Die beschriebenen Maßnahmen führen unter anderem dazu, dass bestehende Anlagen deutlich größer ausgeführt werden müssten. (Bild: Wessel Umwelttechnik)
- Das Referenzdokument WGC-BREF gibt voraussichtlich ab 2021 Emissionsgrenzwerte für die Abluftreinigung in industriellen Anlagen vor.
- Diese Grenzwerte werden deutlich schärfer ausfallen als bisher. Anlagenbetreiber stehen vor der Herausforderung, sich in der Übergangszeit von vier Jahren darauf einzustellen.
- Biologische Abluftreinigungssysteme können diese Aufgabe lösen und zeichnen sich durch eine günstigere CO2-Bilanz aus.
Die Abkürzung WGC steht für „Common Waste Gas Treatment in the Chemical Sector“, BREF bedeutet „Best Available Techniques Reference Document“. Im Deutschen steht der Begriff „BREF“ stellvertretend für ein BVT-Merkblatt. Das WGC-BREF regelt die zukünftigen Emissionsanforderungen (in die Luft) an Chemieanlagen im Rahmen der europäischen Industrieemissionsrichtlinie (IED) 2010/75/EU. Mit einer Veröffentlichung ist Anfang 2021 zu rechnen. Ein erster Entwurf liegt seit November 2019 vor.
Mit der Veröffentlichung des Referenzdokuments müssen die Anforderungen rechtsverbindlich in den nationalen Immissionsschutzgesetzen umgesetzt werden (z. B. in Deutschland in der TA Luft, der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft). Hierfür ist ein Zeitraum von vier Jahren vereinbart.
Deutliche Grenzwertverschärfung
Im ersten Entwurf der WGC-BREF ist eine deutliche Verschärfung der Emissionsgrenzwerte berücksichtigt. Dies betrifft u. a.:
- TVOC-Konzentrationen
- Staubkonzentrationen
- anorganische Schadstoffkonzentration wie NH3, HCl etc.
- NOx-Konzentrationen
- SOx-Konzentrationen
- CO-Konzentrationen.
Beispielsweise ist für TVOC keine Klassifizierung wie in der TA Luft mehr vorgesehen. Zukünftig soll es nur noch eine Grenzwertregelung mit max. 20 mg C/m³ geben.
Die nationalen Vorschläge stellen eine weitere Verschärfung dar. Für thermische oder katalytische Abluftreinigungstechnologien sind nachfolgend aufgeführte Grenzwerte vorgeschlagen worden:
- TVOC: ≤ 5 mgC/m³
- CO: ≤ 100 mg/m³
- NOx: ≤ 50 mg/m³
Konsequenzen für Reinigungstechnologien
Biologische Abluftreinigungsverfahren gewinnen aufgrund ihrer niedrigeren CO2-Bilanz in der Industrie an Bedeutung.
Insbesondere für sogenannte regenerativ thermische Oxidationsanlagen (RTO) sind die Vorschläge zur TVOC-Regelung schwer umsetzbar. Die RTO-Anlagen zeichnen sich durch sehr hohe Wärmerückgewinnungsgrade von ca. 96 % aus und sind dadurch sehr ressourcenschonend. Die Forderung nach TVOC-Werten von ≤ 5 mgC/m³ im Reingas hätte einen großen Einfluss auf die verfahrenstechnische Auslegung solcher Anlagen. Dies würde unter anderem die Brennkammertemperatur betreffen, die deutlich höher anzusetzen wäre als bisher üblich. Die Verweilzeiten für die Abgase in den RTO-Anlagen müssten nahezu verdoppelt werden. Das Reinigungssystem (Spülluftsystem) für die Kammern einer RTO-Anlage müsste ebenfalls mit deutlich mehr Frischluft betrieben werden.
Diese beschriebenen Maßnahmen führen einerseits dazu, dass die Anlagen deutlich größer ausgeführt werden müssen und anderseits der Zusatzbedarf an Brennstoffen wie Erdgas steigen würde. Damit einher geht ein höherer Ausstoß von CO2-Emissionen. Aus Sicht eines erfahrenen Anlagenbauers wäre eine Grenzwertregelung von ≤ 10 mgC/m³ mit vertretbarem technischem Aufwand lösbar. Die Umwelteinflüsse wären ebenfalls darstellbar.
Klimafreundliche Abluftreinigungsverfahren
Der Direktvergleich zweier Beispiele zeigt die günstigere CO2-Bilanz biologischer Reinigungssysteme. Bilder: Wessel Umwelttechnik
Biologische Abluftreinigungsverfahren (Biowäscher, Biofilter) haben sich seit Jahrzenten für unterschiedlichste Aufgabenstellungen bewährt. In der chemischen Industrie gewinnen diese Technologien immer mehr an Bedeutung. Die Anwendungen sind sehr unterschiedlich, sei es zur TVOC-Abscheidung, Schad- und Geruchsstoffabscheidung.
Die biologischen Systeme zeichnen sich im Vergleich zu anderen Verfahren durch eine sehr gute CO2-Bilanz aus. Ein Beispiel zeigt ca. 4-fach geringere CO2-Emissionen als bei energieeffizienten RTO-Verfahren. Wobei die Sekundäremissionen bei thermischen Verfahren eine große Rolle spielen können. Hier sei beispielsweise Lachgas (N2O) genannt, welches ca. 300mal klimarelevanter als CO2 ist. Lachgas wird u. a. durch den Eintrag von Stickstoffverbindungen über die Abluft in die Nachbrennungsanlagen gebildet.
Biologische Verfahren haben systembedingt Grenzen für die Einhaltung von Emissionslimits. Entscheidend sind u. a. die Wasserlöslichkeit sowie die Bioverfügbarkeit der Abluftinhaltsstoffe. Diese Faktoren können sich stark unterscheiden. Um den Klimaschutzaspekten Rechnung zu tragen, schlägt der Spezialist für industrielle Abluftreinigung Wessel Umwelttechnik vor, für die biologischen Verfahren eine Klassifizierung in die WGC-BREF zu inkludieren. Eine ähnliche Klassifizierung findet sich bereits in der aktuellen TA Luft.
