Verbraucher-Tipps zum klimafreundlichen Heizen Wer mit Holz heizt, schont das Klima, denn bei der Verbrennung von Holz entsteht nur soviel Kohlendioxid, wie die Bäume vorher beim Wachstum gebunden haben. Aber: Besonders bei nicht optimaler, unvollständiger Verbrennung und beim Einsatz falscher Brennstoffe stoßen Holzheizungen große Mengen gefährlicher Luftschadstoffe aus – zum Beispiel gesundheitsschädlichen Feinstaub oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Mit qualitativ hochwertigem Holz, einer technisch einwandfreien Heizung und einer sparsamen Nutzung lassen sich die Emissionen der Holzöfen und -kessel entscheidend senken. Alles Wissenswerte rund um Kamin- oder Kachelofen erläutert der kostenlose Ratgeber „Heizen mit Holz” des Umweltbundesamtes (UBA). Welche Brennstoffe in Kaminöfen, Kachelöfen und ähnlichen Anlagen erlaubt sind, legt die „Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen” (1. BImSchV ) fest. Erlaubt sind bei Anlagen mit festen Brennstoffen naturbelassenes Scheitholz, Holzbriketts/-pellets sowie Braun- und Steinkohle. Vielfach bietet der Brennstoffhandel daneben sogenannte Paraffin-Brennscheite an. Diese quaderförmigen Blöcke bestehen in der Regel aus einer Mischung aus Sägespänen und einer erheblichen Menge Paraffin. In Kamin- und Kachelöfen und ähnlichen Anlagen die unter die 1. BImSchV fallen, sind diese nicht erlaubt. 'Wer dennoch Brennscheite mit hohen Paraffinanteilen in seinem Ofen verbrennt, riskiert nicht nur ein Bußgeld, sondern kann sich weitere Probleme einhandeln - zum Beispiel mit den Nachbarn: Der Staubausstoß eines Kaminofens, der mit Paraffinbrennscheiten betrieben wird, kann bis zu acht Mal so hoch sein, wie bei der Verbrennung trockenen Scheitholzes. Auch Sicherheitsprobleme sind nicht auszuschließen. Wer das Klima schonen möchte, sollte – neben der Wahl des richtigen Brennstoffs – die folgenden Tipps beachten: Der Ratgeber „Heizen mit Holz” steht zum kostenlosen Download bereit. Eine gedruckte Fassung ist kostenlos erhältlich per Telefon zum Ortstarif: 01888/305-3355, Fax: 01888/305-3356 oder per Email: uba [at] broschuerenversand [dot] de . Schriftliche Bestellungen einfach an: Umweltbundesamt, c/o GVP Gemeinnützige Werkstätten Bonn, Postfach 30 03 61, 53183 Bonn. Dessau-Roßlau, 14.11.2008
Verbrennen von Papierbriketts ist in kleinen Anlagen verboten Alles Wissenswerte rund um Kamin- oder Kachelofen erläutert der Ratgeber „Heizen mit Holz” des Umweltbundesamtes (UBA). Welche Brennstoffe in Kaminöfen, Kachelöfen und ähnlichen Anlagen erlaubt sind, legt die „Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen” (1. BImSchV ) fest. Es sind bei Anlagen mit festen Brennstoffen: Papierbriketts zählen also nicht, wie die einschlägige Werbung mit Slogans wie „Bares Geld sparen durch Heizen mit Altpapier” suggeriert zu den zulässigen Brennstoffen. Wer sie dennoch in seinem Ofen verbrennt, riskiert ein Bußgeld. Und weitere Schwierigkeiten sind möglich: Weil keine Anlage darauf ausgelegt ist, Papierbriketts zu verbrennen, sind weder hohe Emissionen noch andere Probleme - etwa die Verschmutzung der Anlage - auszuschließen. Altpapier gehört also nicht in die Heizung sondern in die Altpapiertonne. Kamin- und Kachelöfen erfreuen sich seit einigen Jahren zunehmender Beliebtheit. Aber: Besonders bei nicht optimaler, unvollständiger Verbrennung und beim Einsatz falscher Brennstoffe stoßen diese Anlagen große Mengen gefährlicher Luftschadstoffe aus - zum Beispiel Feinstaub oder polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe. Es ist deshalb besonders wichtig, nur geeignete Brennstoffe zu nutzen und die Anlagen so zu betreiben wie die Bedienungsanleitung es vorsieht. Wer das Klima schonen, die Umwelt schützen und seinen Nachbarinnen und Nachbarn nicht in die Quere kommen möchte, sollte - neben der Wahl des richtigen Brennstoffs - die folgenden Tipps beachten: Alles Wissenswerte rund um Kamin- oder Kachelofen erläutert der Ratgeber „Heizen mit Holz” des Umweltbundesamtes ( UBA ). Er ist kostenlos erhältlich per Telefon (zum Ortstarif): 03018/305-3355, per Email: uba [at] broschuerenversand [dot] de . Schriftliche Bestellungen an: Umweltbundesamt, c/o GVP Gemeinnützige Werkstätten Bonn, Postfach 30 03 61, 53183 Bonn.
Alte Holzöfen und -heizkessel verursachen einen erheblichen Ausstoß an Feinstaub und zahlreichen anderen gesundheitsgefährdenden Schadstoffen. Deshalb gelten ab 1. Januar 2015 neue Grenzwerte für die Staub- und Kohlenmonoxidemissionen von alten Holzheizkesseln und -öfen. Zu diesem Zeitpunkt laufen Übergangsregelungen der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen (kurz: 1. BImSchV) aus. Kessel und Öfen, die die neuen Anforderungen nicht erfüllen, sollten noch vor der Heizperiode gegen neue Geräte ausgetauscht oder mit Staubfiltern nachgerüstet werden. Die Präsidentin des Umweltbundesamtes (UBA), Maria Krautzberger: „Die neue Regelung trägt dazu bei, dass die gesundheitsgefährdende Feinstaubbelastung abnimmt. Die hierfür geltenden Luftgrenzwerte werden immer noch nicht überall eingehalten, die darüber hinaus gehenden Empfehlungen der Weltgesundheitsorganisation (WHO) nahezu überall überschritten.“ Alte Holzöfen und -kamine verschlechtern die Luftqualität, insbesondere in der direkten Nachbarschaft ihrer Standorte. Die Emissionen aus diesen Anlagen tragen vor allem in den Wintermonaten zu hohen Feinstaubkonzentrationen in der Umgebungsluft bei. Diese sind gesundheitsschädlich und können zu Atemwegserkrankungen führen bzw. das Herzinfarktrisiko erhöhen. Für mit festen Brennstoffen, wie Holz, betriebene Heizkessel, die vor dem 1. Januar 1995 errichtet wurden, müssen ab Januar 2015 die Emissionsgrenzwerte der Stufe 1 der 1. Bundesimmissionsschutz-Verordnung eingehalten werden. Dabei handelt es sich meist um Anlagen, die ein ganzes Haus oder eine Wohnung mit Heizwärme versorgen. Außerdem müssen Öfen und Kamine, die zur Beheizung von Einzelräumen dienen und vor dem 1. Januar 1975 errichtet wurden, ebenfalls ab dem Januar 2015 anspruchsvolle Emissionsgrenzwerte einhalten. Die Feststellung zur Einhaltung der Emissionsgrenzwerte für Heizkessel und Einzelraumfeuerungsanlagen erfolgt über das Schornsteinfegerhandwerk. Für Öfen, die zwischen dem 1. Januar 1975 und dem 21. März 2010 errichtet wurden sowie für Heizkessel, die zwischen dem 1. Januar 1995 und dem 21. März 2010 errichtet wurden, laufen die Übergangsfristen je nach Baujahr zwischen 2017 und 2025 aus. Öfen und Kessel, die ab dem 22. März 2010 eingebaut wurden, darf man unbegrenzt weiterbetreiben. Um die Übergangsregelung sozialverträglich zu gestalten, gibt es in der 1. BImSchV mehrere Ausnahmen: Öfen und Kamine, die die einzige Heizmöglichkeit einer Wohneinheit darstellen, sind von der Nachrüstverpflichtung ebenso ausgenommen wie historische Öfen, Herde, Badeöfen, offene Kamine und handwerklich vor Ort gesetzte Grundöfen. Auch für neue Heizkessel und Öfen treten ab 2015 veränderte Anforderungen in Kraft: Wer ab 1. Januar 2015 ein neues Gerät kauft, muss die Emissionsgrenzwerte der Stufe 2 der 1. BImschV beachten. Um festzustellen, ob die neuen Grenzwerte eingehalten werden, ist bei Kesseln ebenfalls eine Messung durch das Schornsteinfegerhandwerk erforderlich. Diese muss spätestens vier Wochen nach der Inbetriebnahme, danach alle zwei Jahre durchgeführt werden. Bei Einzelraumfeuerungsanlagen ist eine Bescheinigung des Herstellers über die Einhaltung der geforderten Emissionswerte auf dem Prüfstand ausreichend.
Viele der Polyzyklischen Aromatischen Kohlenwasserstoffe ( PAK ) sind als krebserregend eingestuft und können in der Umwelt nur schwer abgebaut werden. Hauptemissionsquelle in die Luft sind Kleinfeuerungsanlagen, die mit Festbrennstoffen betrieben werden. In dem Projekt wurde untersucht, welche PAK -Emissionen bei modernen Kaminöfen in der Anbrandphase und während der Hauptverbrennung entstehen können. Einige Öfen wurden sowohl mit Holz als auch mit Braunkohlenbriketts beheizt, um herauszufinden inwieweit sich der Brennstoff auf die Emissionshöhe der einzelnen PAK auswirkt. Der Bericht enthält eine Beschreibung der Verbrennungsbedingungen, die Darlegung des Messverfahrens sowie die Messergebnisse für die 16 PAK nach US EPA. Der ebenfalls veröffentlichte Factsheet enthält Messwerte zusätzlicher Schadstoffe, die an den gleichen Kaminöfen gemessen wurden. Veröffentlicht in Texte | 57/2021.
Gemeinsame Presseinformation mit dem Bundesumweltministerium (BMU) Verordnung schafft Voraussetzungen für eine nachhaltige Staubreduzierung Für Holzheizungen, Kaminöfen und andere kleine Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe gelten ab dem 22. März 2010 neue Umweltauflagen. Holz ist als regenerative Energiequelle aus Klimaschutzgründen ein sinnvoller Brennstoff zur Wärmeerzeugung. Die Verfeuerung von Holz in Kleinfeuerungsanlagen in Räumen setzt jedoch verschiedene Luftschadstoffe wie Feinstaub frei und führt zu Geruchsbelästigungen - und dies in zunehmendem Maße. „Mit den neuen Grenzwerten werden Luftschadstoffe an der Quelle reduziert. Sie sorgen für eine bessere Luft, Gesundheit und mehr Lebensqualität. Damit ist ein wichtiger Baustein für eine nachhaltige Umweltpolitik gelegt“, sagte Bundesumweltminister Dr. Norbert Röttgen. Mit der Novelle der 1. Bundesimmissionsschutzverordnung (1. BImSchV ) werden die Vorgaben für Öfen und Heizungen, in denen feste Brennstoffe wie beispielsweise Holz verfeuert werden, an die technischen Weiterentwicklungen bei der Verringerung der Schadstoffemissionen angepasst. „Die Novelle der Kleinfeuerungsanlagenverordnung löst die mittlerweile seit 1988 geltenden, völlig veralteten technischen Vorgaben für Öfen und Holzheizungen ab und fordert den aktuellen Stand der Technik“, so Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes. Die 1. BImSchV sieht anspruchsvolle Emissionsgrenzwerte für Staub vor. Diese können von neuen Feuerungsanlagen, die üblicherweise im häuslichen Bereich eingesetzt werden, wie Heizungen, Kaminöfen oder Kachelofeneinsätzen ohne Staubfilter erreicht werden. Die Festlegung von fortschrittlichen Emissionsgrenzwerten für Kohlenmonoxid führt zum Einsatz verbesserter Verbrennungstechniken, die im Ergebnis zudem die Geruchsbelästigungen in der jeweiligen Nachbarschaft reduzieren. Auch für bestehende Anlagen werden Grenzwerte festgelegt. Sofern für diese Anlagen mit Hilfe einer Herstellerbescheinigung oder durch eine Vor-Ort-Messung die Einhaltung der Grenzwerte nachgewiesen werden kann, ist ein zeitlich unbegrenzter Betrieb möglich. Erst wenn dies nicht möglich ist, kommt zwischen den Jahren 2014 und 2024 ein Sanierungsprogramm zum Tragen. Das Sanierungsprogramm sieht die Nachrüstung oder den Austausch gegen emissionsarme Anlagen vor. So genannte Grundöfen, Kochherde, Backöfen, Badeöfen, offene Kamine sowie Öfen, die vor dem Jahr 1950 errichtet wurden, sind sogar gänzlich vom Sanierungsprogramm ausgenommen. Ebenfalls ausgenommen sind Öfen, die nicht als Zusatzheizungen, sondern als einzige Öfen zur Beheizung von Wohnungen oder Häusern eingesetzt werden. Nicht immer ist die Anlage Schuld, wenn der Schornstein qualmt. Vielen Betreibern fehlen das Wissen und die Erfahrung im Umgang mit den Feuerungsanlagen. Aus diesem Grund sieht die 1. BImSchV eine Beratung für die Betreiber zum richtigen Umgang mit der Anlage und den einzusetzenden Festbrennstoffen vor. Außerdem wird der Brennstoff Holz künftig regelmäßig hinsichtlich Qualität im Zusammenhang mit anderen Überwachungsaufgaben überprüft. Eine deutliche Kostenentlastung bringt die Novelle Betreibern von Öl- und Gasheizungen: Die Intervalle der regelmäßigen Überwachungen werden verlängert. Die bisher jährliche Überwachung soll auf einen dreijährlichen beziehungsweise zweijährlichen Turnus umgestellt werden. Damit wird dem technischen Fortschritt bei Öl- und Gasheizungen Rechnung getragen, die heute wesentlich zuverlässiger arbeiten als noch vor 20 Jahren.
Brennen von Kalk (Drehrohröfen). Unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 => CaO + CO2. In der Technik wird die Zersetzung bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Formen von Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (BdK 1995). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Drehrohrofen. Im Vergleich zu den meisten Schachtöfen zeichnet sich der Drehrohrofen durch einen höheren Energieverbrauch aus. Ein Drehrohrofen kann prinzipiell mit Gas, Öl und festen Brennstoffen befeuert werden. Je nach Brennstoff variiert der Energiebedarf der Drehrohröfen von 8400 MJ/t Branntkalk für die einfachsten gasbefeuerten Öfen bis zu 5050 MJ/t Branntkalk für die komplexeren kohle-befeuerten Einheiten (Ullmann 1990). Im Vergleich zu den Schachtöfen ist es einfacher - auch bei hohem Schwefelgehalt der Brennstoffs (Kohle) - einen Kalk mit geringerem Schwefelgehalt herzustellen, wie er zum Beispiel für die Stahlindustrie gebraucht wird, wo er unter anderem dazu eingesetzt wird, um das Eisen zu entschwefeln, bevor es in den Hochofen gelangt. In GEMIS wird ein Drehrohrofen bilanziert, der nach #1 einen Energiebedarf von 5200 MJ/t Branntkalk hat. Die Quelle in #1 ist eine amerikanische Studie aus dem Jahre 1987, wobei angenommen wird, daß der Wert örtlich wie zeitlich übertragbar ist. In dieser Studie wird angesetzt, daß der bilanzierte Drehrohrofen mit Steinkohle befeuert wird. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden (Scholz 1994).Weitere Hifs- oder Betriebsstoffe werden nicht benötigt. Der enorme Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt. Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten Drehrohrofen werden 5200 MJ/t benötigt (#1). Als Brennstoff wird Steinkohle verwendet. Diese Annahmen decken sich mit denen von Merten für einen Drehrohrofen (#2). Neben dem Brennstoffbedarf besteht für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 130 MJ/t Branntkalk (#2). Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozeß des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (Scholz 1994). Die Differenz verbleibt weiterhin gebunden im Branntkalk. Der Wert von Scholz stimmt exakt mit dem Wert überein, den das UBA als materialbedingte Prozeßemissionen angibt. Das UBA gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert (UBA 1996). Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung wichtig. Das UBA gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Steinkohle in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozeßemissionen bei der Branntkalkherstellung in steinkohlebefeuerten Schachtöfen (UBA 1996). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 94000 479,4 CO 6000 30,6 CH4 15 0,0765 NMVOC 15 0,0765 NOx 155 0,7905 N2O 4,0 0,0204 SO2 33 0,1683 Staub 0 0 Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In dem beschriebenen Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststofe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Drehrohröfen). Unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 => CaO + CO2. In der Technik wird die Zersetzung bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Formen von Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (BdK 1995). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Drehrohrofen. Im Vergleich zu den meisten Schachtöfen zeichnet sich der Drehrohrofen durch einen höheren Energieverbrauch aus. Ein Drehrohrofen kann prinzipiell mit Gas, Öl und festen Brennstoffen befeuert werden. Je nach Brennstoff variiert der Energiebedarf der Drehrohröfen von 8400 MJ/t Branntkalk für die einfachsten gasbefeuerten Öfen bis zu 5050 MJ/t Branntkalk für die komplexeren kohle-befeuerten Einheiten (Ullmann 1990). Im Vergleich zu den Schachtöfen ist es einfacher - auch bei hohem Schwefelgehalt der Brennstoffs (Kohle) - einen Kalk mit geringerem Schwefelgehalt herzustellen, wie er zum Beispiel für die Stahlindustrie gebraucht wird, wo er unter anderem dazu eingesetzt wird, um das Eisen zu entschwefeln, bevor es in den Hochofen gelangt. In GEMIS wird ein Drehrohrofen bilanziert, der nach #1 einen Energiebedarf von 5200 MJ/t Branntkalk hat. Die Quelle in #1 ist eine amerikanische Studie aus dem Jahre 1987, wobei angenommen wird, daß der Wert örtlich wie zeitlich übertragbar ist. In dieser Studie wird angesetzt, daß der bilanzierte Drehrohrofen mit Steinkohle befeuert wird. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden (Scholz 1994).Weitere Hifs- oder Betriebsstoffe werden nicht benötigt. Der enorme Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt. Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten Drehrohrofen werden 5200 MJ/t benötigt (#1). Als Brennstoff wird Steinkohle verwendet. Diese Annahmen decken sich mit denen von Merten für einen Drehrohrofen (#2). Neben dem Brennstoffbedarf besteht für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 130 MJ/t Branntkalk (#2). Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozeß des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (Scholz 1994). Die Differenz verbleibt weiterhin gebunden im Branntkalk. Der Wert von Scholz stimmt exakt mit dem Wert überein, den das UBA als materialbedingte Prozeßemissionen angibt. Das UBA gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert (UBA 1996). Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung wichtig. Das UBA gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Steinkohle in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozeßemissionen bei der Branntkalkherstellung in steinkohlebefeuerten Schachtöfen (UBA 1996). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 94000 479,4 CO 6000 30,6 CH4 15 0,0765 NMVOC 15 0,0765 NOx 155 0,7905 N2O 4,0 0,0204 SO2 33 0,1683 Staub 0 0 Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In dem beschriebenen Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststofe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Drehrohröfen). Unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 => CaO + CO2. In der Technik wird die Zersetzung bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Formen von Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (BdK 1995). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Drehrohrofen. Im Vergleich zu den meisten Schachtöfen zeichnet sich der Drehrohrofen durch einen höheren Energieverbrauch aus. Ein Drehrohrofen kann prinzipiell mit Gas, Öl und festen Brennstoffen befeuert werden. Je nach Brennstoff variiert der Energiebedarf der Drehrohröfen von 8400 MJ/t Branntkalk für die einfachsten gasbefeuerten Öfen bis zu 5050 MJ/t Branntkalk für die komplexeren kohle-befeuerten Einheiten (Ullmann 1990). Im Vergleich zu den Schachtöfen ist es einfacher - auch bei hohem Schwefelgehalt der Brennstoffs (Kohle) - einen Kalk mit geringerem Schwefelgehalt herzustellen, wie er zum Beispiel für die Stahlindustrie gebraucht wird, wo er unter anderem dazu eingesetzt wird, um das Eisen zu entschwefeln, bevor es in den Hochofen gelangt. In GEMIS wird ein Drehrohrofen bilanziert, der nach #1 einen Energiebedarf von 5200 MJ/t Branntkalk hat. Die Quelle in #1 ist eine amerikanische Studie aus dem Jahre 1987, wobei angenommen wird, daß der Wert örtlich wie zeitlich übertragbar ist. In dieser Studie wird angesetzt, daß der bilanzierte Drehrohrofen mit Steinkohle befeuert wird. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden (Scholz 1994).Weitere Hifs- oder Betriebsstoffe werden nicht benötigt. Der enorme Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt. Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten Drehrohrofen werden 5200 MJ/t benötigt (#1). Als Brennstoff wird Steinkohle verwendet. Diese Annahmen decken sich mit denen von Merten für einen Drehrohrofen (#2). Neben dem Brennstoffbedarf besteht für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 130 MJ/t Branntkalk (#2). Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozeß des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (Scholz 1994). Die Differenz verbleibt weiterhin gebunden im Branntkalk. Der Wert von Scholz stimmt exakt mit dem Wert überein, den das UBA als materialbedingte Prozeßemissionen angibt. Das UBA gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert (UBA 1996). Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung wichtig. Das UBA gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Steinkohle in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozeßemissionen bei der Branntkalkherstellung in steinkohlebefeuerten Schachtöfen (UBA 1996). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 94000 479,4 CO 6000 30,6 CH4 15 0,0765 NMVOC 15 0,0765 NOx 155 0,7905 N2O 4,0 0,0204 SO2 33 0,1683 Staub 0 0 Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In dem beschriebenen Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststofe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Drehrohröfen). Unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 => CaO + CO2. In der Technik wird die Zersetzung bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Formen von Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (BdK 1995). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Drehrohrofen. Im Vergleich zu den meisten Schachtöfen zeichnet sich der Drehrohrofen durch einen höheren Energieverbrauch aus. Ein Drehrohrofen kann prinzipiell mit Gas, Öl und festen Brennstoffen befeuert werden. Je nach Brennstoff variiert der Energiebedarf der Drehrohröfen von 8400 MJ/t Branntkalk für die einfachsten gasbefeuerten Öfen bis zu 5050 MJ/t Branntkalk für die komplexeren kohle-befeuerten Einheiten (Ullmann 1990). Im Vergleich zu den Schachtöfen ist es einfacher - auch bei hohem Schwefelgehalt der Brennstoffs (Kohle) - einen Kalk mit geringerem Schwefelgehalt herzustellen, wie er zum Beispiel für die Stahlindustrie gebraucht wird, wo er unter anderem dazu eingesetzt wird, um das Eisen zu entschwefeln, bevor es in den Hochofen gelangt. In GEMIS wird ein Drehrohrofen bilanziert, der nach #1 einen Energiebedarf von 5200 MJ/t Branntkalk hat. Die Quelle in #1 ist eine amerikanische Studie aus dem Jahre 1987, wobei angenommen wird, daß der Wert örtlich wie zeitlich übertragbar ist. In dieser Studie wird angesetzt, daß der bilanzierte Drehrohrofen mit Steinkohle befeuert wird. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden (Scholz 1994).Weitere Hifs- oder Betriebsstoffe werden nicht benötigt. Der enorme Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt. Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten Drehrohrofen werden 5200 MJ/t benötigt (#1). Als Brennstoff wird Steinkohle verwendet. Diese Annahmen decken sich mit denen von Merten für einen Drehrohrofen (#2). Neben dem Brennstoffbedarf besteht für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 130 MJ/t Branntkalk (#2). Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozeß des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (Scholz 1994). Die Differenz verbleibt weiterhin gebunden im Branntkalk. Der Wert von Scholz stimmt exakt mit dem Wert überein, den das UBA als materialbedingte Prozeßemissionen angibt. Das UBA gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert (UBA 1996). Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung wichtig. Das UBA gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Steinkohle in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozeßemissionen bei der Branntkalkherstellung in steinkohlebefeuerten Schachtöfen (UBA 1996). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 94000 479,4 CO 6000 30,6 CH4 15 0,0765 NMVOC 15 0,0765 NOx 155 0,7905 N2O 4,0 0,0204 SO2 33 0,1683 Staub 0 0 Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In dem beschriebenen Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststofe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
Brennen von Kalk (Drehrohröfen). Unter dem Prozess des Kalkbrennens versteht man die Zersetzungsreaktion des Kalksteins durch die Zufuhr thermischer Energie: CaCO3 => CaO + CO2. In der Technik wird die Zersetzung bei 900-1100°C durchgeführt. Das Brennen des Kalks kann in verschiedenen Formen von Öfen erfolgen. Dabei gibt es vier Haupttypen, deren Anteile nach einer Umfrage des Bundesverbandes der deutschen Kalkindustrie folgendermaßen anzunehmen sind: Tab.: Ungefährer Anteil einzelner Ofentypen zur Branntkalkherstellung (BdK 1995). Ofentyp Mengenanteil in % Schachtofen 30 Ringschachtofen 30 Gleichstrom-Gegenstrom-Regenerativofen (GGR-Ofen) 25 Drehrohrofen 15 Die in dieser Bilanz genutzten Daten beziehen sich auf den Brennprozess in einem Drehrohrofen. Im Vergleich zu den meisten Schachtöfen zeichnet sich der Drehrohrofen durch einen höheren Energieverbrauch aus. Ein Drehrohrofen kann prinzipiell mit Gas, Öl und festen Brennstoffen befeuert werden. Je nach Brennstoff variiert der Energiebedarf der Drehrohröfen von 8400 MJ/t Branntkalk für die einfachsten gasbefeuerten Öfen bis zu 5050 MJ/t Branntkalk für die komplexeren kohle-befeuerten Einheiten (Ullmann 1990). Im Vergleich zu den Schachtöfen ist es einfacher - auch bei hohem Schwefelgehalt der Brennstoffs (Kohle) - einen Kalk mit geringerem Schwefelgehalt herzustellen, wie er zum Beispiel für die Stahlindustrie gebraucht wird, wo er unter anderem dazu eingesetzt wird, um das Eisen zu entschwefeln, bevor es in den Hochofen gelangt. In GEMIS wird ein Drehrohrofen bilanziert, der nach #1 einen Energiebedarf von 5200 MJ/t Branntkalk hat. Die Quelle in #1 ist eine amerikanische Studie aus dem Jahre 1987, wobei angenommen wird, daß der Wert örtlich wie zeitlich übertragbar ist. In dieser Studie wird angesetzt, daß der bilanzierte Drehrohrofen mit Steinkohle befeuert wird. Massenbilanz: Pro Tonne stückigen Branntkalks müssen 1755 kg Ofenstein in den Brennprozess eingebracht werden (Scholz 1994).Weitere Hifs- oder Betriebsstoffe werden nicht benötigt. Der enorme Massenverlust kommt dadurch zustande, daß gemäß der oberen Reaktionsgleichung ein Teil des Kalksteins als CO2 den Prozeß über den Gaspfad verläßt. Energiebedarf: Für das Brennen einer Tonne Kalks im bilanzierten Drehrohrofen werden 5200 MJ/t benötigt (#1). Als Brennstoff wird Steinkohle verwendet. Diese Annahmen decken sich mit denen von Merten für einen Drehrohrofen (#2). Neben dem Brennstoffbedarf besteht für den Betrieb des Ofens noch ein Strombedarf von ca. 130 MJ/t Branntkalk (#2). Prozessbedingte Luftemissionen: Als prozessbedingte Luftemissionen sind im Prozeß des Kalkbrennens die CO2-Emissionen zu bilanzieren, die bei der sog. Entsäuerung des Kalks auftreten. Die Ofensteinmasse enthält 767 kg gebundenes Kohlendioxid von denen während des Brennprozesses 755 kg/t Branntkalk freigesetzt werden (Scholz 1994). Die Differenz verbleibt weiterhin gebunden im Branntkalk. Der Wert von Scholz stimmt exakt mit dem Wert überein, den das UBA als materialbedingte Prozeßemissionen angibt. Das UBA gibt weiterhin einen Wert für Staub an, den es mit 0,17 kg/t Branntkalk quantifiziert (UBA 1996). Auch dieser Wert wird in GEMIS bernommen. Die brennstoffbedingten Prozessemissionen lassen sich nicht einfach über eine Verbrennungsrechnung zur Bereitstellung einer bestimmten Prozesswärme berechnen. Vielmehr sind die spezifischen Bedingungen der Verbrennung bei der Branntkalkherstellung wichtig. Das UBA gibt für verschiedene Brennstoffe Emissionskennziffern an. Diese sind für Steinkohle in der folgenden Tabelle wiedergegeben: Tab.: Brennstoffbedingte Prozeßemissionen bei der Branntkalkherstellung in steinkohlebefeuerten Schachtöfen (UBA 1996). Schadstoff Emissionen in kg/TJ Emissionen in kg/t Branntkalk CO2 94000 479,4 CO 6000 30,6 CH4 15 0,0765 NMVOC 15 0,0765 NOx 155 0,7905 N2O 4,0 0,0204 SO2 33 0,1683 Staub 0 0 Die gesamten Emissionsfaktoren ergeben sich durch Addition der materialbedingten und brenstoffbedingten Emissionsfaktoren. Wasserinanspruchnahme: Direkt im Prozess des Kalkbrennens wird kein Wasser in Anspruch genommen. Abwasserinhaltsstoffe: In dem beschriebenen Prozess wird kein belastetes Abwasser bilanziert. Reststoffe: Es fallen keine Reststofe an, die nicht wieder innerhalb der Systemgrenzen verwertet werden können. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 57% Produkt: Baustoffe
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