Emissionsmessungen an Kremationsanlagen (Neuigkeiten, Erfahrungen, Rechtliche Hintergründe, Neue Handlungsvorschriften, Stand: 03/2010)

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1 Gewerbliches Institut für Fragen des Umweltschutzes GmbH NL Umweltanalytik Saalfeld Emissionsmessungen an Kremationsanlagen VMT Verfahrens- und Messtechnik

2 Die Auswertung erfolgt entsprechend der Bundeseinheitlichen Praxis bei der Überwachung Emissionen gem. RdSchr. d. BMU v Az.: IG I /5 Anhang F. Kohlenmonoxid (CO) Die Stundenmittelwerte für die CO-Messung werden wie folgt klassiert: Klassen 1 20 (M 1 M 20): Klassen gleicher Breite bis zum Grenzwert, dieser Wert liegt auf der oberen Klassengrenze der Klasse 20. In die Klasse S 1 sind die Überschreitungen zu klassieren. Die Validierung erfolgt nach der Bildung der Stundenmittelwerte für Kohlenmonoxid und Sauerstoff. Folie 2

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4 Folgende Sonderklassen sind vorgesehen: S 1 alle GW Überschreitungen S 2 Messzeit < 2/3 Regelung, d. h. Messzeit < 40 Minuten S 3 Ersatzwerte (gehen in die MW-Bildung ein) S 4 Störung Messeinrichtungen S 5 Wartung Messeinrichtung S 6 Betriebszähler für die Anlage im Zeit-Raster der Mittelwerte S 7 Mittelwerte nach Anhang B 2.3 (Mittelwerte die B 2.2 anlagenbedingt nicht erfüllen, z. B. durch Anfahren und Abfahren während des Bezugszeitraumes S 8 unplausible Werte, die nicht in die Klasse S 2 bis S 7 fallen S 9 Kurzzeitspeicher für Werte außerhalb des Kalibrierbereichs i. S. d. DIN , Nr. 6.5 S 10 Langzeitspeicher für Werte außerhalb des Kalibrierbereichs i. S. d. DIN , Nr. 6.5 S 11 Ausfall Abgasreinigung (Anzahl der Stundenmittelwerte im laufenden Jahr) Folie 4

5 Überwachung der Mindesttemperatur NBZ Für die Überwachung der Mindesttemperatur gilt: TNBZ 1 Mindesttemperatur eingehalten TNBZ 2 Mindesttemperatur unterschritten TNBZ 3 Ausfall Messapparatur Es sind folgende Sonderklassen für die Überwachung der Mindesttemperatur vorgesehen: TNBZ U Summe der Zeitdauer der Unterschreitungen Folie 5

6 Überwachung der der Filteranlage Für die Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Staubmesseinrichtung werden folgende Klassen eingerichtet: F 1 Grenzwert eingehalten FS 1 Grenzwert überschritten FS 2 Messzeit < 2/3 Regelung, d. h. Messzeit < 40 Minuten FS 3 Ersatzwerte (gehen in die MW-Bildung ein) FS 4 Störung Messeinrichtungen FS 5 Wartung Messeinrichtung FS 6 Betriebszähler für die Anlage im Zeit-Raster der Mittelwerte FS 7 Mittelwerte nach Anhang B 2.3 (Mittelwerte die B 2.2 anlagenbedingt nicht erfüllen, z. B. durch Anfahren und Abfahren während des Bezugszeitraumes FS 8 unplausible werte, die nicht in die Klasse S 2 bis S 7 fallen Folie 6

7 Überwachung der der Filteranlage Für die Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Staubmesseinrichtung werden folgende Klassen eingerichtet: FS 9 FS 10 FS 11 Kurzzeitspeicher für Werte außerhalb des Kalibrierbereichs i. S. d. DIN , Nr. 6.5 Langzeitspeicher für Werte außerhalb des Kalibrierbereichs i. S. d. DIN , Nr. 6.5 Ausfall Abgasreinigung (Anzahl der Stundenmittelwerte im laufenden Jahr) Es sind folgende Sonderklassen für die Überwachung der Funktionstüchtigkeit der Filteranlage vorgesehen: FSÜ Summe der Ereignisse der Überschreitungen Folie 7

8 Beispiel Jahresauswertung: Für das Krematorium XYZ ergeben sich für den Berichtszeitraum 2009 somit folgende relevanten Messwerte: Σ M 1 M 20 (GW eingehalten) = 99,59% der gültigen Messwerte S 6 Anzahl Betriebsstunden S 1 (Überschreitung CO-Grenzwert) 8 = 0,41% der gültigen Messwerte S 2 (Messzeit < 2/3 Integrationszeit) 276 Folie 8

9 Beispiel Jahresauswertung: Für das Krematorium XYZ ergeben sich für den Berichtszeitraum 2009 somit folgende relevanten Messwerte: TNBZ 1 (Mindesttemperatur eingehalten) TNBZ 2 (Mindesttemperatur unterschritten) 88 TNBZ 3 (Ausfall Messapparatur) 69 TNBZ U (Σ der Zeitdauer der Unterschreitungen) 14:40 h F 1 (Grenzwert Staub eingehalten) FS 1 (Grenzwert Staub überschritten) 0 FSÜ (Σ der Ereignisse der Staub-Überschreitungen) 0 Folie 9

10 Umstellung des Auswertesystems entsprechend Stand der Technik (VDI 3950) alte Auswertesysteme (nach BEP 1998) Aktualisierung: Im Rahmen der nächsten oder spätestens bei der darauf folgenden Kalibrierung Bis zur Umrüstung soll der bestehende Auswerterechner so parametriert werden, dass validierte SMW klassiert werden Folie 10

11 CO-Messgeräte Messbereich bei << mg/m³ Aktualisierung: Der Satz in Pkt. 4.1 der VDI-Richtlinie 3891: "Treten an der Anlage nachweislich nicht so hohe CO-Spitzen auf, kann der Messbereich entsprechend kleiner gewählt werden." soll generell - insbesondere bei Neuanlagen oder Neuausrüstung von Anlagen - nicht mehr angewendet werden. Der (große) Messbereich soll generell 0 bis mg/m³ betragen. Folie 11

12 CO-Messgeräte Messbereich bei << mg/m³ Begründung: Die Begrenzung des Messbereiches von vorn herein auf << mg/m³ auf Dauer ist nicht gerechtfertigt; mit fortschreitendem Betrieb können sich die Emissionen verschlechtern. Die Verfälschung der Messergebnisse aufgrund der Nichtberücksichtigung von Messwerten bei MBÜ ist laut einem LAI-Beschluss nicht statthaft.. Folie 12

13 CO-Auswertung erfasst nicht den gesamten nachweispflichtigen Betrieb Lösung: Bei der nächsten Funktionskontrolle muss die Funktionsweise der Auswertung überprüft werden. Die (bewusste) nicht regelkonforme Parametrierung des Auswertesystems bzw. die Ausnutzung von Lücken oder Unklarheiten im Regelwerk untergräbt das Anliegen der Gesetzgebung und kann insbesondere im Hinblick auf den Gleichheitsgrundsatz nicht toleriert werden.. Folie 13

14 Plausibilitätsgrenzen der O 2 -Messung werden genutzt um hohe O 2 -Messwerte zu vermeiden (verschleiern) und damit die Bezugswertrechnung schön zurechnen (z. B.: alle Messwerte > 18 % = 18 % oder = Ersatzwert) Lösung: Bei der nächsten Funktionskontrolle muss die Funktionsweise der Auswertung überprüft werden. Plausibilitätsgrenzen: unplausibel wenn < 3,5 ma und > 20,0 ma Die Ergebnisse sind im Funktionsprüfungsbericht zu dokumentieren. Messgröße O 2 zu klassieren (20 Klassen von 0 bis 21 Vol-% O 2 und Sonderklassen S2 sowie S4 - S8) Folie 14

15 Praktische Probleme bei der Kalibrierung und Funktionsprüfung der CO-Messung, Temperatur NBK und Staub - Erstellen der Kalibrierfunktion für CO - Variabilitätsprüfung CO und O 2 - Staubkonzentration - Vergleichsmessung Temperatur NBK Lösungsvorschläge basieren auf Erfahrungen der IFU und werden im aktuellen Tagesgeschäft umgesetzt. Folie 15

16 27. BImSchV: durch geeignete Vorrichtungen sicherzustellen, dass ein Sarg nicht eingefahren werden kann, wenn 1) die aktuelle TNBZ (10-min-MW) 850 C unterschritten hat oder 2) ein Hinweis auf eine Störung des ordnungsgemäßen Betriebes aufgrund 2.1) einer Überschreitung des Grenzwertes für CO (SMW) oder 2.2.1) einer Überschreitung des Grenzwertes für Gesamtstaub bei quantitativer Staubmessung (SMW) oder 2.2.2) einer Überschreitung des Schwellwertes bei qualitativer Staubmessung (Anzeigewert) vorliegt. Folie 16

17 Praxis: Bei den meisten Anlagen eine automatische Ver- und Entriegelung (einschließlich Signalisierung) über die TNBZ realisiert Die Behebung einer Temperaturunterschreitung ist durch Steigerung der Brennerleistung automatisch und relativ schnell möglich. Folie 17

18 Bei einer automatischen Verriegelung über die CO- und Staub- Konzentration wird oft darauf verwiesen, dass diese wenig praktikabel und sinnvoll sei. Bemerkung/Lösung: Die Anforderung kann durch 1. gleitende Berechnung (aller 1 min) der SMW für CO und Gesamtstaub (bei quantitativer Staubmessung) und 2. automatische Alarmsignalisierung bei Überschreitung entsprechend 2.1) und 2.2) und 3. automatische Verriegelung der Ofentür und 4. automatische und per Hand bedienbare Entriegelung der Ofentür und 5. eine zugehörige Betriebsanweisung realisiert werden. Folie 18

19 In einer Betriebsanweisung ist festzulegen, dass bei Signalisierung sofort eine Abklärung der möglichen Ursachen und die Behebung der Störung des ordnungsgemäßen Betriebes zu erfolgen hat. Die Verriegelung kann per Hand aufgehoben werden, wenn die Momentanwerte deutlich unterhalb des Grenz- bzw. Alarmwertes liegen und absehbar ist, dass die durchgeführten Maßnahmen zu einer Wiederherstellung des ordnungsgemäßen Betriebes führen. Die durchgeführten Maßnahmen sind zu dokumentieren. Folie 19

20 QAL3 gem. DIN Laufende Qualitätssicherung durch den Anlagenbetreiber - Zur praktischen Durchführung kann er Dritte beauftragen Folie 20

21 QAL3 gem. DIN Aufgaben des Betreibers: Sicherstellung der Einhaltung des gültigen Kalibrierbereiches; ggf. Veranlassung einer neuen Kalibrierung Sicherstellung der Einhaltung der zulässigen Drift Kontrolle der Drift (und der Präzision); ggf. Veranlassung einer Driftkorrektur oder Wartung Sicherstellung der Verfügbarkeit der Mess- und Auswerteeinrichtungen (AMS) Dokumentation über die Mess- und Auswerteeinrichtungen Folie 21

22 QAL3 gem. DIN Aufgaben des Betreibers: Gültigkeit der Kalibrierfunktion - Anforderungen Neue Kalibrierung der AMS innerhalb von 6 Monaten ist erforderlich, wenn: Regelung alt (ohne Berücksichtigung der realen Betriebszeit der Anlage): 1 Woche (Montag 0:00 Uhr bis Sonntag 24:00 Uhr) => 7*48 HMW = 336 HMW = 100% > 5% => 17 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen => Neukalibrierung, wenn > 5 Wochen pro Jahr > 40% => 135 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen Neukalibrierung Folie 22

23 Gültigkeit der Kalibrierfunktion - Anforderungen Neue Kalibrierung der AMS innerhalb von 6 Monaten ist erforderlich, wenn: Regelung neu (unter Berücksichtigung der realen Betriebszeit der Anlage): Fall A Betriebszeit 168 Std. 1 Woche (Montag 0:00 Uhr bis Sonntag 24:00 Uhr) => 7*48 HMW = 336 HMW = 100% > 5% => 17 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen => Neukalibrierung, wenn > 5 Wochen pro Jahr > 40% =>135 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen => Neukalibrierung Folie 23

24 Gültigkeit der Kalibrierfunktion - Anforderungen Neue Kalibrierung der AMS innerhalb von 6 Monaten ist erforderlich, wenn: Regelung neu (unter Berücksichtigung der realen Betriebszeit der Anlage): Fall B Betriebszeit 1 Std. 1 Woche (Montag 0:00 Uhr bis Sonntag 24:00 Uhr) => 2 HMW = 100% > 5% => 1 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen => Neukalibrierung, da 40% überschritten > 40% => 1 HMW außerhalb des gültigen Kalibrierbereichs liegen => Neukalibrierung Folie 24

25 Gültigkeit der Kalibrierfunktion - Überprüfung und Registrierung Anforderungen Überprüfung und Registrierung erfolgen automatisch im elektronischen Auswertesystem Sonderklasse S 9 : Kurzzeitspeicher Sonderklasse S 9: Anzahl ungültiger MW/Woche bei jeder Erhöhung: Meldung Rücksetzung auf 0 nach Prüfung S10: jeden Sonntag 24:00 Uhr Sonderklasse S 10: Langzeitspeicher Sonderklasse S 10: automatische Prüfung: jeden Sonntag 24:00 Uhr Bei > 5 % MW/Woche: Erhöhung um Zähler 1 bei > 40 % MW/Woche: Erhöhung auf Zähler 6 oder um 5 bei Zähler > 5: Meldung Kalibrierfunktion ungültig Folie 25

26 QAL 3 = regelmäßige Überprüfung/Einstellung der Messeinrichtung mittels Null- bzw. Referenzmaterial Begriffe: (a) Manuelle Null- bzw. Referenzpunktkontrolle und -korrektur (b) Automatische Null- bzw. Referenzpunktkontrolle (c) Automatische Null- bzw. Referenzpunktkontrolle und -korrektur Folie 26

27 Kontrolle der Drift und der Präzision des Nullpunktes (NP) und des Referenzpunktes (RP) mindestens 1x im Wartungsintervall! QAL3 - Einhaltung der zulässigen Drift-Anforderungen Wartungsintervall = maximale Länge des Kontrollzyklus Die Länge des Kontrollzyklus kann (beliebig) verkürzt werden. Wartungsintervall 1 Jahr: die jährliche Funktionskontrolle kann die QAL3 ersetzen Bei Messeinrichtungen mit automatischer Driftkontrolle (= interner Kontrollzyklus) kann diese(r) für den Kontrollzyklus i. S. d. QAL3 herangezogen werden Hinweis: Bei Geräten mit interner Driftkorrektur wird i. d. R. bei Überschreitung des geräteinternen maximal möglichen Korrekturbereiches ein Alarmssignal ausgelöst. Folie 27

28 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit. Fragen, Diskussion und Anregungen: IFU - Herr Dr. Bachmann dr.bachmann@t-online.de VMT - Herr Dipl.-Ing. (FH) S. Graf info@verfahrens-messtechnik.de