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Kontinuierliche Emissionsmessungen

Kontinuierliche Emissionsmessungen erfolgen zur Überwachung der Einhaltung von Emissionsgrenzwerten unter Verwendung von automatischen Messeinrichtungen, die in der Abgasleitung der zu überwachenden Anlage stationär installiert sind. Die immissionsschutzrechtlichen Vorschriften sehen dies für Anlagen mit größeren Emissionsmassenströmen für bestimmte Schadstoffe vor. Die dabei eingesetzten Messeinrichtungen müssen für diese Messaufgabe eine Eignungsprüfung nach der Norm DIN EN 15267 Blatt 3 erfolgreich bestanden haben, ihre Eignung muss im Bundesanzeiger veröffentlicht sein. Eine Datenbank für alle bekannt gegebenen Messeinrichtungen wird vom Umweltbundesamt geführt. Zur Zeit stehen eignungsgeprüfte Messeinrichtungen für die Schadstoffe CO,CO 2 , CH 4 , Formaldehyd, Phenol, SO 2 , NO x , N 2 O, Staub, H 2 S, HCl, HF, Summe organischer Stoffe, NH 3 , Hg und für die Abgasparameter Sauerstoff, Volumenstrom und Feuchtegehalt zur Verfügung. Die automatischen Messeinrichtungen müssen während ihres Betriebes in regelmäßigen Abständen geprüft werden, ob sie bestimmten Qualitätsanforderungen genügen. Dazu gehören die von nach § 29b i. V. m. § 26 BImSchG bekanntgegebenen Prüfinstituten durchzuführenden jährlichen Funktionsprüfungen sowie die Kalibrierung der Messeinrichtungen alle drei Jahre (s. a. DIN EN 14181). Hierbei erfolgt ein Abgleich der Messgeräteanzeige mit Messergebnissen, die parallel mit dem für den jeweiligen Schadstoff zutreffenden Standard-Referenzmessverfahren durch Einzelmessungen ermittelt werden. Mit Hilfe einer eignungsgeprüften Auswerteeinrichtung müssen im laufenden Betrieb der Messeinrichtung die aus den Messergebnissen gebildeten Halbstunden- und Tagesmittelwerte registriert, validiert, klassiert, ausgewertet und gespeichert werden. Die Regelungen sind in der Bundeseinheitliche Praxis bei der Überwachung der Emissionen (RdSchr. d. BMUB v. 31.07.2023 – AG C I 2 – 5025/001-2023.0001) enthalten. Eine detaillierte Darstellung von Vorgaben zur Statuskennung und Klassierung kann als Interpretationshilfe der Bundeseinheitlichen Praxis bei der Überwachung der Emissionen herangezogen werden. Der Anlagenbetreiber berichtet der zuständigen Behörde über die Ergebnisse der kontinuierlichen Messungen eines Kalenderjahres innerhalb von 3 Monaten nach Ablauf eines jeden Kalenderjahres.

Schwarm gestützte Messungen von Luftqualität und Asphalttemperaturen in Städten mittels Fahrrädern zur Förderung nachhaltiger Mobilität, Teilvorhaben: Füllner & Partner GmbH

Kombinierte Untersuchung von Feinstaub und Mobilität, Teilvorhaben: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig

Ökologische Sukzession der mikrobiellen Gemeinschaften in Chronosequenzen der Erdrutschböden in den neuseeländischen Südalpen

Die neuseeländischen Südalpen bieten ein ideales Umfeld für Studien der Bodenentwicklungsprozesse entlang der Chronosequenzen aufgrund der hohen Frequenz an Erdrutschen. Die Erdrutsche in den neuseeländischen Südalpen wurden in früheren geomorphologischen und geochemischen Forschungsarbeiten umfassen studiert und zeichnen sich zudem durch eine gute Zugänglichkeit aus. Allerdings waren die ökologischen Aspekte der Ökosystemherstellung hauptsächlich von der Perspektive der Vegetation untersucht. Das Ziel des vorgeschlagenen Projekts ist die Untersuchung der Ökosystemherstellung mit Schwerpunkt auf mikrobiellen Prozessen in Böden entlang einer Erdrutsch Chronosequenz. Prokaryotischen (Bakterien; Archeen) und eukaryotischen (Algen; Pilze) Bodenmikrobengemeinschaften und ihre Funktionspotenziale werden in Kombination mit geochemischen Analysen, Messungen der Emissionen der Respirationsgase und physiologischen Studien der nitrifizierenden Mikroorganismen studiert. Die Daten werden es ermöglichen, ein holistisches Bild der Ökosystementwicklung zu präsentieren und die Rolle der Mikroorganismen bei der Besiedlung von Initialhabitaten zu untersuchen. Die Identifizierung der dominanten mikrobiellen Taxa und Funktionspotentiallen entlang einer Chronosequenz kann außerdem als eine zusätzliche Methode zur Erkennung des Sukzessionsstatus des Ökosystems bieten. Das vorgeschlagene Forschungsprojekt wird in sich einen bottom-up und top-down Ansätze der Ökosystemforschung kombinieren. Dabei werden die mikrobiellen Gemeinschaften auf Grundlage ihrer molekularen Identität und ihres funktionellen Geninventars mit Feldmessungen der Respirationsgasflüsse und physiologischen Studien zusammen untersucht. Das Forschungsprojekt wird sich auf die folgenden Fragen fokussieren: (a) Zeichnen sich die Erdrutschböden entlang einer Chronosequenz durch unterschiedliche Kerngemeinschaften aus und dominieren bestimmte Taxa?(b) Wie verändern sich die Flüsse der wichtigsten Respirationsgase (CO2, CH4, N2O) während der Sukzession und wie korrelieren diese mit dem funktionellen Geninventar und der Zusammensetzung der Bodenmikrobengemeinschaften?(c) Wie beeinflusst der Gehalt an reaktiven Stickstoff (z. B. Ammonium) die Zusammensetzung der Gemeinschaften von nitrifizierenden Mikroorganismen?Innovation - Dieses Projekt wird die Primärsukzession aus der Perpektive der Entwicklung der Bodenmikrobengemeinschaften und deren Funktionen untersuchen. Die Studie wird prokaryotische und eukaryotische Analysen kombinieren. - Entwicklung der Erdrutschböden wird in einem holistischen Ansatz studiert, indem molekulare Techniken in Kombination mit geochemischen Untersuchungen und Feldmessungen der Flüße der Respirationsgase integriert werden. - Mikroorganismen, die Nitrifikationsprozess in untersuchten Böden katalysieren, werden angereichert und ihre Physiologie studiert. Somit wird die Evolution eines der Schlüsselprozesse des N Zyklus in einer Boden Chronosequenz untersucht.

Trimodaler Digital Twin am Binnenhafen: Collaborative & Sustainable, Teilvorhaben: Entwicklung der technischen Gesamtlösung

Innovative Techniken: Teilvorhaben 1 - Stand der Emissionsminderungstechnik bei Abfallbehandlungsanlagen unter besonderer Berücksichtigung klimarelevanter Abgasparameter

Die in Deutschland betriebenen Abfallbehandlungsanlagen emittieren neben den klassischen Schadstoffen auch klimarelevante Gase wie Lachgas (N2O), Methan (CH4) und fossiles Kohlendioxid (CO2). Diese Abgasparameter werden von nationalen und internationalen Berichtspflichten erfasst, beruhen allerdings zum großen Teil auf veralteten bzw. insbesondere für die Parameter Lachgas und Methan auf sehr eingeschränkten Datenbasen. Mit dem Vorhaben soll der aktuelle Stand der Emissionsminderungstechnik bei Abfallbehandlungsanlagen (Verbrennungs-anlagen für Hausmüll, Klärschlamm, Sonderabfälle und Altholz sowie Bioabfallvergärungsanlagen) eruiert werden und validierte Messdaten zu CH4, N2O und CO2 sowie ggf. weiteren relevanten Abgasparametern an repräsentativen Abfallbehandlungsanlagen zur Ableitung spezifischer Emissionsfaktoren ermittelt werden. Im Hinblick auf den Parameter Lachgas, der im Rahmen der Novellierung des BVT-Merkblattes Abfallverbrennung künftig mit einer Monitoringpflicht insbesondere für Klärschlammverbrennungsanlagen versehen ist, sollen zusätzlich geeignete Maßnahmen zur Emissionsminderung bei Wirbelschichtanlagen aufgezeigt werden. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund des im Zuge der novellierten Klärschlammverordnung zu erwartendenen Ausbaus der thermischen Klärschlammbehandlung von Bedeutung. Zur Schließung von Kenntnislücken sollen darüber hinaus Emissionsmessungen an ausgewählten Anlagen zu relevanten POP (z.B. TBBPA) durchgeführt und untersucht werden, inwieweit diese Verbindungen bei der thermischen Abfallbehandlung vollständig zerstört werden können.

Bekanntgabe von Sachverständigen und Stellen nach § 29b BImSchG

Das Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) regelt in seinen Vorschriften zum anlagenbezogenen Immissionsschutz u. a. auch die Ermittlung von Emissionen und Immissionen sowie die Durchführung sicherheitstechnischer Prüfungen. Sich an der Zielsetzung des Schutzes der Umwelt vor schädlichen Einwirkungen ausrichtend, werden die zuständigen Behörden nach den §§ 26 und 29a BImSchG befugt, dem Anlagenbetreiber die Ermittlung des Emissions- und Immissionsverhalten der Anlage bzw. die Durchführung sicherheitstechnischer Prüfungen aufzugeben. Die betreffenden Sachverhaltsermittlungen sollen i. d. R. durch Sachverständige bzw. sachverständige Messinstitute (Stellen) erfolgen, die über eine sogenannte Bekanntgabe verfügen. Entsprechend der verschiedenen fachlichen Aufgabenbereiche wird unterschieden nach Sachverständige, die mit der Durchführung bestimmter sicherheitstechnischer Prüfungen sowie Prüfung von sicherheitstechnischen Unterlagen beauftragt werden ( Sachverständige nach § 29b in Verbindung mit § 29a BImSchG ) sowie Stellen, die Art und Ausmaß der von Anlagen ausgehenden Emissionen ermitteln, wenn zu befürchten ist, dass durch die Anlage schädliche Umwelteinwirkungen hervorgerufen werden ( Stellen nach § 29b in Verbindung mit § 26 BImSchG ) und Stellen, die wiederkehrende Überprüfungen von eignungsgeprüften Messgeräten für Emissionsmessungen an Kleinfeuerungsanlagen nach der 1. BImSchV durchführen ( Stellen nach § 29b BImSchG in Verbindung mit § 13, Abs. 3 der 1. BImSchV ). Die 41. BImSchV (Bekanntgabeverordnung) konkretisiert die im § 29b BImSchG getroffenen Vorgaben und nennt die jeweiligen Eignungskriterien. In dem auf Antrag geführten Verwaltungsverfahren (dem sogenannten Bekanntgabeverfahren) wird durch die für den Geschäftssitz des Antragstellers zuständige bekannt gebende Behörde des jeweiligen Bundeslandes das Vorliegen der Bekanntgabevoraussetzungen überprüft. Die Veröffentlichung der jeweiligen Bekanntgabeentscheidung erfolgt im Recherche-System-Messstellen-Sachverständige (ReSyMeSa ). Das Landesamt für Umweltschutz (LAU) ist gemäß Nr. 1.2.1 der Verordnung über Zuständigkeiten auf dem Gebiet des Immissionsschutzes ( Immi-ZustVO ) die für die Bekanntgabe von Sachverständigen und Stellen nach § 29b BImSchG zuständige Behörde des Landes Sachsen-Anhalt.

Prüfung von Emissionsermittlungen bekannt gegebener Stellen

Die Tätigkeit der Messstellen unterliegt einer ständigen Kontrolle durch Ortsbesichtigungen bei Messungen und durch Prüfungen von Messplänen oder Messberichten durch die zuständigen Überwachungsbehörden und das LAU. Laut § 16 Abs.1 Nr. 3 der 41. BImSchV sind die Stellen verpflichtet, zu dulden, dass Beauftragte der für die Bekanntgabe zuständigen Behörde des Landes, in dem die Stelle tätig wird (in Sachsen-Anhalt ist das LAU zuständige Behörde), an Ermittlungen teilnehmen oder das Ergebnis der Ermittlung überprüfen können. Durch die Überwachungsbehörden erfolgt anhand der Messkonzepte und -berichte vorrangig die Überprüfung der Auflagen des jeweiligen Genehmigungsbescheides bzw. von Messanordnungen. Die Prüfung von Messplänen und Messberichten auf Einhaltung des messtechnischen Regelwerkes erfordert aufgrund dessen Umfangs sowie insbesondere aufgrund der Schwierigkeit und Komplexität der Probenahme zu Emissionsermittlungen umfangreiche Spezialkenntnisse. Nicht zuletzt aufgrund eigener praktischer Erfahrungen zu Emissionsmessungen und der Mitarbeit in Gremien zur Standardisierung von Emissionsmessverfahren liegen diese Spezialkenntnisse im LAU vor. Die im Land Sachsen-Anhalt bekannt gegebenen Messinstitute sind im Vorfeld von beabsichtigten Emissionsmessungen und Funktionsprüfungen/Kalibrierungen kontinuierlich arbeitender Messeinrichtungen verpflichtet, einen Messplan und den genauen Messtermin rechtzeitig, d. h. mindestens 14 Tage vor der Messdurchführung, bei der zuständigen Überwachungsbehörde und dem LAU einzureichen bzw. anzuzeigen. In Auflagen oder Anordnungen, mit denen die Ermittlung von Emissionen oder Immissionen gefordert wird, ist der Betreiber der Anlage zu verpflichten, den Ermittlungsbericht in zweifacher Ausfertigung der Überwachungsbehörde spätestens 12 Wochen nach Abschluss der messtechnischen Ermittlung vorzulegen. Im Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt (LAU), Dezernat 31, werden alle Ermittlungsberichte (Messpläne, Messberichte) von Emissionsmessungen, die auf Grundlage der §§ 26 und 28 BImSchG in Sachsen-Anhalt erfolgten, erfasst und bei Bedarf hinsichtlich des Standes der Technik von Emissionsminderungsverfahren und messtechnischer Methoden ausgewertet. Auf Anforderung der Überwachungsbehörden bzw. stichprobenartig erfolgt durch das LAU eine Begutachtung der Ermittlungsberichte oder der Messdurchführung bei Kontrollen vor Ort auf ihre Plausibilität, auf Anwendung normenkonformer Mess- und Analyseverfahren, hinsichtlich der sachlichen und personellen Ausstattung sowie auf Umsetzung vorgeschriebener Qualitätssicherungsmaßnahmen. Ergibt die Prüfung von Messberichten oder Messplänen Mängel, werden Nachbesserungen bis hin zu Nachmessungen erforderlich. Die zuständige Überwachungsbehörde wird über beanstandete Messberichte oder festgestellte Mängel bei Messdurchführungen informiert.

Emissionsermittlungen durch das LAU

Das LAU führt keine Emissionsmessungen im Rahmen einer Anlagenüberwachung nach dem BImSchG und seinen Verordnungen aus. Das LAU wird grundsätzlich nur im öffentlichen oder wissenschaftlichen Interesse in seiner Eigenschaft als Obergutachter bzw. sachverständiger Berater der Behörden, Einrichtungen, Gerichte sowie Gemeinden und Gemeindeverbände des Landes Sachsen-Anhalt tätig. Auch können die Überwachungsbehörden das LAU um Amtshilfe ersuchen, wenn es sich um besonders schwierige Feststellungen oder Ermittlungen von überörtlicher oder wissenschaftlicher Bedeutung handelt. Zum Leistungsspektrum gehören z. B. Emissionsermittlungen von: Gesamtstaub einschließlich Staubinhaltsstoffe Partikelfraktionen (Impaktormessungen) Anorganische Gase wie SO 2 , NO x , CO, HCl Organische Stoffe wie Gesamt-Kohlenstoff, PAH, BTX Hochtoxische Stoffe wie Dioxine, PCB Gerüche In der jüngeren Vergangenheit wurden folgende komplexe Untersuchungen durchgeführt (s. a. Fachpublikationen des LAU ): Felduntersuchungen zur Ermittlung des Emissionsverhaltens bei Verbrennung von Getreide zur energetischen Verwertung an einer Kleinfeuerungsanlage (Gemeinsames Projekt mit der Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau) Beteiligung an Bund-Länder-Messprogrammen zur Ermittlung von Emissionsmesswerten für kristallinen Quarzfeinstaub an ausgewählten Anlagen. Im Rahmen dieses Messprogramms wurde das bisher nicht standardisierte Messverfahren für kristalline Quarzfeinstaubemissionen getestet. Untersuchungen zur Emission von Luftschadstoffen aus Kleinfeuerungsanlagen bei der Verbrennung von Getreide, Stroh und ähnlichen pflanzlichen Stoffen (Gemeinsames Projekt mit der Landesanstalt für Landwirtschaft, Forsten und Gartenbau) Ermittlung der Emissionen von Luftschadstoffen bei Verbrennung von Holzbrennstoffen in einer Kleinfeuerungsanlage, die den derzeitigen Stand der Feuerungstechnik repräsentiert. Untersuchungen bei nicht bestimmungsgemäßem Betrieb (unsachgemäße Bedienung, feuchtes Holz…).

Emissionsmessungen

Die messtechnische Ermittlung der Emissionen erfolgt je nach Anlagenart, Anlagengröße und Schadstoff in regelmäßigen, genau festgelegten Zeitabständen (i. d. R. alle drei Jahre) mit mobiler Messtechnik in Form sogenannter Einzelmessungen oder insbesondere bei größeren Anlagen kontinuierlich mit Hilfe von in der Abgasleitung stationär eingebauten automatischen Messeinrichtungen, sofern diese für die zu überwachenden Messkomponenten zur Verfügung stehen. Die stationär eingesetzten automatischen Messeinrichtungen unterliegen einer  aufwändigen Qualitätssicherung und müssen in regelmäßigen Abständen funktionsgeprüft und durch Vergleichsmessungen mit den auch bei Einzelmessungen eingesetzten standardisierten Verfahren kalibriert werden. Zur Überprüfung von Auflagen zur Emissionsbegrenzung müssen die von einer Anlage ausgehenden Schadstoffemissionen messtechnisch so ermittelt werden, dass die Ergebnisse repräsentativ und untereinander vergleichbar sind, einheitlich ausgewertet werden können und eine Überwachung der Emissionsbegrenzungen ermöglichen. Um die Vergleichbarkeit von Messergebnissen zu gewährleisten, kommen bei Ermittlungen zur Überwachung der Emissionen von Luftschadstoffen standardisierte Messverfahren zum Einsatz. Die Durchführung der gesetzlich geforderten Emissionsmessungen oder qualitätssichernder Maßnahmen an automatischen Emissionsmessgeräten erfolgt in Deutschland durch private Messinstitute, die dafür besonders qualifiziert sind, sich mit Erfolg einem Akkreditierungsverfahren nach der Norm DIN EN ISO/IEC 17025 unterzogen haben und für definierte Prüfbereiche bekannt gegeben sind.

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