MARTIN plants and technologies

(1)

„Lösungen für die energetische und stoffliche Verwertung von Abfällen“ MARTIN plants and technologies

V E R B R E N N U N G

V E R G Ä R U N G

(2)

BREF und Abgasbehandlung

Die erwarteten neuen Emissionsgrenzwerte nach BVT/BREF und deren mögliche Auswirkungen auf den Betrieb

von WtE-Anlagen in Europa

Edmund Fleck

1. Arbeit der TWG ...591 2. BVT-Schlussfolgerungen ...592 3. Zusammenfassung ...595 Mit der Verabschiedung der Richtlinie 2010/75/EU des Europäischen Parlaments und des Rates vom 24. November 2010 über Industrieemissionen (integrierte Vermeidung und Verminderung der Umweltverschmutzung), auch als IED-Industrial Emissions Directive bekannt, wurden u.a. die Richtlinie 2000/76/EU vom 4. Dezember 2000 (WID) und die Richtlinie 2008/1/EU vom 15. Januar 2008 (IPPC) abgelöst. In der IED wird unter anderem den BVT-Merkblättern eine wesentlich andere und größere Bedeutung zuge- messen. Unter IPPC waren sie mehr ein technisches Handbuch, in dem detailliert die für den jeweiligen Industriezweig bekannten und bewährten Technologien beschrie- ben wurden, sie wurden in Englisch verfasst und veröffentlicht. Unter IED werden die BVT-Merkblätter weiterhin in Englisch erarbeitet und als gesamtes Dokument veröffentlicht. Es gibt aber auch die klare Vorgabe, dass jedes der BVT-Merkblätter ein Kapitel 5 BVT-Schlussfolgerungen beinhalten muss. Dieses wird in alle Amtssprachen der EU übersetzt, ist damit rechtlich bindend. Alle Genehmigungen müssen nach Veröffentlichung der jeweiligen BVT-Schlussfolgerungen innerhalb von vier Jahren überprüft und bei Bedarf angepasst werden.

Die IED schreibt auch vor das Grenzwerte für Emissionen, in Luft und Wasser, in Genehmigungen so festgelegt werden müssen, das die tatsächlichen Emissionen im Normalbetrieb im Bereich der in den BVT-Schlussfolgerungen vereinbarten Bereiche (BAT-AEL – best available technology-associated emission levels) für den jeweiligen Schadstoff liegen.

1. Arbeit der TWG

Die Vorbereitungen im Hinblick auf die Überarbeitung des BVT-Merkblatts Abfallver- brennung (BREF WI) haben wir bereits Ende 2012 begonnen, lange vor dem offiziellen Start am 12.5.2014. Die europäischen Verbände CEWEP und ESWET haben früh beschlossen eng zusammen zu arbeiten, in einer gemeinsamen Arbeitsgruppe, an der vielfach auch Vertreter von FEAD teilnahmen.

Im Rahmen des Kick-Off Meeting der TWG (TWG-Technical Working Group, bestehend aus Kommission, Mitgliedsstaaten, Industrieverbänden, NGO’s) in Sevilla

(3)

vom 19. bis 22.1.2015 hat das EIPPCB (European Integrated Pollution and Prevention Control Bureau – der Kommission unterstellt und die Behörde die für die Erarbeitung aller BVT-Merkblätter verantwortlich ist) vorgeschlagen die Arbeit am BREF WI auf wenige key environmental indicators zu konzentrieren. Teils sachlich begründet, teils möglicherweise der Tatsache geschuldet, dass das EIPCCB mit Ressourcen zu kämpfen hat um alle BVT-Merkblätter bis 2020 IED konform zu machen, sprich BVT-Schluss- folgerungen zu erarbeiten. Aber auch um den ursprünglich angedachten Rhythmus der Überarbeitung alle acht bis zehn Jahre einzuhalten.

Die beim Kick-Off Meeting vom EIPPCB vorgeschlagene Idee die Arbeit auf wenige Schadstoffe zu konzentrieren ist gescheitert, zum größten Teil am Einspruch der Mehr- heit der Mitgliedsstaaten. Aber auch an der Tatsache das es die erklärte Absicht war das die Erarbeitung von BAT-AEL’s (Best Available Technology-Associated Emission Levels) im Rahmen der IED auf der Basis von möglichst vollständigen Datensätzen über mindestens ein Kalenderjahr erfolgen sollte. Beim Kick-Off wurde festgelegt das BAT-AEL’s nur für Tagesmittelwerte ermittelt werden sollen und dies auch nur für normale Betriebsbedingungen (NOC).

Über die Definition was andere als normale Betriebsbedingungen (OTNOC) beinhaltet, gab es viele Diskussionen, aber bis heute keine Einigung. Weder über die Definition noch darüber ob bzw. welche der im Rahmen der Datenerhebung gemeldeten Emis- sionswerte gestrichen werden dürfen, da die Anlage zu dem Zeitpunkt in OTNOC betrieben wurde. Diskussionen gibt es auch weiterhin zum Thema der Messunsicherheit in Bezug auf die von den zertifizierten Messgeräten für die verschiedenen Schadstoffe gemessenen Emissionswerte. CEWEP, ESWET, FEAD haben eine Studie bei Ineris (Institut national de l’environnement industriels et des risques – Nationales französi- sches Institut für die industrielle Umwelt und Risiken) in Auftrag gegeben, die diese Thematik eingehend untersucht haben. Dabei wurden die in der IED vorgegebenen Prozentsätze nach Anhang VI, Teil 6, sowie die einschlägigen Normen, Richtlinien und Vorschriften für die Kalibrierung der geprüften und zugelassenen Messgeräte als Basis genommen. Mit dem Ergebnis, das für einige Schadstoffe der gemessene Betriebswert mit einer großem Messunsicherheit behaftet ist. Da die heute gültigen Grenzwerte aber deutlich über den Betriebswerten liegen, ist dies nicht weiter kritisch. Auch bei der in der Ineris Studie festgestellten Messunsicherheit werden die Grenzwerte sicher einge- halten. Sollten aber in Zukunft Grenzwerte deutlich abgesenkt werden, kann es sein, dass die Einhaltung dieser Grenzwerte nicht mehr gesichert nachgewiesen werden kann.

2. BVT-Schlussfolgerungen

Die Arbeit in der TWG konzentrierte sich sehr stark auf die Emissionen in die Luft. Die Vorschläge des EIPPCB für die entsprechenden BAT-AEL wurden am meisten diskutiert und lösten die größten Kontroversen aus. Vom ersten Entwurf des revidierten BVT- Merkblatt über die abschließende Sitzung der TWG in Sevilla vom 23. bis 27.4.2018 bis zur Veröffentlichung des Pre-final draft am 28.9.2018. Am 14.12.2018 wurde der noch einmal überarbeitete Final draft verschickt, der vor der nächsten Sitzung des

(4)

Art. 13 Forum, die voraussichtlich Ende Februar 2019 stattfinden wird, kommentiert werden kann. Im Art. 13 Forum sind Kommission, Mitgliedsstaaten, Industrieverbände und NGO’s vertreten mit dem Ziel die noch strittigen Punkte (split-views) in den BVT- Schlussfolgerungen zu einer Einigung zu bringen. Sollte dies nicht gelingen, geht diese Aufgabe an das Art. 75 Committee, gebildet aus Kommission und Mitgliedsstaaten, das sich voraussichtlich im Mai 2019 damit beschäftigen wird. Vorbehaltlich einer Einigung in diesem Gremium werden die BVT-Schlussfolgerungen in alle Amtssprachen der EU übersetzt und voraussichtlich in der zweiten Hälfte 2019 offiziell verabschiedet, womit die Vierjahresfrist für Prüfung/Änderung aller Genehmigungen beginnt.

Alle BVT-Merkblätter werden in Englisch erarbeitet und verfasst. Anbei der entspre- chende Auszug aus dem Final draft zum Stand der Diskussion über die BVT-AEL für die Luft-Schadstoffe.

Tabelle 1: BVT-assoziierte Emissionswerte (BVT 31) für gefasste Quecksilberemissionen in die Luft aus der Verbrennung von Abfällen

Parameter

BVT-AEL

µg/Nm^{3 (1)} Probenahmezeitraum ⁽¹⁾

Neuanlagen Bestehende Anlagen

Hg < 5-20 ⁽²⁾ < 5-20 ⁽²⁾ Tagesmittelwert oder

Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

1-10 1-10 Langzeitprobenahme

(1) Es gilt entweder der BVT-AEL für den Tagesmittelwert oder den Durchschnitt über den Probenahmezeitraum oder der BVT-AEL für den langfris-

tigen Probenahmezeitraum. Der BVT-AEL für die Langzeitprobenahme kann im Fall von Anlagen gelten, in denen Abfälle mit nachgewiesenem niedrigem und stabilem Quecksilbergehalt verbrannt werden (z.B. Abfallströme einer kontrollierten Zusammensetzung).

(2) Das untere Ende der BVT-AEL-Bereiche kann erreicht werden, wenn:

•Verbrennung von Abfällen mit nachgewiesenem niedrigem und konstantem stabilem Quecksilbergehalt (z.B. Einströmen von Abfällen einer kontrollierten Zusammensetzung) oder

• Verwendung spezieller Techniken, um das Auftreten von Quecksilber-Spitzenemissionen zu verhindern oder zu reduzieren, während nicht gefährliche Abfälle verbrannt werden.

Das obere Ende der BAT-AEL-Bereiche kann mit der Verwendung von Trockensorptions-Verfahren verbunden sein.

Tabelle 2: BVT-assoziierte Emissionswerte (BVT 30) in die Luft für gefasste Emissionen von TOC, PCDD/F und Dioxin-ähnlichen PCBs aus der Verbrennung von Abfällen

Parameter Einheit BVT-AEL

Probenahmezeitraum Neuanlagen Bestehende Anlagen

TVOC mg/Nm³ < 3-10 < 3-10 Tagesmittelwert

PCDD/F ⁽¹⁾ ng I-TEQ/

Nm³

< 0,01-0,04 < 0,01-0,06 Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

< 0,01-0,08 Langzeitprobenahme⁽²⁾ PCDD/F +

dioxin-like PCBs ⁽¹⁾

ng WHO- TEQ/Nm³

< 0,01-0,06 < 0,01-0,08 Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

< 0,01-0,08 < 0,01-0,1 Langzeitprobenahme ⁽²⁾

(1) Es gilt entweder der BVT-AEL für PCDD/F oder der BAT-AEL für PCDD/F + dioxinähnliche PCB.

(2) Der BVT-AEL gilt nicht, wenn nachgewiesen wird, dass die Emissionsniveaus ausreichend stabil sind.

(5)

Grenzwerte im Rahmen der in der IED oder nationaler Gesetzgebung festgelegten Emissions-Grenzwerte sollten im Allgemeinen ausreichen um sicher zu stellen das die Anlagen im Betrieb innerhalb dieser BAT-AEL betrieben werden können. Speziell bei NO_x sind die Grenzwerte in vielen Mitgliedsstaaten sowieso bereits niedriger als in der IED vorgegeben.

Tabelle 3: BVT-assoziierte Emissionswerte (BVT 29) für gefasste NO_x- und CO-Emissionen in die Luft aus der Verbrennung von Abfällen und für gefasste NH₃-Emissionen aus der Verwendung von SNCR und/oder SCR

Parameter

BVT-AEL

mg/Nm³ Probenahmezeitraum

NO_x 50-120⁽¹⁾ 50-150^{(1 2)}

Tagesmittelwert

CO 10-50 10-50

NH₃ 2–10 ⁽¹⁾ 2–10^{(1 3)}

(1) Das untere Ende des BVT-AEL-Bereichs kann mit SCR erreicht werden. Das untere Ende des BVT-AEL-Bereichs ist möglicherweise nicht erreichbar, wenn Abfälle mit hohem Stickstoffgehalt verbrannt werden (z.B. Rückstände aus der Produktion von organischen Stickstoffverbindungen).

(2) Das obere Ende des BVT-AEL-Bereichs liegt bei 180 mg/Nm³, wobei SCR nicht anwendbar ist.

(3) Für bestehende Anlagen, die mit SNCR ohne Nassminderungstechniken ausgestattet sind, liegt das obere Ende des BVT-AEL-Bereichs bei 15 mg/

Nm³.

Tabelle 4: BVT-assoziierte Emissionswerte (BVT 28) für Emissionen von HCl, HF und SO₂ in die Luft aus der Verbrennung von Abfällen

Parameter

BVT-AEL

HCl < 2-6⁽¹⁾ < 2-8⁽¹⁾ Tagesmittelwert

HF < 1 < 1 Tagesmittelwert oder

Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

SO₂ 5-30 5-40 Tagesmittelwert

(1) Das untere Ende des BAT-AEL-Bereichs kann erreicht werden, wenn ein Nasswäscher verwendet wird. Das obere Ende des Bereichs kann mit der Verwendung von Trockensorbens-Injektion verbunden sein.

Parameter BVT-AEL

Staub < 2-5⁽¹⁾ Tagesmittelwert

Cd+Tl 0,005 Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V 0,01-0,3 Durchschnitt über den Probenahmezeitraum

(1) Bei bestehenden Anlagen zur Verbrennung gefährlicher Abfälle, für die kein Gewebefilter anwendbar ist, liegt der obere Bereich des BAT-AEL-

Bereichs bei 7 mg/Nm³

Tabelle 5: BVT-assoziierte Emissionswerte (BVT 25) für gefassten Emissionen von Staub, Metallen und Metalloiden aus der Verbrennung von Abfällen in die Luft

(6)

Eine weitere BVT-Schlussfolgerung mit Auswirkung auf Anlagenbetreiber ist die bezüglich der kontinuierlichen Messung von Hg (BAT 4). Entsprechend zertifizierte Messgeräte sind verfügbar, es gibt ausreichend Erfahrung im Betrieb. Überschreitun- gen der Grenzwerte für Hg treten nach allgemeinem Konsens nur dann auf, wenn illegaler Abfall angeliefert wurde, sprich große Mengen an Hg in einer Charge. Wenn die Überschreitung des Grenzwerts schnell erkennt wird, können Gegenmaßnahmen zeitnah eingesetzt werden.

Lachgas (N₂O) soll in Zukunft einmal jährlich gemessen werden, bei Wirbelschicht- anlagen und in den Fällen in denen eine SNCR mit Harnstoff betrieben wird (BAT 4).

3. Zusammenfassung

Der Fokus in der EU, wenn es um die Wahl der Abgasreinigung für Abfallverbren- nungsanlagen ging, war in den letzten Jahren klar und eindeutig auf Wirtschaftlichkeit und Energieeffizienz, nicht auf Bestreben nach annähernd Null-Emission, wie es eine Zeitlang der Trend war. In Genehmigungen wurden weitgehend Grenzwerte annähernd an die in der IED vorgegebenen festgelegt. Daher wurden vermehrt trockene Verfah- ren zur Abgasreinigung sowie SNCR-Systeme gefordert und auch realisiert. Die die Grenzwerte der IED sicher einhalten können, wobei der im Betrieb erreichte Abstand zu den Grenzwerten je nach Schadstoff sehr unterschiedlich ist.

Wie nicht anders zu erwarten, war das Interesse an der Arbeit am BVT-Merkblatt Abfallverbrennung sehr groß. Bei den Mitgliedsstaaten, aber vor allem den Indus- trieverbänden und den NGO’s. Allen war die Bedeutung der Überarbeitung dieses Merkblattes klar, auf Genehmigungen von bestehenden und neuen Anlagen in Europa.

Aber auch auf die Signalwirkung weltweit, BVT-Merkblätter sind weltweit zugängig und finden Beachtung, bei Behörden, aber vor allem Umweltverbänden die durchaus zu Recht die Einhaltung von Emissions-Grenzwerten wie in der EU üblich und erreichbar, einfordern.

Viele Berater/Kunden sind derzeit verunsichert, welche Folgen die Verabschiedung der BVT-Schlussfolgerungen auf ihre Anlage, bestehend oder geplant, haben wird. Bei für die Zukunft geplanten Anlagen wird teils versucht das potentielle Risiko auf den Anla- genbauer zu übertragen. Oder es wird nach Optionen für die Abgasreinigung gefragt, mit der z.B. als Extremfall die jeweils unteren Werte der BAT-AEL’s als Garantiewerte zu erreichen sind. Was erhebliche Mehrkosten sowohl bei Investition und Betrieb ver- ursacht aber auch ein nicht unerhebliches Risiko für den Anlagenbauer darstellt. Und darüber hinaus Betreiber sowie Genehmigungs-/Überwachungsbehörde vor ein nicht gelöstes Problem der Überwachung der Einhaltung der festgelegten Grenzwerte stellt.

Betreiber bestehender Anlagen verhalten sich zurzeit eher abwartend, Gespräche mit den Behörden im Rahmen der vorgeschriebenen Überprüfung aller Genehmigungen werden zeigen, NO_X wie diese die BVT-Schlussfolgerungen umsetzen werden.

(7)

Ansprechpartner

Dr. Edmund Fleck

Martin GmbH für Umwelt- und Energietechnik Geschäftsführer

Leopoldstraße 246

80807 München, Deutschland

+49 89 35617-207 bzw. +49 175 5774650 edmund.fleck@martingmbh.de

(8)

4

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.dnb.de abrufbar

Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, Peter Quicker, Alexander Gosten (Hrsg.):

Energie aus Abfall, Band 16

ISBN 978-3-944310-45-9 Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH

Verlag: Thomé-Kozmiensky Verlag GmbH • Neuruppin 2019

Redaktion und Lektorat: Dr.-Ing. Stephanie Thiel, Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Dr.-Ing. Olaf Holm

Erfassung und Layout: Elisabeth Thomé-Kozmiensky, M.Sc., Ginette Teske, Sarah Pietsch, Claudia Naumann-Deppe, Janin Burbott-Seidel, Roland Richter, Cordula Müller, Gabi Spiegel

Druck: Universal Medien GmbH, München

Dieses Werk ist urheberrechtlich geschützt. Die dadurch begründeten Rechte, insbesondere die der Übersetzung, des Nachdrucks, des Vortrags, der Entnahme von Abbildungen und Tabellen, der Funk- sendung, der Mikroverfilmung oder der Vervielfältigung auf anderen Wegen und der Speicherung in Datenverarbeitungsanlagen, bleiben, auch bei nur auszugsweiser Verwertung, vorbehalten. Eine Vervielfältigung dieses Werkes oder von Teilen dieses Werkes ist auch im Einzelfall nur in den Grenzen der gesetzlichen Bestimmungen des Urheberrechtsgesetzes der Bundesrepublik Deutschland vom 9. September 1965 in der jeweils geltenden Fassung zulässig. Sie ist grundsätzlich vergütungspflichtig.

Zuwiderhandlungen unterliegen den Strafbestimmungen des Urheberrechtsgesetzes.

Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürfen.

Sollte in diesem Werk direkt oder indirekt auf Gesetze, Vorschriften oder Richtlinien, z.B. DIN, VDI, VDE, VGB Bezug genommen oder aus ihnen zitiert worden sein, so kann der Verlag keine Gewähr für Richtigkeit, Vollständigkeit oder Aktualität übernehmen. Es empfiehlt sich, gegebenenfalls für die eigenen Arbeiten die vollständigen Vorschriften oder Richtlinien in der jeweils gültigen Fassung hinzuzuziehen.