B.Eng. Henning Feldkamp
Datum des Kolloquiums: 18. Mai 2010
Biogasanlagen gewinnen in Deutschland zunehmend an Bedeutung, gerade in der Landwirtschaft stellen sie elektrische und thermische Energie für die Versorgung zur Ver-fügung. Durch die stetig steigende Anzahl der Biogasanlagen wird es immer schwieriger geeignete Standorte für neue Biogasanlagen zu finden. Biogasanlagen einschließlich Blockheizkraftwerk (BHKW) bedürfen in den meisten Fällen einer Genehmigung nach Bundes - Immissionsschutzgesetz (BImSchG), entweder als Anlage nach Ziffer 1.4. des Anhanges der 4. Bundes - Immissionsschutzverordnung (4. BImSchV) oder als Neben-anlage zu einer nach BImSchG genehmigungsbedürftigen Anlage.
Resultierend aus dem Arbeitstitel der Bachelorarbeit "Einfluss des NOX - Gehaltes auf die Lagerfähigkeit von Geruchsstoffproben biogasbetriebener Blockheizkraftwerke" ergab sich folgender Untersuchungsumfang:
- Welche Lagerzeit von Geruchsstoffproben ist noch hinnehmbar, ohne dass es zu einer signifikanten Verfälschung der Messergebnisse kommt?
- Haben Stickoxide (NOX) einen Einfluss auf die Lagerfähigkeit von Geruchs-stoffproben biogasbetriebener BHKW?
Insgesamt wurden unter Einsatz des in Abbildung 1 dargestellten mobilen Geruchslabors im Zeitraum Januar bis Ende Februar 2010 die Motoren von 2 Anlagen hinsichtlich der Geruchsemissionen und des NOX - Gehaltes untersucht. Zusätzlich konnten die Emissionen von H2S, CH4 und Formaldehyd sowie die Temperatur und der O2 - Gehalt des Abgases, soweit dies möglich war, erfasst werden. Bei den untersuchten BHKW handelte es sich um einen 1 Gas - Ottomotor mit 526 kWel sowie 2 Zündstrahlmotoren mit insgesamt 515 kWel.
Abbildung 1: Mobiles Geruchslabor der Uppenkamp und Partner GmbH
Im Rahmen dieser Bachelorarbeit wurden folgende Ergebnisse erzielt:
- Geruchsemissionen: Hinsichtlich der einzelnen BHKW bestehen z.T. große Unter-schiede im Bereich der Geruchsemissionen. Die Gründe für diese Unterschiede liegen an der unterschiedlichen Art der Motoren (Gas-Ottomotor bzw. Zündstrahlmotor) sowie den unterschiedlichen Motoreinstellungen. Bezüglich der Hedonik wurde zwischen den einzelnen BHKW kein Unterschied festgestellt, es handelt sich bei den Gerüchen um anlagentypische, charakteristische Abgas-gerüche.
- NOX-Emissionen: Auffällig war, dass der Motor des BHKW mit Gas-Ottomotor trotz installiertem Oxidationskatalysator hohe NOX-Emissionen aufweist. Alle Messwerte lagen dabei über dem in der TA-Luft vorgegebenen Grenzwert von 500mg/m³. Die gewonnenen Messergebnisse des BHKW (250 kW, Zündstrahl-motor) sind plausibel und weisen keinerlei Auffälligkeiten auf. Die Messergebisse des BHKW (265 kW, Zündstrahlmotor) sind ebenfalls plausibel, weisen allerdings erhöhte Konzentrationen im Bereich der Geruchsstoff-konzentrationen und des NOX-Gehaltes hinter dem Katalysator auf. Der in der TA-Luft vorgegebene Grenzwert von 1.000mg/m³ wird überschritten.
Nach erfolgreicher Auswertung der gewonnenen Messdaten, kann die oben genannte Fragestellung wie folgt beantwortet werden:
- Auf Grund der gewonnenen Messergebnisse kann bei Biogas - BHKW davon ausgegangen werden, dass es auch nach einer Lagerzeit von bis zu 24 h zu keiner signifikanten Verfälschung der Messergebnisse kommt.
- Der NOX - Gehalt hat nach derzeitigem Kenntnisstand keinen Einfluss auf die Lagerfähigkeit von Geruchsstoffproben biogasbetriebener BHKW.