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07-08 | 2019

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Luft Gaskraftwerke:

Luft Gaskraftwerke: lasche NO x -Grenzwerte Der Ultra-Low-NO x -Brenner Atonox G, eingebaut in einem neuen Gaskraftwerk im Raum Peking. Insgesamt installierte Saacke bis jetzt ein Gesamtvolumen von fast 1.300 MW Feuerungskapazität im Reich der Mitte. In der EU dürfen Gaskraftwerke mit mehr als 50 MW thermischer Leistung von 2021 an maximal 85 mg Stickstoffoxide (NO x ) pro m³ emittieren. Technische Kniffe erlauben jedoch, auch weniger als 30 mg NO x pro Kubikmeter zu emittieren – so wie es im Raum Peking verlangt und praktiziert wird. Die Marktprognosen zur Energieverteilung der Zukunft und die Umweltschutzbestrebungen der EU lassen sich auf eine einfache Formel bringen: erhöhter Bedarf versus verminderte Emissionen. Dieser vermeintliche Gegensatz offenbart schnell Fragen nach der technologischen Machbarkeit – zumal fossile Ressourcen auch in den kommenden Jahrzehnten trotz aller Fortschritte bei erneuerbaren Energien eine wichtige Rolle im weltweiten Energiemix spielen werden. Die Internationale Energieagentur (IEA) prognostiziert in ihrem World Energy Outlook 2018, dass der globale Energiebedarf bis 2040 um mehr als ein Viertel steigt. Insbesondere die industrielle Erdgasnutzung soll bis dahin um circa 45 Prozent wachsen. Allein die Nachfrage Chinas wird sich bis 2040 verdreifachen. In diese Lage fügt sich der in Deutschland beschlossene Kohleausstieg bis 2038 mit seiner schrittweisen Reduzierung kohlebefeuerter Wärmekraftwerken. Erneuerbare Energien werden dies teils kompensieren können, im Fall von wetterabhängigen Versorgungslücken kann sich aber in der Bundesrepublik ein Bedarf für gasbefeuerte Wärmekraftwerke von 100 GW ergeben. Bei einem Status quo von 30 GW gilt es, diese Diskrepanz durch fortschrittliche Technologie zu minimieren. Emissionen mindern Hier setzt die EU mit der Industrieemissionsrichtlinie an. Seit 2013 haben Schlussfolgerungen zu den besten verfügbaren Techniken (BVT) und die damit verbundenen Emissionsbandbreiten einen verbindlichen Stellenwert erhalten. Genehmigungsbehörden müssen innerhalb von vier Jahren nach Veröffentlichung dieser Schlussfolgerungen sicherstellen, dass auch bestehende Anlagen die verbundenen Emissionswerte einhalten. Dies gilt auch für die Schlussfolgerungen des Beste-Verfügbare-Technik-Referenzdokuments (BREF) zu Großfeuerungsanlagen von 2017. Bis 2021 müssen auch bestehende Anlagen in der Schlussfolgerung genannten Werte einhalten. Diese verlangen unter anderem eine deutliche Absenkung der NO x - Emissionen für Großfeuerungsanlagen mit thermischer Leistung größer oder gleich 50 MW. Auch kleinere Anlagen können davon betroffen sein: Denn die 42 UmweltMagazin Juli - August 2019

Luft Richtlinie kennt eine „Aggregationsregel“. Danach wird die Leistung mehrerer Feuerungsanlagen größer oder gleich 15 MW addiert, sofern deren Abgase über einen gemeinsamen Schornstein abgeleitet werden könnten. Die Bundesregierung muss die Vorgaben der Schlussfolgerung noch in deutsches Recht umsetzen. Das Umweltbundesamt (UBA) bereitet dies vor. Die Vorgaben inklusive Grenzwerte werden in der Großfeuerungsanlagenverordnung, der 13. Bundesimissionsschutzverordnung (BImSchV), eingebaut. Noch ist unklar, wie hoch etwa die Grenzwerte für NO x -Emissionen sein werden. Die BVT-Schlussfolgerungen geben aber eine hilfreiche Orientierung (s. Tabelle). Danach sind von einer Absenkung der zulässigen NO x -Emissionen primär gasbefeuerte Bestands- und Neuanlagen betroffen. Dies ist angesichts des prognostizierten Anstiegs beim weltweiten Gasbedarf ein nicht zu unterschätzender Umstand. Gerade Betreiber, die auch aus umweltbewussten Motiven von Schwer- und Heizölkesseln auf Erdgas umgestellt haben, werden dabei vor erhebliche Herausforderungen gestellt: Durch die teilweise sehr hohe Feuerraumwärmebelastung von Bestandsanlagen gestaltet sich die Einhaltung der gesetzlichen Grenzwerte bereits heute schwierig. Einzuhaltende NO X -Emissionen gemäß des BVT-Merkblattes der EU im Vergleich mit den aktuellen Vorgaben der 13. Bundesimmissionsschutzverordnung (13. BImSchV) * Abhängig von der Betriebsparameter des Wärmeerzeugers ** 100–150 mg/Nm³ für 100–300 MW; 200 mg /Nm³ für 300 MW China ist strenger Generell gibt es zwei Ansätze, NO X - Emissionen zu senken: primäre Maßnahmen, die auf einer verbesserten Feuerungsführung basieren (Low-NO X - Technologien), sowie sekundäre Maßnahmen der Feuerung nachgeschaltet. Letztere gehen mit hohen Investitionskosten und zusätzlichen Betriebskosten einher, sodass viele Anlagenbetreiber preiswertere Low-NO X -Feuerungssysteme bevorzugen. Obwohl Bestandsanlagen mit Low- NO X -Technologie hinreichend sicher die aktuellen Grenzwerte einhalten können, unterstreichen die neuen BVT- Werte, dass die Anforderungen steigen werden. Dies zeigt auch ein Blick über den Tellerrand: Zwar mögen die BVT- Vorgaben ehrgeizig erscheinen, doch schon jetzt gelten vereinzelt strengere Vorgaben: So verlangt China im Raum Peking bereits NO x -Emissionen unterhalb von 30 mg/m3 für gasbefeuerte Neu- und Bestandsanlagen. Die auf dem Markt gängigen Low-NO x -Technologien stoßen in diesen Bereichen an ihre Grenzen. Alte technische Kniffe ... Typische primäre Maßnahmen sind, die Abgasrezirkulation zu erhöhen oder mit Luftüberschuss zu arbeiten. Dies führt aber zu steigenden Betriebskosten durch die notwendigen Gebläse, zu Effizienzverlusten durch Abgasverluste und teilweise zu einem instabilen Betrieb der Feuerungsanlage. Nur mit fortschrittlichster Technik und einer abgestimmten Kombination verschiedener Maßnahmen können niedrige NO x - Emissionen wie in den Ballungsräumen Chinas verlässlich eingehalten werden. Seit mehr als 80 Jahren entwickelt die MULTISTAR ONE MOBILE STERNSIEBMASCHINE MIT ÜBERLÄNGENRÜCKFÜHRUNG Aufbereitung von Altholz und Biomasse mit höchster Effizienz. Durchsatz bis 200 m 3 /h. UmweltMagazin Juli - August 2019 43 www.komptech.com

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