanlage Heizöl Holz E-Filter Gew.F Rp/KWh Rp/kWh Rp/KWh % Rp/kWh % 100 kw kw kw MW MW Brennstoffpreis Holz 5 Rp./kWh / Heizöl 8 Rp./kWh Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 20 10

14 Übergangsbestimmung Erfüllt eine Anlage die bisherigen Emissionsgrenzwerte nach LRV, gewährt die Behörde Sanierungsfristen von 6 bis 10 Jahren Holzfeuerungen werden nur sanierungspflichtig, wenn sie älter als 15 Jahre sind. Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 21 Schlussfolgerungen für Fernwärmeprojekte (Fernwärme-)Projekte mit Holzfeuerungen werden umweltverträglicher und lassen sich besser umsetzen Lufthygienisch besonders förderungswürdig sind Holzwärmekraftwerke im oberen Leistungsbereich Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 22 11

15 Einschränkungen Ob die angestrebte Verdoppelung der Holzenergienutzung möglich ist, bleibt offen Kurzfristig sind durchaus Engpässe möglich Projekte für Grossanlagen können nur schrittweise entsprechend der jeweils aktuellen (Markt-)Situation umgesetzt werden. Fernwärmetagung Jan. 07 / F / 23 12