Anbau von Energiepflanzen - Ganzpflanzengewinnung mit ...

Genauso wichtig wie die Höhe der Rohemissionen aus dem Kessel sind die Inhaltstoffe der Aschen, die
auf den Betrieb der Feuerungsanlage und der nachgeschalteten Rauchgasreinigungssysteme Einfluß
haben. Details hierüber sind bei SIEGLE (1997) nachzulesen.
Die reine Biomasseverbrennung in Staubfeuerungen wird in Leistungsbereichen von 1 - 50 MW thermischer
Leistung stattfinden. Für kleinere Leistungen ist die Staubfeuerungstechnik aufgrund ihrer Komplexität
kaum wirtschaftlich, größere Leistungseinheiten erfordern entsprechende Abnehmer der erzeugten
Wärmemenge; beim Strom kann momentan davon ausgegangen werden, daß er über das Einspeisegesetz
abgesetzt wird. Zum anderen muß für Anlagen großer Leistung ein entsprechender logistischer Aufwand
zur Brennstoffversorgung betrieben werden, und je nach Biomasseanfall der umliegenden Region müssen
auch größere Transportstrecken in Kauf genommen werden. Für die weitere Diskussion der Emissionsgrenzwerte
wird von Anlagengrößen zwischen 1 und 50 MW Feuerungsleistung ausgegangen.
Bei der Monoverbrennung kann nicht mit der Nutzung vorhandener Rauchgasreinigungssysteme gerechnet
werden. Sie wird speziell für die Biomassen gebaut werden, wodurch die Rohemissionen des Kessels
maßgeblich für die Erforderlichkeit von Rauchgasreinigungssystemen verantwortlich sind. Man wird
daher besonderes Augenmerk auf niedrige Rohemissionen richten.
Für Anlagen in dieser Leistungsklasse sind die Grenzwerte der TA-Luft heranzuziehen. Für Brennstoffe
wie Stroh und Holz wird hier ein Bezugssauerstoffgehalt von 11 % vorgegeben. Da eine kontinuierlich
betriebene Staubfeuerung jedoch kaum bei 11 % O 2 betrieben wird, und eine Verdünnungsrechnung nicht
statthaft ist, sind bei den Verbrennungsversuchen auch die reinen Biomasseflammen für einen
Sauerstoffgehalt von 6 % angegeben.
Die Emissionsgrenzwerte liegen für Anlagen bis 5 MW für Staub bei 150 mg/m³, über 5 MW bei
50 mg/m³. Staubkonzentrationsmessungen wurden bei den Verbrennungsversuchen nicht durchgeführt.
Naturgemäß liegen die Staubkonzentrationen im Rohgas einer Staubfeuerung über diesen Werten. Es ist
in jedem Fall eine Entstaubungseinrichtung erforderlich. Diese kann als Einfach- oder Multizyklonanlage,
als Elektrofilter oder als Gewebefilter ausgeführt sein, wobei beim letzteren aufgrund der Brandgefahr
Funkenflug in den Filter sicher verhindert werden muß. Der CO-Grenzwert liegt für alle hier betrachteten
Anlagengrößen bei 250 mg/m³, bei Anlagen mit weniger als 2,5 MW Feuerungswärmeleistung muß dieser
Wert jedoch nur bei Nennlast eingehalten werden. Durch die entsprechende Aufbereitung des Brennstoffes
kann dieser Grenzwert problemlos eingehalten werden.
Für Stickoxide gilt bei der Staubfeuerung nach TA-Luft ein Grenzwert von 500 mg/m³, sofern nicht
mehrere Anlagen zusammengeschaltet werden, in diesem Fall gilt der Grenzwert von 400 mg/m³. Durch
feuerungstechnische Maßnahmen, wie der Luftstufung im Feuerraum, können bei der reinen Biomasseverbrennung
auch beim relativ stickstoffreichen Stroh NO x-Werte von 200 ppm entsprechend 400
mg/m³ (Umrechnungsfaktor von ppm nach mg/m³: ppm x 2,05) erreicht werden. Die stickstoffärmeren
Holzbrennstoffe liegen in ihren NO x-Werten niedriger. Durch entsprechende primärseitige feuerungstechnische
Maßnahmen lassen sich die Verbrennungsbedingungen so weit beeinflussen, daß die Vorgaben
der TA-Luft auch ohne rauchgasseitige Entstickung eingehalten werden können.
Die SO 2- Grenzwerte der TA-Luft liegen bei 2000, ab 20 MW Feuerungsleistung bei 1000 mg/m³. Durch
den geringen Schwefelgehalt der Biomassen, so konnte bei den Verbrennungsversuchen gezeigt werden,
sind die SO 2-Emissionen bei allen untersuchten Biomassen weit unter den Grenzwerten.
In der TA-Luft ist weiterhin ein Grenzwert für Gesamtkohlenstoff von 50 mg/m³ angegeben. In den
Untersuchungen konnten bisher jedoch keine unverbrannten Kohlenwasserstoffe am Ende der Brennkammer
nachgewiesen werden.
Für Salzsäure (HCl) bestehen für ausschließlich mit unbehandelten Hölzern oder mit Stroh befeuerten
Anlagen in der TA-Luft keine Emissionsbeschränkungen. Ganzpflanzen sind jedoch nicht als Regelbrennstoff
in der TA-Luft aufgeführt. Daher kommt Absatz 3.1.6 der Vorschrift hier zum Ansatz. Bei
einer HCl-Fracht von größer oder gleich 0,3 kg/h muß ein Grenzwert von 30 mg/m³ eingehalten werden.
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