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Messbericht zur Durchführung von ... - BioBG GmbH

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chemlab<br />

Gesellschaft für Analytik<br />

und Umweltberatung mbH<br />

Messstelle nach §§ 26,28 BImSchG<br />

Fabrikstr. 23<br />

64625 Bensheim<br />

<strong>Messbericht</strong>-Nr.: ES 409048 20.02.2009<br />

<strong>Messbericht</strong> <strong>zur</strong> <strong>Durchführung</strong> <strong>von</strong> Emissionsmessungen<br />

an 1 Biogasmotor<br />

bei der Erste Biogas Ocholt <strong>GmbH</strong> & Co. KG<br />

in Ocholt<br />

Prinzipiell ist dieser <strong>Messbericht</strong> gem. LAI <strong>zur</strong> direkten Vorlage beim EVU für den Formaldehydbonus gem. EEG<br />

2009 geeignet.<br />

Betreiber: Erste Biogas Ocholt <strong>GmbH</strong> & Co. KG<br />

Godesholter Str. 25<br />

D-26655 Ocholt<br />

Standort: Webers Flach 5<br />

D-26655 Ocholt<br />

Aufgabenstellung: Messtechnische Erfassung der<br />

Emissionen an einem mit Biogas<br />

betriebenen BHKW<br />

Auftragsnummer: ES 409048<br />

Auftragsdatum: 05.02.2009<br />

Datum der Messung: 13.02.2009<br />

Messung gem Anforderungen des EEG<br />

Berichtsumfang: 16 Seiten (inkl. Deckblatt)<br />

+ 2 Anlagen (8-Seiten)<br />

Verteiler: 2x Betreiber<br />

1x chemlab <strong>GmbH</strong>


Seite 2 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

1 FORMULIERUNG DER MESSAUFGABE .................................................................... 3<br />

1.1 AUFTRAGGEBER........................................................................................................ 3<br />

1.2 BETREIBER ............................................................................................................... 3<br />

1.3 STANDORT ................................................................................................................ 3<br />

1.4 ANLAGE .................................................................................................................... 3<br />

1.5 DATUM DER MESSUNGEN........................................................................................... 3<br />

1.6 ANLASS DER MESSUNG ............................................................................................. 3<br />

1.7 AUFGABENSTELLUNG................................................................................................. 3<br />

1.8 MESSTECHNISCH ZU ERFASSENDE KOMPONENTEN...................................................... 4<br />

1.9 ABSTIMMUNG DES MESSPLANS .................................................................................. 4<br />

1.10 MESSPERSONAL........................................................................................................ 4<br />

1.11 BETEILIGUNG WEITERER INSTITUTE ............................................................................ 4<br />

1.12 FACHLICH VERANTWORTLICHER ................................................................................. 4<br />

2 BESCHREIBUNG DER ANLAGE, GEHANDHABTE STOFFE.................................... 5<br />

2.1 ART DER ANLAGE ...................................................................................................... 5<br />

2.2 ANLAGENTECHNIK ..................................................................................................... 5<br />

2.3 BESCHREIBUNG DER EMISSIONSQUELLEN................................................................... 5<br />

2.4 MÖGLICHE EINSATZSTOFFE ODER BRENNSTOFFE ....................................................... 6<br />

2.5 BETRIEBSZEITEN UND LASTVERHALTEN ...................................................................... 6<br />

2.6 EINRICHTUNG ZUR ERFASSUNG UND MINDERUNG DER EMISSIONEN ............................. 6<br />

3 BESCHREIBUNG DER PROBENAHMESTELLE ........................................................ 7<br />

3.1 LAGE UND ABMESSUNGEN DES MESSQUERSCHNITTS .................................................. 7<br />

3.2 ANZAHL DER MESSACHSEN UND LAGE DER MESSPUNKTE IM MESSQUERSCHNITT ......... 7<br />

3.3 ANZAHL UND GRÖßE DER MESSÖFFNUNGEN (MESSSTUTZEN)...................................... 7<br />

4 MESS- UND ANALYSEVERFAHREN, GERÄTE ......................................................... 8<br />

4.1 ERMITTLUNG DER ABGASRANDBEDINGUNGEN ............................................................. 8<br />

4.2 KONTINUIERLICHE MESSVERFAHREN .......................................................................... 9<br />

4.3 DISKONTINUIERLICHE MESSVERFAHREN ................................................................... 12<br />

5 BETRIEBSZUSTAND DER ANLAGE WÄHREND DER MESSUNG......................... 14<br />

5.1 PRODUKTIONSANLAGE............................................................................................. 14<br />

5.2 ABGASREINIGUNGSANLAGE...................................................................................... 14<br />

6 ZUSAMMENSTELLUNG DER MESSERGEBNISSE UND DISKUSSION................. 15<br />

6.1 BEWERTUNG DER BETRIEBSBEDINGUNGEN WÄHREND DER MESSUNG ........................ 15<br />

6.2 MESSERGEBNISSE................................................................................................... 15<br />

6.3 MESSUNSICHERHEITEN............................................................................................ 16<br />

6.4 PLAUSIBILITÄTSPRÜFUNG......................................................................................... 16<br />

6.5 ZUSAMMENFASSUNG DER ERGEBNISSE .................................................................... 16<br />

ANLAGEN<br />

ANLAGE 1 ROH- UND RECHENWERTE (6 SEITEN)<br />

ANLAGE 2 DARSTELLUNG DES ZEITLICHEN VERLAUFS DER CO, NO<br />

UND O2 KONZENTRATIONEN (KONTI-MESSGERÄTE) (2 SEITEN)


Seite 3 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

1 Formulierung der Messaufgabe<br />

1.1 Auftraggeber<br />

Erste Biogas Ocholt <strong>GmbH</strong> & Co. KG<br />

Godesholter Str. 25<br />

D-26655 Ocholt<br />

Ansprechpartner: Hr. Beeken � 04409/970246<br />

1.2 Betreiber<br />

wie 1.1<br />

1.3 Standort<br />

Webers Flach 5<br />

D-26655 Ocholt<br />

1.4 Anlage<br />

Die Gesamtanlage ist genehmigungsbedürftig nach BImSchG in Verbindung mit Nr. 1.4. b)<br />

aa), Spalte 2 („Verbrennungsmotoranlagen <strong>zur</strong> Erzeugung <strong>von</strong> Strom, ... für den Einsatz<br />

<strong>von</strong> ... Biogas ...“) des Anhangs der 4. BImSchV.<br />

1.5 Datum der Messungen<br />

Datum der letzten Messung: entfällt (Erstmessung)<br />

Datum der nächsten Messung: voraussichtlich 2010<br />

1.6 Anlass der Messung<br />

Messungen an der Anlage <strong>zur</strong> Ermittlung der Formaldehydemissionen <strong>zur</strong> Beantragung<br />

der Zusatzvergütung gemäß EEG<br />

Grundlagen:<br />

- §27, §66 EEG (Novellierung zum 01.01.2009)<br />

Beschluss des LAI vom 17. + 18.09.2008<br />

1.7 Aufgabenstellung<br />

Bei den nachfolgend genannten Emittenten sind die Emissionen zu überprüfen:<br />

Quellen-Nr. Beschreibung<br />

E 1 Abgas des Motors (Jenbacher J 312)


Seite 4 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

1.8 Messtechnisch zu erfassende Komponenten<br />

Der Messumfang wurde den unter Punkt 1.6 gen. Anforderungen entnommen.<br />

Die hier genannten Emissionsgrenzwerte haben nur informellen Charakter; einer<br />

Beurteilung der Messwerte wird nicht vorgegriffen.<br />

Komponente<br />

Messumfang<br />

Anzahl der Messdauer pro<br />

Einzelmessungen Einzelmessung<br />

E 1 (Biogas-BHKW)<br />

Kohlenmonoxid<br />

(gemäß 5.4.1.4 TA Luft) 3 30 min<br />

(kontinuierlich)<br />

Stickstoffoxide, angegeben als<br />

Stickstoffdioxid<br />

(gemäß 5.4.1.4 TA Luft)<br />

organische Stoffe,<br />

hier: Formaldehyd<br />

(gemäß 5.4.1.4 TA Luft)<br />

3 30 min<br />

(kontinuierlich)<br />

*) gemäß der TA Luft (Stand 2002)<br />

**) gemäß EEG 2009 i. V. m. Beschluss des LAI vom 17./18.09.2008<br />

Grenzwert *)<br />

2,0 g/m 3<br />

1,0 g/m 3<br />

3 30 min 60 mg/m 3<br />

(40 mg/m³)**<br />

Obligatorisch werden die Abgasrandbedingungen ermittelt und ein Abgasvolumenstrom<br />

berechnet.<br />

Die Messwerte für o.g. Komponenten sind auf den Normzustand (273 K und 1013 hPa)<br />

des trockenen Abgases und einen Volumenanteil an Sauerstoff <strong>von</strong> 5 % zu beziehen.<br />

1.9 Abstimmung des Messplans<br />

Die Erstellung des Messplans erfolgte gemäß der VDI-Richtlinien 2448, Blatt 1 und der<br />

DIN EN 15259 (01/2008).<br />

Es erfolgte eine Meldung des Messtermins an das GAA Hildesheim in Hannover per FAX.<br />

1.10 Messpersonal<br />

Herr Dipl.-Ing. F. Müller (� 06251/8411-35)<br />

Erklärung zum Personaleinsatz<br />

Der Anlagenbetrieb ist konstant und Veränderungen sind <strong>von</strong> der Probenahmestelle aus<br />

eindeutig erkennbar. Die Anwesenheit eines Mitarbeiters des Betreibers gewährleistet die<br />

Arbeitssicherheit.<br />

1.11 Beteiligung weiterer Institute<br />

keine<br />

1.12 Fachlich Verantwortlicher<br />

Herr Dipl.-Chem. H.-J. Winkels (� 06251/8411-25)<br />

jupp.winkels@chemlab-gmbh.de


Seite 5 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

2 Beschreibung der Anlage, gehandhabte Stoffe<br />

2.1 Art der Anlage<br />

Die Gesamtanlage ist genehmigungsbedürftig nach BImSchG in Verbindung mit Nr. 1.4. b)<br />

aa), Spalte 2 („Verbrennungsmotoranlagen <strong>zur</strong> Erzeugung <strong>von</strong> Strom, ... für den Einsatz<br />

<strong>von</strong> ... Biogas ...“) des Anhangs der 4. BimSchV und dient der Stromerzeugung.<br />

2.2 Anlagentechnik<br />

2.2.1 Anlagenbeschreibung<br />

Die Biogasanlage besteht aus folgenden Hauptanlagenteilen:<br />

• Fermenter<br />

• Endlager<br />

• Folien-Gasspeicher<br />

• 1 Gasmotor und 1 Zündstrahlmotor jeweils mit Generator<br />

Das Substrat wird über einen Annahmedosierer in den Fermenter eingebracht. Über eine<br />

Dickstoffpumpe gelangt das vorvergorene Substrat in einen stehenden<br />

Grubenspeicherfermenter, in dem letztlich die Hauptvergärung stattfindet. Das hierbei<br />

entstehende Biogas wird in einem Folienspeicher über dem Fermenter<br />

zwischengespeichert und gelangt anschliessend über Rohrleitungen zu den BHKW-<br />

Gebäuden. Die Biogasreinigung erfolgt ein mehreren Stufen über verschiedene Wäscher<br />

und Aktivkohlefilter.<br />

In den beiden Motoren mit angeschlossenem Generator wird das Biogas verstromt. Die<br />

dabei entstehende Energie wird in das öffentliche Stromnetz eingespeist, die entstehende<br />

Wärme wird <strong>zur</strong> Beheizung der Fermenter genutzt. Die Abgase des Motors werden durch<br />

einen Wärmetauscher und einen Schalldämpfer über einen Abgaskamin der Atmosphäre<br />

zugeführt.<br />

Das vergorene Substrat gelangt über die Substratverteilung in ein Endlager. Die Gärreste<br />

werden anschliessend auf landwirtschaftlich genutzte Flächen ausgebracht.<br />

2.2.2 Technische Daten der Anlage / Nennleistung<br />

Hersteller: GE-Jenbacher<br />

Typ: J312 GSC 21<br />

Art: 4-Takt, V12-Motor<br />

Nr.: 4589911<br />

Elektr. Leistung: 625 kW<br />

Generatorhersteller: Newage Stanford<br />

2.3 Beschreibung der Emissionsquellen<br />

Lage: vertikaler Abgaskamin<br />

Bauausführung/Form: Edelstahl / rund<br />

Höhe über Grund: ca. 10 m<br />

Höhe über Dach: ca. 3 m<br />

Rechtswert: nicht verfügbar<br />

Hochwert: nicht verfügbar<br />

Durchmesser: 0,25 m<br />

Austrittsfläche: 0,049 m²


Seite 6 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

2.4 Mögliche Einsatzstoffe oder Brennstoffe<br />

Substrat: Mais, Gras CCM<br />

Brennstoff: Biogas<br />

2.5 Betriebszeiten und Lastverhalten<br />

Die Anlage wird kontinuierlich unter möglichst hoher Laststufe (in Abhängigkeit der<br />

Gasmenge und der Gasqalität) betrieben.<br />

Betriebszeiten: 7 Tage / Woche (24 h/d)<br />

Emissionsdauer: beim Betrieb der Anlage<br />

2.6 Einrichtung <strong>zur</strong> Erfassung und Minderung der Emissionen<br />

2.6.1 Einrichtung <strong>zur</strong> Erfassung der Emission<br />

Erfasste Abgasströme / Erfassungselemente<br />

Abgasströme: Dem Abgaskamin wird das Abgas des Motors<br />

zugeführt.<br />

Erfassungselemente: geschlossene feste Verrohrung<br />

Ansaugfläche: -<br />

Ventilatordaten<br />

Entfällt (keiner vorhanden)<br />

2.6.2 Einrichtung <strong>zur</strong> Verminderung der Emission<br />

Oxi-Kat Hersteller Fa. MMT mit vorgeschalteter Rohgasreinigung (Trocknung,<br />

Entschwefelung, Aktivkohlefilter)


Seite 7 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

3 Beschreibung der Probenahmestelle<br />

3.1 Lage und Abmessungen des Messquerschnitts<br />

Lage: vertikales Abgasrohr, Zuführung zum Kamin<br />

Bauausführung/Form: Edelstahl , isoliert / rund<br />

vor/nach Ventilator: - (entfällt)<br />

Durchmesser: 0,25 m<br />

Querschnittsfläche: 0,049 m²<br />

Einlaufstrecke am Messquerschnitt: 1,2 m<br />

Auslaufstrecke am Messquerschnitt: 0,6 m<br />

EN13284-1 / DIN EN 15259 erfüllt: nein<br />

Die Dokumentation bezüglich der Konformität der Strömungsverhältnisse zum Norm-<br />

Regelwerk erfolgt bei der Angabe des Abgasvolumenstroms unter Anlage 1.<br />

Die Lage des Messquerschnitts (hier: Länge der Einlaufstrecke) entspricht nicht dem<br />

normativen Regelwerk. Die Abweichung dazu sind jedoch nicht sehr groß und neben einer<br />

Verdichtung des Messnetzes wird bei der Ergebnisangabe eine erhöhte Messunsicherheit<br />

ausgewiesen.<br />

3.2 Anzahl der Messachsen und Lage der Messpunkte im Messquerschnitt<br />

Anzahl der Messachsen: 1<br />

Anzahl der Messpunkte pro Messachse:1<br />

Anzahl der Messpunkte insgesamt: 1<br />

3.3 Anzahl und Größe der Messöffnungen (Messstutzen)<br />

Quelle<br />

Messöffnung: 2 Stutzen je 2“ um 90° versetzt<br />

Zugänglichkeit: im Aufstellungsraum des BHKW, in Arbeitshöhe<br />

mittels Stativ


Seite 8 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4 Mess- und Analyseverfahren, Geräte<br />

4.1 Ermittlung der Abgasrandbedingungen<br />

Ermittlung gemäß interner Handlungsanweisung F-II-08<br />

4.1.1 Strömungsgeschwindigkeit<br />

Gerät: Prandtl´sches Staurohr in Verbindung mit<br />

Mikromanometer<br />

Hersteller: Gothe/Airflow und Müller Messinstrumente<br />

Typ: Mod. TT470<br />

Messbereich: 1,5 - 100 m/s<br />

letzte Überpr./Kalibr.: vor <strong>Durchführung</strong> der Messungen gegen geeichten<br />

Druckkalibrator / gemäß Frist<br />

4.1.2 Statischer Druck im Abgaskamin<br />

Gerät: Prandtl´sches Staurohr in Verbindung mit<br />

Mikromanometer<br />

Hersteller: Fa. Gothe bzw. Müller Messinstrumente<br />

Typ: Mod. MP 6 KSR<br />

Messbereich: 0,1-199,9 Pa bzw. 1-1999 Pa<br />

letzte Überpr./Kalibr.: vor <strong>Durchführung</strong> der Messungen gegen geeichten<br />

Druckkalibrator / gemäß Frist<br />

4.1.3 Luftdruck in Höhe der Messstelle<br />

Gerät: Digital-Barometer / -Vakuumeter<br />

Hersteller: Greisinger electronic<br />

Typ: GDH 12 AN<br />

letzte Überpr./Kalibr.: vor <strong>Durchführung</strong> der Messungen gegen Hg-<br />

Präzisionsbarometer, Fa. Schroodt-Kiefer, / gem.<br />

Frist<br />

4.1.4 Abgastemperatur<br />

Gerät: Hand-Messgerät<br />

Hersteller: Ahlborn Mess- Regelungstechnik, Holzkirchen<br />

Typ: Almemo 2290-8<br />

Fühler: NiCr-Ni Thermoelement<br />

Tmax: 1000 °C<br />

letzte Überpr./Kalibr.: vor <strong>Durchführung</strong> der Messung gegen geeichtes<br />

Thermometer / gemäß Frist<br />

Datenerfassung: Logger, Ahlborn <strong>GmbH</strong>, Almemo 2290-8<br />

4.1.5 Wasserdampfanteil im Abgas (Abgasfeuchte)<br />

Verfahren: gravimetrische Bestimmung nach Adsorption des<br />

Wasseranteils aus einem Teilvolumen an<br />

Molsieb (Differenzwägung)<br />

4.1.6 Abgasdichte<br />

Berechnung aus: - Abgaszusammensetzung (N2, O2, CO2)<br />

- Abgasfeuchte<br />

- Abgastemperatur<br />

- Luftdruck<br />

- stat. Druck im Messkanal


Seite 9 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4.2 Kontinuierliche Messverfahren<br />

4.2.1 Messobjekt [CO, NOx, O2, CO2]<br />

4.2.1.1 Messverfahren<br />

Ermittlung der Konzentration an CO, NOx und CO2 in Emissionen mittels Gasphotometer<br />

gemäß:<br />

• interne SAA D-V-47<br />

Ermittlung der Konzentration an O2 in Emissionen mittels paramagnetischem Sensor<br />

gemäß:<br />

• interne SAA D-V-47<br />

4.2.1.2 Analysator<br />

Gerät: Mehrkomponenten-Gasanalysator<br />

Hersteller: Maihak AG, Hamburg<br />

Typ: Multor S 710 (MUL 03/04)<br />

Konverter: Niedertemperatur-Konverter mit<br />

Molybdänkatalysator<br />

(Betriebstemperatur ca. 380°C)<br />

4.2.1.3 Eingestellter Messbereich<br />

Messbereich (MUL 03/04): Stickoxide als NO: 0-400 bzw. 2.000 mg/m 3<br />

Kohlenmonoxid CO: 0-500 bzw. 2.500 mg/m 3<br />

Kohlenstoffdioxid: 0-20 Vol.-%<br />

Sauerstoff: 0-25 Vol.-%<br />

Bestimmungsgrenze NO, CO: je 5 mg/m 3<br />

Bestimmungsgrenze CO2, O2: je 0,2 Vol.-%<br />

4.2.1.4 Gerätetyp eignungsgeprüft<br />

Eignungsprüfung / Bekanntgabe: MUL 03/04<br />

Rdschr. des BMU<br />

vom 17.04.2001, GMBl 2001, Nr. 19, S. 386 ff und<br />

vom 25.04.2002, GMBl 2002, Nr. 19, S 401 ff


Seite 10 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4.2.1.5 Messplatzaufbau<br />

Entnahmesonde<br />

Hersteller: M&C, PSP 4000<br />

Ausführung unbeheiztes Edelstahlrohr<br />

Länge: 0,2 m<br />

Filter: beheizter Keramikfilter (180°C)<br />

Messgasaufbereitung<br />

Gerät: Messgasaufbereitungs-System<br />

Hersteller: M&C<br />

Typ: PSS 5/3<br />

Prinzip: Peltier-Kühler, Partikelfilter, Messgaspumpe,<br />

Kondensatabführung<br />

Temperatur: geregelt auf 5 °C<br />

Messgasleitung vor Gasaufbereitung: beheizt (180 °C) , Innenmaterial PTFE, max. 3 m<br />

Messgasleitung nach Gasaufbereitung: unbeheizt, PTFE, ca. 10 m<br />

4.2.1.6 Überprüfung der Gerätekennlinien mit folgenden Prüfgasen<br />

Nullgas<br />

Stickstoff 5.0 bzw. nachgereinigte Außenluft / synth. Luft<br />

Prüfgas<br />

Zusammensetzung: CO: 1.804 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

NO: 1.800 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

SO2: 1.800 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

in N2 5.0<br />

Hersteller: Westfalen AG<br />

zertifiziert ja<br />

Herstelldatum: 03.2008<br />

Stabilitätsgarantie: 24 Monate<br />

Überprüfung des Zertifikates: ja (bei Lieferung)<br />

Zusammensetzung: CO: 402 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

NO: 356 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

SO2: 198 mg/m 3 +/- 2,0 % rel.<br />

in N2 5.0<br />

Hersteller: Westfalen AG<br />

zertifiziert ja<br />

Herstelldatum: 03.2008<br />

Stabilitätsgarantie: 24 Monate<br />

Überprüfung des Zertifikates: ja (bei Lieferung)<br />

Zusammensetzung: 18,1 Vol.-% CO2 in N2 5.0<br />

Hersteller: Westfalen AG<br />

zertifiziert ja<br />

Herstelldatum: 09.2007<br />

Stabilitätsgarantie: 24 Monate<br />

Überprüfung des Zertifikates: ja (bei Lieferung)<br />

Für die Messkomponente Sauerstoff dient als Kalibriergas Außenluft bzw. synth. Luft.


Seite 11 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4.2.1.7 90-%-Einstellzeit des gesamten Messaufbaus<br />

Die Ermittlung der Einstellzeit des gesamten Probenahmesystems erfolgt durch drucklose<br />

Prüfgasaufgabe über die Entnahmesonde. Die Zeit, die <strong>von</strong> der Aufgabe des Prüfgases bis<br />

zum Erreichen einer Geräteanzeige <strong>von</strong> 90 % des Prüfgassollwertes vergeht, beträgt <<br />

100 sec.<br />

4.2.1.8 Erfassung / Registrierung der Messwerte<br />

Gerät: Datalogger,<br />

Ahlborn Mess- und Regelungstechnik <strong>GmbH</strong>,<br />

Almemo 2290-8<br />

Software: AMR-Control Ver.5.8.1.6, Ahlborn<br />

4.2.1.9 Maßnahmen <strong>zur</strong> Qualitätssicherung<br />

Die Prüfung der Dichtigkeit des gesamten Probenahmesystems erfolgt durch drucklose<br />

Prüfgasaufgabe über die Entnahmesonde. Die Abweichung zwischen „Sollwert“ und<br />

„Istwert“ unterschreitet 5 %.<br />

Am Ende der Messung erfolgt eine Überprüfung der Kalibrierung des Analysators.


Seite 12 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4.3 Diskontinuierliche Messverfahren<br />

4.3.1 Gas- und dampfförmige Emissionen<br />

4.3.1.1 Messobjekt [Formaldehyd]<br />

4.3.1.1.1 Messverfahren<br />

Ermittlung der Konzentration an Aldehyden gemäß:<br />

• VDI 3862, Blatt 2 („Messen aliphatischer und aromatischer Aldehyde und Ketone nach<br />

dem DNPH-Verfahren - Gaswaschflaschen-Methode)<br />

• Umsetzung des vorgenannten Regelwerks durch die interne SAA D-V-01<br />

4.3.1.1.2 Messplatzaufbau<br />

Mittels einer Pumpe mit vorgeschaltetem Trockenturm und Gasuhr wird dem Abgas ein<br />

Teilvolumenstrom über eine Sonde entnommen und der Absorptionseinrichtung zugeführt.<br />

Da bei einer Abgastemperatur <strong>von</strong> > 200°C am Messque rschnitt keine flüssigen Aerosole<br />

auftraten, wurde auf eine isokinetische Probenahme verzichtet.<br />

Absaugeinrichtung<br />

Art: Pumpe mit Trockenturm und Gasuhr<br />

Hersteller: DSM, Oberelsungen Desaga<br />

Typ: Pumpe: Reciprotor 406 R GS 212 / GS312<br />

Gasuhr: Remus 3 G 1.6<br />

Flussrate: 0,5 l/min<br />

Entnahmesonde<br />

Hersteller: M&C, PSP 4000<br />

Art: unbeheiztes Edelstahlrohr mit Krümmer,<br />

Länge 0,2 m<br />

Partikelfilter: beheizter Keramikfilter (180°C)<br />

Abstand zwischen Ansaugöffnung der<br />

Entnahmesonde und der Sorptionseinrichtung:<br />

ca. 3 m<br />

Absorptionseinrichtung<br />

Absorber: 2 hintereinandergeschaltete Glasfrittenwaschflaschen<br />

(D2), die mit je 40 ml Absorbtionslösung<br />

befüllt sind, mit nachgeschaltetem Tropfenabscheider<br />

(Kühlung der Waschflaschen bei<br />

Umgebungstemperatur > 20°C mit Eiswasser)<br />

Absorbtionslösung: 4 mmol/l 2,4-Dinitrophenylhydrazin in<br />

schwefelsaurem Acetonitril<br />

Probenlagerung/-transport: Die Absorbtionslösungen werden am Messort<br />

quantitativ in geeignete Transportgefäße überführt,<br />

diese dunkel und kühl gelagert und nach Beendigung<br />

der Messungen unverzüglich ins Labor<br />

transportiert.<br />

Zeitraum zwischen Probenahme<br />

und Analyse: 2 Tage<br />

Beteiligung eines Fremdlabors: keine


Seite 13 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

4.3.1.1.3 Analytische Bestimmung<br />

Im Anschluss an die Probenahme werden die Inhalte der beiden Waschflaschen und evtl.<br />

anfallendes Kondensat aus dem Tropfenabscheider in Schraubdeckelflaschen (Glas)<br />

abgefüllt.<br />

Die Lösung kann direkt in die HPLC-Anlage injiziert werden.<br />

Instrumentelle Arbeitsbedingungen<br />

HPLC-Anlage: Agilent 1100 Series mit UV-Detektor,<br />

Säule C18 (Macherey & Nagel, EC 250/4<br />

Nucleosil)<br />

Wellenlänge: 365 nm<br />

mobile Phase: Acetonitril / Wasser = 60/40 % (V/V), isochratisch<br />

Injektionsmenge: 20 µl<br />

Fließgeschwindigkeit: 1 ml/min<br />

Kalibrierung / Standards: externe Vergleichsstandards mit käuflichen<br />

Standardlösungen<br />

Beteiligung eines Fremdlabors: keine<br />

4.3.1.1.4 Verfahrenskenngrößen<br />

Bestimmungssgrenzen: 0,03 mg<br />

Relative Bestimmungsgrenzen: 1 mg / Nm 3<br />

(bei 30 l Probevolumen)<br />

Messunsicherheit: siehe Kapitel 6.3 des <strong>Messbericht</strong>es<br />

4.3.1.1.5 Maßnahmen <strong>zur</strong> Qualitätssicherung<br />

Alle eingesetzten Prüfmittel (z.B. Gasuhren) unterliegen der Prüfmittelüberwachung. Nach<br />

erfolgtem Aufbau der Probenahmeapparatur erfolgt eine Befüllung der Waschflaschen mit<br />

Absorberlösung und ein Dichtigkeitstest der Absaugapparatur. Die Absorberlösung wird<br />

wie eine Probe weiterbehandelt (Feldblindwert).<br />

Zur Kapazitätserhöhung wurde die Konzentration an 2,4-Dinitrophenylhydrazin in der<br />

Absorbtionslösung <strong>von</strong> 2 mmol/l (gem VDI 3862) auf 4 mmol/l erhöht.<br />

Zuzüglich <strong>zur</strong> Quantitativen Auswertung bei 365 nm erfolgt eine Qualitative Kontrolle des<br />

Reaktionsproduktes <strong>von</strong> 2,4-Dinitrophenylhydrazin mit dem im Abgas vorhandenen<br />

Stickstoffmonoxid bei einer Wellenlänge <strong>von</strong> 300 nm.<br />

4.3.2 Partikelförmige Emissionen<br />

entfällt<br />

4.3.3 Besondere hochtoxische Abgasinhaltstoffe<br />

entfällt<br />

4.3.4 Geruchsemissionen<br />

entfällt


Seite 14 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

5 Betriebszustand der Anlage während der Messung<br />

5.1 Produktionsanlage<br />

Nachfolgend sind einige Daten genannt, welche den Betriebszustand während des<br />

Messzeitraums charakterisieren:<br />

Der Motor wurde zum Messzeitpunkt mit einer Last <strong>von</strong> ca. 100 % betrieben.<br />

Eingesetztes Substrat am Tag der Messung (gem. Betreiberangabe):<br />

• Mais, Gras, CCM<br />

Leistung max.: 624 kW<br />

Leistung ist: 624 kW<br />

Betriebsstunden: 19.206<br />

Starts: 1.056<br />

Rohgaszusammensetzung am Tag der Messung gem Betreibermessgerät:<br />

CH4: 58,5 %<br />

H2S: 0 ppm<br />

O2: 0,1 %<br />

5.2 Abgasreinigungsanlage<br />

Der eingebaute Oxi-Kat der Fa. MMT wurde unter Routinebedingungen betrieben.


Seite 15 <strong>von</strong> 16 zu <strong>Messbericht</strong> ES 409048 der chemlab <strong>GmbH</strong>, Bensheim<br />

6 Zusammenstellung der Messergebnisse und Diskussion<br />

6.1 Bewertung der Betriebsbedingungen während der Messung<br />

Die Anlage wurde laut Betreiberangabe bei hoher Auslastung unter Routinebedingungen<br />

betrieben. Es traten keine Betriebsstörungen auf.<br />

6.2 Messergebnisse<br />

6.2.1 Motor 1<br />

Abgasrandbedingungen<br />

Messgröße Einheit Wert<br />

Datum - 13.02.200<br />

9<br />

mittlere O2-Konzentration Vol.-% 8,2<br />

mittlerer Bezugssauerstofffaktor - 1,25<br />

mittlere Abgasgeschwindigkeit m/s 24,5<br />

Abgasvolumenstrom (n,tr) m 3 /h 1.860<br />

Messkomponente CO<br />

Messung Nr. 1 2 3<br />

Größe Einheit 13.02.200 13.02.200 13.02.200<br />

9 9 9<br />

Anfang Uhr 17:31 18:01 18:31<br />

Ende Uhr 18:01 18:31 19:01<br />

Konzentration (n,tr,<br />

5 % O2)<br />

mg/m 3<br />

20 21 21<br />

Massenstrom (n,tr) kg/h 0,030 0,031 0,031<br />

Messkomponente NOx (angegeben als NO2)<br />

Messung Nr. 1 2 3<br />

Größe Einheit 13.02.200 13.02.200 13.02.200<br />

9 9 9<br />

Anfang Uhr 17:31 18:01 18:31<br />

Ende Uhr 18:01 18:31 19:01<br />

Konzentration (n,tr,<br />

5 % O2)<br />

mg/m 3<br />

454 458 460<br />

Massenstrom (n,tr) kg/h 0,679 0,683 0,686<br />

Messkomponente Formaldehyd<br />

Messung Nr. 1 2 3<br />

Größe Einheit 13.02.200 13.02.200 13.02.200<br />

9 9 9<br />

Anfang Uhr 17:30 18:03 18:35<br />

Ende Uhr 18:00 18:33 19:05<br />

Konzentration (n,tr)<br />

5 % O2)<br />

mg/m 3<br />

7,1 6,9 7,0<br />

Massenstrom (n,tr) kg/h 0,011 0,010 0,010


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6.3 Messunsicherheiten<br />

Komponente Relativwert der erweiterten Unsicherheit<br />

(Vertrauensbereich p = 95 %) des Gesamtergebnisses<br />

(in % des Maximalwertes)<br />

Bestimmungsmethode<br />

CO 8 % indirekter Ansatz<br />

NO2 8 % indirekter Ansatz<br />

Formaldehyd 15 % Doppelbestimmungsmethode<br />

6.4 Plausibilitätsprüfung<br />

Die Plausibilitätsprüfung der Messergebnisse erfolgte im Hinblick auf den Betriebszustand<br />

der Anlage während der Messungen und auf die Bedingungen der Probenahme.<br />

Der Verlauf der CO und NOx-Konzentration zeigt ein stationäres, anlagentypisches<br />

Verhalten.<br />

Die Auswirkung der zu geringen Auslaufstrecke an der Messstelle auf die ermittelten<br />

Konzentrationen kann als gering angesehen werden, da auf Grund der Abgasführung<br />

(Wärmetauscher, mehrfache Richtungsänderung durch Rohrbögen) <strong>von</strong> einer guten<br />

Durchmischung des Abgases und einer daraus resultierenden homogenen Verteilung<br />

ausgegangen werden kann. Aus diesem Grund und wegen des geringen Durchmessers<br />

des Abgasrohres wurde die Messung an einem Punkt durchgeführt.<br />

Zur Abdeckung <strong>von</strong> Unwägbarkeiten wurden die Werte der Messunsicherheit<br />

entsprechend erhöht.<br />

Der sehr niedrigen CO-Konzentrationen, sprechen für eine effektiv arbeitende<br />

Abgasreinigungsanlage.<br />

Die Messergebnisse erscheinen plausibel.<br />

6.5 Zusammenfassung der Ergebnisse<br />

Nachfolgend werden die gerundeten Höchstwerte der Einzelmessungen incl. der<br />

erweiterten Messunsicherheiten (MU mit Vertrauensbereich p = 95 %) aufgeführt und den<br />

Grenzwerten gegenübergestellt. Die Messergebnisse beziehen sich auf den Normzustand<br />

(1013 hPa, 273 K) des trockenen Abgases und eine Sauerstoffkonzentration <strong>von</strong> 5 Vol.-%.<br />

Komponente max. gemessene Konzentration<br />

max. gemessener Massenstrom Grenzwert *)<br />

± Messunsicherheit<br />

Wert ± MU Einheit<br />

Zündstrahlmotor<br />

Wert Einheit<br />

CO 0,02 0,002 g/m 3<br />

0,03 kg/h 1,0 g/m 3<br />

NO + NO2<br />

0,46 0,04 g/m<br />

ang. als NO2<br />

3<br />

0,69 kg/h 0,50 g/m 3<br />

Formaldehyd 7 1 mg/m 3<br />

0,01 kg/h 60 mg/m 3<br />

*) gemäß. der TA Luft (Stand 2002)<br />

**) gemäß EEG 2009 i. V. m. Beschluss des LAI vom 17./18.09.2008<br />

chemlab<br />

Gesellschaft für Analytik<br />

und Umweltberatung mbH<br />

Messstelle nach §§ 26, 28 BImSchG<br />

Bensheim, den 20.02.2009<br />

Sachbearbeiter Leiter<br />

Dipl.-Ing. F. Müller Dipl.-Chem. H.-J. Winkels<br />

(40 mg/m³)**

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