Evaluation und Minderung klimarelevanter Gase aus Abfallverbrennungsanlagen
Die in Deutschland betriebenen Abfallverbrennungsanlagen emittieren neben den klassischen Schadstoffen auch klimarelevante Gase wie Lachgas (N2O), Methan (CH4) und fossiles Kohlendioxid. Um tiefere Kenntnisse über die Bildung und Freisetzung klimaschädlicher Gase in Abfallverbrennungsanlagen zu bekommen, erfolgten im Auftrag des Umweltbundesamtes (FKZ 3714 42 313 3) Literaturrecherchen sowie Messungen von Lachgas und Methan. Die Messungen erfolgten an Anlagen mit unterschiedlichen Verbrennungstechniken: An zwei Klärschlammverbrennungsanlagen mit Wirbelschichtfeuerung, an einer Klärschlammverbrennungsanlage mit Rostfeuerung sowie an einer Abfallverbrennungsanlage mit Rostfeuerung und einer Altholzverbrennung mit Wirbelschichtfeuerung.
Die Bildung von Lachgas ist im Wesentlichen vom Stickstoffgehalt des Abfalls, von der Verbrennungstemperatur und dem Sauerstoffgehalt der Verbrennung abhängig. Im Ergebnis zeigt sich deutlich das hohe Lachgasbildungspotenzial bei der Verbrennung von stickstoffreichem Klärschlamm. In den Wirbelschichtanlagen ergaben die Lachgasmessungen bei Ofentemperaturen über 850 °C Emissionswerte bis 200 mg/m3, die sich beim Absenken der Ofentemperatur unter 850 °C auf bis zu 400 mg/Nm3 verdoppelten. In der Klärschlammverbrennung mit Rostfeuerung wurden bei Nachverbrennungstemperaturen von 850 bis 900 °C Lachgaswerte zwischen 360 mg/m³ und 800 mg/m³ gemessen. Dagegen lagen die Lachgasemissionen in einer Haus- und Gewerbeabfallverbrennung mit Rostfeuerung unter 5 mg/m³ und in einer Altholzverbrennung mit zirkulierender Wirbelschicht bei 20 bis 50 mg/m³ bei Temperaturen in der Nachbrennzone von 930 bis 960 °C. Die im Projekt gemessenen Methanemissionen der Anlagen lagen bei der Klärschlammverbrennung zwischen 5 und 20 mg/m³, bei der Verbrennung von Haus- und Gewerbeabfall sowie Altholz unter 5 mg/m³.
Zur Beurteilung der Klimarelevanz von Abfallverbrennungsanlagen sind weiterhin Kenntnisse über die Höhe des biogenen Anteils im Abfall erforderlich. Dazu wurden drei Methoden zur Messung und Bestimmung von Kohlenstoffisotopen beschrieben, die in der Norm EN ISO 13833 im Jahr 2013 veröffentlicht wurden.
Abschlussbericht "Evaluation und Minderung klimarelevanter Gase aus Abfallverbrennungsanlagen"
Messstelle nach § 29b Bundes-Immissionsschutzgesetz
