Vollzugshilfe Emissionsmessungen

Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Umwelt und Energie
Amt für Immissionsschutz und Betriebe
Abteilung IB1 Betrieblicher Umweltschutz
Vollzugshilfe Emissionsmessungen
Hamburg
März 2016
Behörde für Umwelt und Energie, Neuenfelder Str. 19, 21109 Hamburg
2
Inhaltsverzeichnis
Revisionsstände für das Dokument „Vollzugshilfe“ ............................................ 4
1
2
Einleitung.................................................................................................. 5
Rechtlicher Rahmen und Fundstellen .................................................... 8
2.1 Rechtlicher Rahmen................................................................................... 8
2.2 Stand der Messtechnik/Normenhierarchie ............................................... 16
3
Genehmigungsverfahren....................................................................... 18
3.1 Ermittlung der Messpflichten .................................................................... 18
3.2 Emissionsmessungen .............................................................................. 18
3.2.1 Anforderungen an die Probenahmestellen ....................................... 18
3.2.2 Kontinuierliche Messungen ............................................................... 19
3.2.3 Erstmalige und wiederkehrende Messungen .................................... 26
3.2.4 Fortlaufende Ermittlung (Messungen) besonderer Stoffe ................. 28
3.3 Festlegung von Emissionsbegrenzungen ................................................ 29
3.4 Messplanung ............................................................................................ 30
3.5 Emissionen bei Anfahr- und Abstellvorgängen sowie beim nichtbestimmungsgemäßen Betrieb ................................................................ 31
3.6 Termine, Vorlage von Berichten ............................................................... 32
3.7 Antragsunterlagen .................................................................................... 35
3.8 Prüfung im Genehmigungsverfahren ....................................................... 37
4
Überwachung ......................................................................................... 40
4.1 Überprüfungen und Abnahmen für die Inbetriebnahme ........................... 40
4.2 Zugelassene Messinstitute (Fundstellen) ................................................. 40
4.3 Umgang mit alten Genehmigungen (Dynamisierung der Messtechnik) ... 43
4.4 Messplanung ............................................................................................ 43
4.5 Berücksichtigung der Eigenüberwachung ................................................ 49
4.6 Prüfung der Berichte ................................................................................ 49
4.6.1 Messberichte von Einzelmessungen ................................................ 49
4.6.2 Funktionsprüfungs- und Kalibrierberichte ......................................... 51
4.6.3 Jahresbericht der kontinuierlichen Messung ..................................... 52
4.7 Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse ................................... 52
5
Spezielle Fragen ..................................................................................... 59
5.1 Notwendigkeit von Rohgasmessungen .................................................... 59
5.2 Spezielle Fragen bei der Überwachung der Emissionen von gasförmigen
organischen Stoffen ................................................................................. 60
3
5.2.1 Responsefaktor bei der Bestimmung des Parameters
Gesamtkohlenstoff mit dem FID-Verfahren .................................................. 61
5.2.2 FID- und Adsorptionsverfahren zur Bestimmung von
Gesamtkohlenstoff ........................................................................................ 62
5.3 Bedeutung des BREF „Monitoring“ im Vollzug ......................................... 63
6
Anhang .................................................................................................... 64
6.1 Übersichten über Änderungen der VDI/DIN EN Normen in der
Emissionsmesstechnik (TA-Luft, Anhang 6) ............................................ 64
6.2 Musternebenbestimmungen zur Emissionsmessung in
Genehmigungsbescheiden ...................................................................... 70
6.3 Leitfäden, Literatur und Vorschriften anderer Länder ............................... 77
6.4 Checkliste Kalibrierbericht........................................................................ 78
79
6.5 Checkliste Mustermessbericht ................................................................. 80
6.6 Beispiel für eine Jahresauswertung kontinuierlicher Messungen ............. 84
6.7 Umrechnungsbeispiele für die Messung organischer Verbindungen mit
dem Flammen-Ionisations-Detektor (FID) ................................................ 87
Kontaktinformationen
Freie und Hansestadt Hamburg
Behörde für Umwelt und Energie, Amt für Immissionsschutz und Betriebe
Neuenfelder Str. 19, 21109 Hamburg
E-mail:
[email protected]
[email protected]
[email protected]
4
Revisionsstände für das Dokument „Vollzugshilfe“
Version
V1.0
Datum
Mai 2011
V1.1
Juni 2012
V1.2
Juni 2012
V2
Mai 2013
V 2.1
V 2.2
Dezember 2013
Oktober 2014
Änderungen / Bemerkungen
Einarbeitung der Ergebnisse der Präsentation
am 19.04.2011
Korrektur in Anhang 6.2
Überprüfung der Aktualität der Normen
Anhang 6.1: Änderung bei der Übersicht der
Normen und Richtlinien (Aktualisierung)
Bewertung der Einzelmessungen (Abschnitte 4.7
und 6.2)
Aktualisierung der Normen und Richtlinien
Aktualisierung Internet-Adresse ReSyMeSa
Verweis auf 41. BImSchV
Verschiedene textliche Korrekturen zur Klarstellung
Aktualisierung von LINKs
Kapitel 1 „Einleitung“: Text, redaktionell
Kapitel 1 und 2: Aktualisierter Bezug auf europäisches Recht (IED, BAT)
Kapitel 4.7.1, Abschnitt 17. BImSchV:
Fachlich geänderte Bewertung zur Berücksichtigung des Messfehlers
Anhang 6.1: Aktualisierung NORMEN
Anhang 6.2: Änderung der Nebenbestimmungen
in „Maßgaben zur Emissionsbegrenzung“ Ziffer
2b) und „Auswertung und Beurteilung der Messung“, Ziffern 2. bis 5 und bzgl. „..nach § 29b
zugelassene Messstelle...“
Anhang 6.4: Aktualisierung NORMEN
Gesamttext:
Verschiedene redaktionelle Überarbeitungen
(Text, Grafiken, Links),
geänderte Verweise auf Abschnitte der 13. und
17. BImSchV
V 2.3
März 2016
Neue Behördenbezeichnung
Neue E-Mail-Adressen
S 54: B und C im Text ausgetauscht (redaktionell)
5
1
Einleitung
Die vorliegende „Vollzugshilfe Emissionsmessungen“ wurde vom „Qualitätszirkel
Emissionsmessungen“ erarbeitet. Dieser wurde durch die Leiterin der Abteilung
„Betrieblicher Umweltschutz“ des Amtes für Immissionsschutz und Betriebe per
Verfügung vom 11.09.2009 eingesetzt.. Mitglieder des Qualitätszirkels waren
-
Heinz Baumgarten (IB 1510, Referat Chemiebetriebe),
-
Marianne Meister (IB 1201, Referat Energie und Abfall),
-
Wolfgang Nürnberg (IB 1314, Referat Metall) und
-
Joachim Peschke (Behörde für Gesundheit und Verbraucherschutz, HU
4330, Institut für Hygiene und Umwelt – Abteilung für Luftuntersuchungen) .
Die Vollzugshilfe wurde in Ausschüsse des LAI eingebracht; dort diskutierte Änderungswünsche wurden in das Dokument eingearbeitet. Folgende Ausschusssitzungen befassten sich mit dem Dokument:
AISV am 29.-31. Januar 2013
LWV am 03.-04. Juli 2012 und 20.-21 Juni 2013
Die Vollzugshilfe dient zur Unterstützung der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der
Abteilung „Betrieblicher Umweltschutz“ bei der Umsetzung von Anforderungen an
Emissionsmessungen. Die Abteilung ist zuständig für die Genehmigung und
Überwachung von nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz genehmigungsbedürftigen Anlagen. Die Vollzugshilfe soll beim immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren und bei der Überwachung genehmigungsbedürftiger Anlagen Hilfestellung geben. Bestimmte Ergebnisse sind in den Mustergenehmigungsbescheid, der im Amt als interne Arbeitsgrundlage verwendet wird, eingeflossen.
Die praktische Anwendung der Vollzugshilfe soll außerdem den Vollzug hinsichtlich Emissionsmessungen verbessern und effizienter machen. Zu wichtigen Instrumenten, die jeweils durch Genehmigungsauflagen implementiert werden, gehören hierbei
-
die prinzipielle Forderung nach vorheriger Vorlage eines standardgerechten
Messplanes und
-
die Verpflichtung, den Messbericht auch bei TA Luft-Anlagen spätestens 8
Wochen nach der Messung der Behörde vorzulegen.
Die Erfahrungen der praktischen Anwendungen der ersten Jahre von 2011 bis
2014 zeigen, dass in sehr vielen Bescheiden Auflagen auf Basis der Mustergenehmigungsauflagen festgesetzt wurden. Die Vorlagepflicht eines Messplans bei
Einzelmessung hat sich inzwischen auch breit durchgesetzt, allerdings nicht in
allen Fällen. Hierzu war eine Umstellung für Betreiber und Messinstitute erforderlich, die letztendlich allerdings ohne wirkliche Schwierigkeiten gelang. Auch wird
inzwischen bei viel mehr Messungen, die Gesamtkohlenstoff als Parameter ermit-
6
teln, der Responsefaktor bei der Auswertung berücksichtigt; dies war vorher sehr
selten.
Die Vollzugshilfe steht außerdem allen interessierten Behörden anderer Bundesländer, Sachverständigen und Firmen über die Internetseite des Amtes zur Verfügung.
Internetadresse1:
http://www.hamburg.de/fachthemen/4134742/emissionsmessung/
Die Vollzugshilfe wird in bestimmten Abständen aktualisiert.
In der Vollzugshilfe werden diejenigen Messaufgaben beschrieben, die sich aus
den gesetzlichen Vorgaben für genehmigungsbedürftige Anlagen ergeben. In zunehmendem Maße werden Anforderungen zur Anlagenüberwachung, die aus Regelungen der Europäischen Gemeinschaften resultieren, für den nationalen Vollzug wichtiger; auch auf diese wird eingegangen.
„Emissionen in die Umwelt“ sind im Sinne des BImSchG gemäß § 3 Abs. 3: „Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen, Licht, Wärme, Strahlungen und
ähnliche Umwelteinwirkungen“. Der Begriff „Emissionen“ der IE-Richtlinie in Artikel
3 Nr. 4 und somit auch der der „Überwachung der Emissionen“ ist umfassender
formuliert und bezieht sich konkret auch auf Freisetzungen in Wasser und Boden.
Diese Vollzugshilfe beschäftigt sich nur mit Emissionen betreffend Luftverunreinigungen.
Was wird unter „Emissionsmessungen“ verstanden?
Im Zusammenhang mit „Emissionsmessung“ werden verschiedene Begrifflichkeiten verwendet, mit denen auch Unterschiedliches gemeint sein kann. Zur Klarstellung werden diese hier aufgeführt.
Begriffe
Rechtsquelle
Erläuterung
Unterlagen über vorgesehen Maßnahmen zur Messung
von Emissionen
9. BImSchV § 4 b
Abs. 1 Nr. 1
Messungen von Umwelteinwirkungen (u.a. Luftverunreinigungen),
betreibereigene Überwachung umfassend
Unterlagen über vorgesehen Maßnahmen zur Überwachung der Emissionen in die Umwelt
9. BImSchV § 4 b
Abs. 1 Nr. 5
dito
1
Alternativ geben Sie in eine Suchmaschine ein: Vollzugshilfe Emissionsmessungen Hamburg
7
Begriffe
Rechtsquelle
Erläuterung
(Anordnungen von)
Messungen und Ermittlungen der Emissionen
BImSchG, Dritter
Abschnitt, §§ 26, 28
und 29
Ermittlung von Art und Ausmaß von
Umwelteinwirkungen (u.a. Luftverunreinigungen) durch Messungen
Messung und Überwachung der Emissionen
TA Luft Nr. 5.3
1. Anforderungen an Messplätze
im Genehmigungsverfahren
Überwachungsauflagen
IE-Richtlinie
2010/75/EU
2. Anforderungen an Messverfahren zur Ermittlung der von einer
Anlage ausgehenden Luftverunreinigungen, um zu überprüfen, ob die
festgelegten Emissionsbegrenzungen eingehalten werden; auch als
Grundlage für die Emissionserklärung.
Artikel 14 (1) c)
und
Artikel 16
Emissionsüberwachung (Messen
und Überwachen)
BREF „Allgemeine
Überwachungsgrundsätze“ (DE)
Maßnahmen zur Überprüfung der
Einhaltung der Anforderungen der
Genehmigung,
Emissionen und ihre Überwachung
bezieht sich auch auf Wasser, Abwasser, Abfall, Energieverbrauch,
Lärm, Geruch, Ressourcenverbrauch
Industrielle Überwachung ist:
1. Emissionsüberwachung
2. Prozessüberwachung
3. Überwachung der Auswirkungen
Emission monitoring BREF „General
(Measuring and mon- Principles of Monito- Emissionsüberwachung ist Gegenitoring)
ring“ (EN), 2003
stand des BREF und ist:
a) Messen2
Reference Report
b) Überwachen3
on Monitoring of
emissions from IEDinstallations,
Draft 2013
2
3
Beinhaltet neben direkten Messungen von Parametern auch Ersatzparameter, Massenbilanzen, Berechnungen, Emissionsfaktoren.
Bestimmung des quantitativen Wertes eines Parameters
Messtechnische Kontrolle eines Wertes und Verfolgung der Streuung
8
Im Rahmen dieser Vollzugshilfe wird als „Emissionsmessung“ behandelt:
Direkte Messung von Luftschadstoffen aus gefassten Emissionsquellen von
Anlagen (Einzelmessung und kontinuierliche Messung) und Auswertung der
Ergebnisse einschließlich der Qualitätssicherung
-
für die Überprüfung der Einhaltung von Grenzwerten und Emissionsbegrenzungen,
-
für die Kontrolle der Funktionsfähigkeit einer Abgasreinigungsanlage
oder eine andere Maßnahme der Eigenüberwachung bzgl. Emissionsverhalten, Anlagensicherheit o.ä. und
-
aus anderen Gründen (DIN EN 15259) (s. 2.1, Rechtliche Grundlagen).
Weitere Arten von Messungen und Überwachungen werden dann behandelt, wenn dies für die ganzheitliche Betrachtung eines Aspektes notwendig
ist. Diffuse Emissionen werden nicht behandelt.
2
Rechtlicher Rahmen und Fundstellen4
2.1 Rechtlicher Rahmen
In Deutschland werden besonders in den Umweltbereichen Luft, Lärm und Wasser
routinemäßige Messungen durchgeführt, die sicherstellen sollen, dass die Qualität
der Medien kontrolliert wird und Maßnahmen zur Sicherung und Verbesserung der
Qualität beurteilt werden können.
Die Rechtsgrundlage für Messungen, welche die Luftqualitätsüberwachung zum
Ziel haben, ist das Bundes-Immissionsschutzgesetz; es enthält Anforderungen an
den Betrieb und die Errichtung von Anlagen, von denen potentiell eine schädliche
Umwelteinwirkung ausgehen kann. Rechtsverordnungen und Verwaltungsvorschriften konkretisieren diese Anforderungen.
Um die Einhaltung der gestellten Anforderungen überwachen zu können, werden
im BImSchG den Behörden Möglichkeiten gegeben, in regelmäßigen Abständen
die Emissionen durch Einzelmessungen oder, bei großen Massenströmen, durch
kontinuierliche Messungen bestimmen zu lassen.
Die Messungen selbst und die Kalibrierung der kontinuierlichen Messeinrichtungen werden von unabhängigen bekannt gegebenen Messinstituten durchgeführt.
Im Rahmen der Erleichterungen für auditierte Standorte, d. h., für Betreiber von
Anlagen, die sich freiwillig dieser Umweltmanagement- und Umweltbetriebsprüfung unterzogen haben, kann von diesem Grundsatz abgewichen werden: Unter
bestimmten Voraussetzungen können die Betreiber derartiger Anlagen Teile der
Überwachung selbst durchführen (z. B. in Verbindung mit EMAS).
4
Siehe auch „Leitfaden zur Emissionsüberwachung“, UBA-Texte 05/08
9
Nationale Rechtsgrundlagen und Messvorschriften, Vergleich mit EU-Recht
Die Emissionsüberwachung gehört zum Maßnahmenkatalog des BundesImmissionsschutzgesetzes. § 7 BImSchG ermächtigt für genehmigungsbedürftige
Anlagen und § 23 BImSchG für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen die Bundesregierung durch Rechtsverordnung vorzuschreiben, dass der Betrieb und die
betreibereigene Überwachung solcher Anlagen bestimmten Anforderungen genügen müssen, insbesondere dass u. a. „die Betreiber von Anlagen Messungen von
Emissionen und Immissionen nach in der Rechtsverordnung näher zu bestimmenden Verfahren vorzunehmen haben oder vornehmen lassen müssen“.
Messverfahren und Regelungen zur 1. und 2. BImSchV sind Gegenstand eines
UBA-Leitfadens, der als UBA-Text 1/98 veröffentlicht wurde. Sie werden deshalb
hier nicht weiter behandelt.
Auf europäischer Ebene regelt die Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen
(integrierte Vermeidung und Verringerung der Umweltverschmutzung; IERichtlinie, „IED“) die rechtlichen Voraussetzungen für die Anordnung von Emissionsmessungen. Die Richtlinie wurde in deutsches Recht umgesetzt. Gefordert
wird in Art. 14, Abs. 1 c, dass die Genehmigung angemessene Anforderungen für
die Überwachung der Emissionen, in denen die Messmethodik, Messhäufigkeit
und das Bewertungsverfahren festgelegt sind, enthält; dies wurde in § 21 der
9. BImSchV übernommen.
Tabelle: Gegenüberstellung der rechtlichen Regelungen
Regelung
Nationales Recht
EU-Recht
Genehmigungsverfahren/
Forderung von Messungen,
Häufigkeit von Messungen
BImSchG
§§ 7, 26, 28, 29
RL 2010/75/EU vom 24.11.
2010 über Industrieemissionen
(IED)
Art. 16
Genehmigungsbedürftige
Anlagen
4. BImSchV
RL 2010/75/EU, Anh. I
Anforderungen an Emissionsmessungen in Genehmigungsauflagen für IEAnlagen
9. BImSchV, § 21 Absatz 2a
RL 2010/75/EU vom 24.11.
2010 über Industrieemissionen
(IED)
Art. 14 (1) c – e
Messobjekte
TA Luft
RL 2010/75/EU, Anh. II
Spezielle Messanforderungen:
Kleinfeuerungsanlagen
1. BImSchV
Leichtflüchtige Halogenkohlenwasserstoffe
2. BImSchV/TA Luft
RL 2010/75/EU, Anh. VII
Großfeuerungsanlagen
13. BImSchV
RL 2010/75/EU, Anh. V
10
Regelung
Nationales Recht
EU-Recht
Verbrennungsanlagen für
Abfälle
17. BImSchV
RL 2010/75/EU, Anh. VI
Titandioxid-Industrie
25. BImSchV
RL 2010/75/EU, Anh. VIII
Anlagen für die
Feuerbestattung
27. BImSchV
Anlagen zur biologischen
Abfallbehandlung
30. BImSchV
Begrenzung der Emission
flüchtiger organischer Lösemittel in bestimmten Anlagen
31. BImSchV
RL 2010/75/EU, Anh. VII
Rechtliche Grundlagen (Anlass von Einzelmessungen)
Rechtsgrundlage für Einzelmessungen sind §§ 26 und 28 BImSchG. Einzelmessungen dienen zur zeitlich begrenzten stichprobenartigen Feststellung des Emissionsverhaltens einer Anlage. Vorteil gegenüber der kontinuierlichen Emissionsüberwachung ist der geringere messtechnische Aufwand. Darüber hinaus können
einige Messobjekte derzeit nicht oder nur mit sehr hohem Aufwand kontinuierlich
(automatisiert) gemessen werden.
Um aus der zeitlich begrenzten Beobachtung Rückschlüsse auf das kontinuierliche Emissionsverhalten einer Anlage ziehen zu können, müssen die Messungen
so durchgeführt werden, dass die Messergebnisse ein repräsentatives Bild über
das Emissionsverhalten widerspiegeln. Hier kommt der Messplanung eine besondere Bedeutung zu.
Mögliche Anlässe für die Durchführung von Einzelmessungen sind vielfältig. Neben behördlich angeordneten Messungen werden von Anlagenbetreibern z. B.
Messungen zur Eigenüberwachung und zur Anlagenoptimierung in Auftrag gegeben.
Anlass von Einzelmessungen
(Auswahl nach VDI 2448 Bl. 1 (wurde 04.2010 zurückgezogen5), und
DIN EN 15259):
a)
Abnahmemessung (Garantienachweis)
b)
Messung zur Überprüfung der Einhaltung der Emissionsbegrenzung
c)
Kontrollmessung nach Ablauf einer festgelegten Frist zur Feststellung des
Anlagenzustandes
d)
Messungen, z. B. im Fall von Beschwerden
5
Die Liste der Anlässe ist als solche einschlägig und rechtlich begründet, auch wenn die Richtlinie zurückgezogen ist; Soweit werden auch zurückgezogene Richtlinien erwähnt, weil sich bestehende Bescheide hierauf beziehen und weil sie im Einzelfall als weitere Erkenntnisquelle von Bedeutung sein können.
11
e)
Messungen zur Einleitung eines Genehmigungsverfahrens (z. B. für Erweiterung, Umbau, Umstellung usw.)
f)
Messungen im Rahmen der Eigenüberwachung
g)
Messungen für die Emissionserklärung und der Meldung von Daten an
Emissionskataster (z. B. lokal, national und international, beispielsweise
das Europäische Schadstoffemissionsregister)
h)
Messungen bei Betriebsstörungen
i)
Messungen im Rahmen sicherheitstechnischer Überprüfungen
j)
Messungen zur Kalibrierung kontinuierlicher Emissionsmesseinrichtungen
k)
Messungen zur Funktionsprüfung kontinuierlicher Emissionsmesseinrichtungen
l)
Messungen zur Ursachenanalyse eines bestimmten Emissionsverhaltens
(z. B. Ermittlung der Ursachen für die Nichteinhaltung der Garantiewerte/Emissionsbegrenzungen von Abgasreinigungsanlagen)
m)
Messungen zur Prognose des Emissionsverhaltens bei bestimmten Betriebszuständen, z. B. nach Verfahrensumstellungen, bei Betriebsstörungen
oder bei Kapazitätserweiterung
n)
Messungen zur Aufstellung von Programmen im Rahmen des Emissionsrechtehandels
o)
Messungen zur Ermittlung von Emissionsfaktoren und
p)
Messungen zur Beurteilung der verfügbaren Technik für einzelne Industriebereiche (z. B. auf Betriebs- oder Bereichsebene oder EU-weit).
Behördlich angeordnete Emissionsmessungen werden durch § 26 BImSchG
„Messungen aus besonderem Anlass“ an genehmigungsbedürftigen Anlagen und
unter bestimmten Voraussetzungen auch an nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen sowie durch § 28 „Erstmalige und wiederkehrende Messungen bei genehmigungsbedürftigen Anlagen“ gestützt.
Gemäß § 28 BImSchG sind wiederkehrende Messungen im Abstand von jeweils 3
Jahren durch die Behörde festzulegen. Auf Grundlage von § 28 Satz 2 BImSchG
kann unter bestimmten Voraussetzungen eine häufigere Messung als alle drei
Jahre angeordnet werden. Unter Beachtung der Kommentierungen, die in Abschnitt 4.7 dargelegt sind, ist dies insbesondere gegeben, wenn auf Grund der
Betriebsweise der Anlage mit einer Messung im Abstand von drei Jahren nicht
sicher die ständige Einhaltung des Grenzwerts nachgewiesen werden kann.
In der ersten allgemeine Verwaltungsvorschrift zum BImSchG (TA Luft) und in den
Rechtsverordnungen zur Durchführung des BImSchG werden diese Messanforderungen präzisiert.
12
Tabelle : Zeitliche Anforderungen an behördlich angeordnete Einzelmessungen
Rechtsgrundlage
erstmalige Messungen
BImSchG, § 26
aus besonderem Anlass
BImSchG, § 28
nach der Inbetriebnahme oder
einer Änderung der Anlage
nach Ablauf eines Zeitraumes von jeweils
drei Jahren (In Einzelfällen häufigere Zusatzermittlung gemäß § 28 Satz 2)
TA Luft, Nr. 5.3.2.1
nach Errichtung oder einer wesentlichen Änderung der Anlage6
nach Ablauf eines Zeitraumes von jeweils
drei Jahren (bei Vorliegen einer Massenstrombegrenzung kann die Frist auf 5
Jahre verlängert werden)
13. BImSchV, § 23
nach Errichtung oder einer wesentlichen Änderung der Anlage
spätestens alle drei Jahre mindestens an
drei Tagen
17. BImSchV, § 18
nach Errichtung oder einer wesentlichen Änderung der Anlage
im ersten Jahr alle zwei Monate, dann
jeweils jährlich mindestens an drei Tagen
27. BImSchV, § 9
für Neuanlagen drei bis sechs
Monate nach der Inbetriebnahme
nach Ablauf eines Zeitraumes von jeweils
drei Jahren
30. BImSchV, § 11
nach Errichtung oder einer wesentlichen Änderung der Anlage
im ersten Jahr alle zwei Monate, dann
jeweils jährlich mindestens an drei Tagen
31.BImSchV
§ 5, Abs. 4
Nicht genehmigungsbedürftige
Anlagen: nach Errichtung oder
einer wesentlichen Änderung
der Anlage
wiederkehrend in jedem 3. Kalenderjahr
Genehmigungsbedürftige Anlagen:
Verweis auf TA Luft
wie TA Luft-Anlagen
§6
wiederkehrende Messungen
Behördlich angeordnete Messungen werden nur dann anerkannt, wenn sie von
Messinstituten durchgeführt werden, die für die durchzuführende Messaufgabe
bekannt gegeben sind.
Rechtliche Grundlagen (Kontinuierliche Messungen)
Die kontinuierliche Emissionsüberwachung gehört zum Maßnahmenkatalog des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes. Gestützt auf § 29 BImSchG kann die zuständige Behörde kontinuierliche Emissionsüberwachungen an genehmigungsbedürftigen Anlagen und in besonderen Fällen auch an nicht genehmigungsbedürftigen
Anlagen anordnen.
Konkrete Forderungen nach kontinuierlicher Emissionsüberwachung sind in der
ersten allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum BImSchG (TA Luft) und in den Verordnungen zur Durchführung des BImSchG zu finden.
6
nach Erreichen des ungestörten Betriebes, jedoch frühestens nach dreimonatigem Betrieb und
spätestens sechs Monate nach Inbetriebnahme
13
Genehmigungsbedürftige Anlagen, die durch die TA Luft geregelt werden
Nach TA Luft Nr. 5.3.3.1 soll eine Überwachung der Emissionen relevanter Quellen durch kontinuierliche Messung unter bestimmten Voraussetzungen (z. B Überschreitung eines festgelegten Massenstromes für die jeweilige Komponente bzw.
erwartete wiederholte Überschreitung einer festgelegten Massenkonzentration
infolge einer Störanfälligkeit der Einrichtung zur Emissionsminderung oder infolge
wechselnder Betriebsweisen der Anlage) gefordert werden.
Die kontinuierliche Messung und Aufzeichnung der Emissionen soll bei Überschreitung der in Tabelle angegebenen der Massenströme erfolgen:
Tabelle :
Massenstromschwellen nach TA Luft für die kontinuierliche Emissionsüberwachung
Messkomponente
Massenstromschwelle
Staub (qualitative Messeinrichtung)
1 kg/h bis 3 kg/h
Staub (quantitative Messeinrichtung) 7
> 3 kg/h
Schwefeldioxid
30 kg/h
Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, angegeben als Stickstoffdioxid
30 kg/h
Kohlenmonoxid als Leitsubstanz zur Beurteilung des Ausbrandes bei Verbrennungsprozessen
5 kg/h
Kohlenmonoxid in allen anderen Fällen
100 kg/h
Fluor und gasförmige anorganische Fluorverbindungen, angeben als Fluorwasserstoff
0,3 kg/h
Gasförmige anorganische Chlorverbindungen, angeben als
Chlorwasserstoff
1,5 kg/h
Chlor
0,3 kg/h
Schwefelwasserstoff
0,3 kg/h
Gesamtkohlenstoff
Stoffe Nr. 5.2.5, Klasse I
1 kg/h
Stoffe Nr. 5.2.5
2,5 kg/h
Quecksilber und seine Verbindungen 8
2,5 g/h
Hinweis 1: Die Massenstromschwelle bezieht sich auf Gesamtanlage; für Einzelquelle gilt
Relevanzkriterium von 20% des Massenstromes.
7
für bestimmte staubförmige Stoffe gelten andere Massenströme (TA Luft Nr. 5.3.3.2 in Verbindung mit
5.2.2, 5.2.5, Klasse I und 5.2.7)
8
auf die Messung kann verzichtet werden, wenn zuverlässig nachgewiesen wird, dass die Massenkonzentration nur zu weniger als 20 % vom Grenzwert in Anspruch genommen wird.
14
Hinweis 2: Im speziellen Teil der TA Luft (Nr. 5.4, z. B. Nr. 5.4.1.2.1) werden auch kontinuierliche Emissionsmessungen gefordert.
Neben der Forderung nach kontinuierlicher Überwachung der Emissionen luftfremder Stoffe unter bestimmten Voraussetzungen wird auch eine kontinuierliche
Messung von Bezugsgrößen gefordert. Bezugsgrößen, wie z. B.:
- Abgastemperatur,
- Abgasvolumenstrom (Abgasgeschwindigkeit),
- Feuchtegehalt,
- Druck im Abgasstrom,
- Sauerstoffgehalt
werden zur Auswertung und Beurteilung der kontinuierlichen Emissionsmessungen benötigt. Auf die kontinuierliche Messung der Betriebsparameter kann verzichtet werden, wenn die Parameter erfahrungsgemäß nur eine geringe Schwankungsbreite haben, für die Beurteilung der Emissionen unbedeutend sind oder mit
ausreichender Sicherheit auf andere Weise ermittelt werden können (TA Luft Nr.
5.3.3.1).
Großfeuerungsanlagen im Geltungsbereich der 13. BImSchV (§ 20)
Kontinuierliche Messung und Aufzeichnung der Emissionen von
Parameter
Prozessbedingung
Gesamtstaub
feste u. flüssige Brennstoffe
Quecksilber und Quecksilberverbindungen
als Hg
feste Brennstoffe
Gesamt C
feste Biobrennstoffe
bes. Regelung
Möglichkeit zum Verzicht
auf Messung bei Nachweis
der Inanspruchnahme  ½
Grenzwert durch Brennstoffkontrolle
Kohlenmonoxid CO
Bei  5% NO2 an den NOxEmissionen kann auf NO2KontiMessung verzichtet
werden – Berechnung
Stickstoffmon- und –dioxid
NO u. NO2 als NO2
Schwefeloxide SO2 u. SO3
feste u. flüssige Brennstoffe
Rußzahl
HEL oder vergleichbar
Sauerstoffgehalt
Bezugsgröße
nicht bei HEL u. DK
Betriebsparameter, wie Leistung, Abgastemperatur und –volumen, Feuchtegehalt und
Druck
Schwefeldioxid
im Rohgas zur Best. d. S-Abscheidegrades
15
Abfallverbrennungsanlagen im Geltungsbereich der 17. BImSchV (§ 16)
Kontinuierliche Ermittlung, Registrierung und Auswertung der Emissionen von
Parameter
bes. Regelung
Gesamtstaub
Quecksilber u. –verb.
als Hg
Bei < 20% des Grenzwertes kann auf Messung verzichtet
werden (Erfahrungen aus der Praxis in HH zeigen, dass die
Hg-Werte stark schwanken können. Deshalb wird von dieser Regel kein Gebrauch gemacht)
Gesamt C
Kohlenmonoxid CO
Stickstoffmon- und –dioxid
NO u. NO2 als NO2
Bei < 10% NO2 an den NOx-Emissionen kann auf NO2KontiMessung verzichtet werden – Berechnung
Schwefeloxide als SO2
Ausnahmemöglichkeit gem. § 16 Abs. 6
Gasförmige anorg. Chlorverb. als HCl
Ausnahmemöglichkeit gem. § 16 Abs. 6
Gasförmige anorg. Fluorverb. als HF
außer bei Einsatz v. Reinigungsstufen, die die sichere Einhaltung der Emissionsbegrenzung für anorganische ClVerb. gewährleisten
Sauerstoffgehalt
Bezugsgröße
Mindesttemperatur
Betriebsparameter, wie Temperatur im Abgas, Abgasvolumen, Feuchtegehalt und Druck
Anlagen zur biologischen Behandlung von Abfällen im Geltungsbereich der
30. BImSchV (§ 9)
Kontinuierliche Ermittlung, Registrierung und Auswertung der Emissionen von
•
Gesamtstaub,
•
organischen Stoffen als Gesamtkohlenstoff,
•
Distickstoffoxid.
Kontinuierliche Ermittlung, Registrierung und Auswertung von Bezugsgrößen:
•
zur Beurteilung des ordnungsgemäßen Betriebes, insbesondere Abgastemperatur, Abgasvolumenstrom, Druck, Feuchtegehalt sowie Masse der
zugeführten Einsatzstoffe im Anlieferungszustand.
Anlagen mit Begrenzung der Emissionen bestimmter organischer Verbindungen bei Verwendung organischer Lösemittel im Geltungsbereich der
31. BImSchV
In dieser Verordnung sind genehmigungsbedürftige und nicht genehmigungsbedürftige Anlagen zusammengefasst.
16
Nach § 6 der 31. BImSchV finden bezüglich der Messung und Überwachung der
Emissionen bei genehmigungsbedürftigen Anlagen die Anforderungen der TA Luft
Anwendung.
Anforderungen für die Emissionsmessung bei nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen finden sich in § 5 Abs. 4 der 31. BImSchV. Kontinuierliche Gesamt-CMessungen sind bei Massenströmen größer 10 kg Gesamt-Kohlenstoff je Stunde
durchzuführen (§ 5 Abs. 5).
2.2 Stand der Messtechnik/Normenhierarchie
Die Messungen zur Überwachung der Emissionen sind nach dem Stand der
Messtechnik durchzuführen; dieser Stand der Messtechnik wird durch die Normen
und Richtlinien zur Emissionsmessung beschrieben. Die im DIN- bzw. VDI-Richtlinienwerk normierten Mess- und Analyseverfahren wurden vor ihrer Veröffentlichung in einem aufwendigen Verfahren geprüft, um vergleichbare Messergebnisse
zu liefern. Bei diesem Verfahren werden unter anderem die statistischen Kenngrößen und die möglichen Einsatzbereiche bzw. Einschränkungen für den Einsatz
der Messverfahren ermittelt.
Normierte Messverfahren stellen somit ein leistungsfähiges Werkzeug zur Ermittlung der Emissionen dar. Dabei ist folgende Abstufung zu beachten:
Im Rahmen des Genehmigungsbescheides sollten die anzuwendenden Messverfahren eindeutig z. B. durch Verweis auf die Normen und Richtlinien festgelegt
werden. Dabei ist im Regelfall eine Dynamisierung der Normung aufzunehmen,
wie in den Musternebenbestimmungen vorgesehen.
Europäische Normen (DIN EN-Normen)
Europäische Normen zur Luftbeschaffenheit werden im europäischen Komitee für
Normung (CEN) im TC 264 (TC = Technisches Komitee) erarbeitet und in
Deutschland als DIN EN Norm veröffentlicht. Werden für eine Messaufgabe DIN
EN Normen veröffentlicht, sind diese den nationalen Normen gleichen Inhalts vorzuziehen. Bei Anlagen, die unter EU-Regelungen fallen (z. B. Anlagen der 13. und
17. BImSchV) sind die entsprechenden DIN EN-Normen verbindlich anzuwenden.
Für eine Reihe von Messaufgaben bestehen bereits DIN EN Normen, z. B. für die
manuelle Ermittlung der Emissionen an PCDD/PCDF oder für die Durchführung
der Qualitätssicherungsmaßnahmen bei der kontinuierlichen Emissionsüberwachung. Mit dem Ausbau des EU-Umweltrechtes, insbesondere bei der EU-weiten
Festlegung von Emissionsgrenzwerten wird erwartet, dass Messverfahren zur Bestimmung dieser Emissionen zukünftig europaweit einheitlich geregelt werden.
Nationale Normen (VDI-Richtlinien)
Die VDI-Richtlinien beschreiben den Stand der Technik bzw. den Stand der Wissenschaft in der Bundesrepublik Deutschland und dienen als Entscheidungshilfen
bei der Erarbeitung und Anwendung von Rechts- und Verwaltungsvorschriften. Die
Arbeitsergebnisse der Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) können ferner als
gemeinsamer deutscher Standpunkt in die europäische technische Regelsetzung
17
bei CEN (Europäisches Komitee für Normung) und in die internationale technische
Regelsetzung bei ISO (Internationale Organisation für Normung) einfließen. VDIRichtlinien (zusammengefasst im VDI-Handbuch Reinhaltung der Luft) decken
derzeit ein breites Spektrum möglicher Messaufgaben ab, während die DINNormen nur für einige ausgewählte Messverfahren existieren. Bei Anlagen, die
nicht unter das EU-Recht fallen, ist weiterhin eine Anwendung der VDI-Richtlinien
möglich. Es sollte jedoch im Einzelfall geprüft werden, ob nicht aufgrund einer DIN
EN Norm die entsprechende VDI-Richtlinie zurückgezogen wurde.
Internationale Normen (ISO-Normen)
Internationale Normen werden von der ISO (International Organization for Standardization) im ISO/TC 146 erarbeitet. ISO Normen haben in Deutschland nach
ihrer Veröffentlichung keinen bindenden Charakter. In einem vereinfachten Verfahren können ISO Normen in DIN ISO Normen überführt werden.
In der Anlage 6.1 ist eine Übersicht über die bei Emissionsmessungen einzusetzenden Richtlinien enthalten. Im Einzelfall sind jedoch darüber hinaus auch noch
anlagenspezifische Normen und Richtlinien bei Emissionsmessungen zu beachten.
18
3
Genehmigungsverfahren
3.1 Ermittlung der Messpflichten
Im Genehmigungsverfahren ist zu prüfen, welche Messpflichten dem Antragsteller
aufzuerlegen sind. Diese ergeben sich aus Festlegungen in den branchenspezifischen Verordnungen, der TA Luft und Anforderungen, die sich ggf. aus den Besonderheiten des Einzelfalls ergeben. Sie hängen von der Art und Größe der Anlage bzw. der Qualität der Emissionen und dem schadstoffbehafteten Abluftvolumenstrom ab. Näheres über die rechtlichen Grundlagen siehe unter 2.1.
3.2 Emissionsmessungen
3.2.1 Anforderungen an die Probenahmestellen
Ist die Genehmigungsbehörde zu dem Ergebnis gekommen, dass Emissionsmessungen erforderlich sind, ist im nächsten Schritt zu klären, welche Anforderungen
an die Probenahmestellen in der Anlage in den Genehmigungsauflagen zu stellen
sind. Die Anforderungen sind sowohl für kontinuierliche Messungen wie auch für
Einzelmessungen festzulegen.
Anforderungen an die Messplätze und -strecken gemäß TA-Luft Nr. 5.3.1 sind z.B.
in § 18 der 13. BImSchV, § 14 der 17.BImSchV vor allem aber in der DIN EN
15259 konkret genannt, die bei der Anlagengenehmigung berücksichtigt werden
sollen.
Messplätze sollen ausreichend groß, leicht begehbar und so beschaffen und in
ihrer Lage so ausgewählt sein, dass für die Anlage repräsentative und messtechnisch einwandfreie Emissionsmessungen ermöglicht werden. Es ist wichtig, dies
zumindest konzeptionell bereits im Genehmigungsverfahren vor der Schaffung
baulicher Tatsachen zu klären. Beispielsweise müssen die Messplätze ausreichend vor Witterung geschützt sein, die benötigten Versorgungsanschlüsse aufweisen und die Anforderungen des Arbeitsschutzes berücksichtigen.
Die sorgfältige Auswahl der Messstrecke und der Messebene in der Messstrecke
ist von großer Bedeutung für die Qualität der erzeugten Messwerte. Die Probenahmestellen für die jeweiligen Schadstoffe müssen so gewählt und angeordnet
werden, dass repräsentative Messungen gewährleistet sind. Bei der Ausgestaltung von Messstellen und Probenahmestellen ist z. B. darauf zu achten, dass
Messstellen in ausreichender Anzahl für die Messaufgabe vorhanden sind. Dazu
gehört auch, dass parallele Messungen möglich sind - z. B. bei Kontimessungen
zusätzliche Probenahmestellen für Parallelmessungen eines bekanntgegebenen
Messinstitutes. Messzugänge müssen im Messkanal geeignet angeordnet sein,
damit sie sich nicht gegenseitig stören. Sie müssen in der richtigen Ebene liegen
und die richtigen Anschlüsse aufweisen. Die erforderlichen Abgasrandbedingungen (Abgasdichte, Feuchte, Strömungsgeschwindigkeit, statischer Druck und
Temperatur) müssen gemessen werden können.
19
HU 433 kann beratend hinzugezogen werden und die praktische Erfahrung einbringen. Der Antragsteller sollte sich bei der Planung von einem bekanntgegebenen Messinstitut beraten lassen.
3.2.2 Kontinuierliche Messungen
Auslöseschwelle für kontinuierliche Messungen sind die Massenströme nach
TA Luft Nr. 5.3.3.2 und die Einzelfestlegungen in Nr. 5.4 TA Luft sowie Anforderungen in einzelnen Verordnungen. Weiteres siehe Kap. 2.1 - Rechtl. Grundlagen.
Auf dieser Grundlage und ggf. der Anforderungen im Einzelfall sind die kontinuierlich zu messenden Schadstoffe im Genehmigungsbescheid festzulegen.
Quellen zum Thema unter:
http://www.umweltbundesamt.de/luft/messeinrichtungen/mg-bestimmung.htm
und für Detailinformationen:
http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/luft/5869.htm
Auswahl der Messgeräte/Messverfahren
Kontinuierlich arbeitende Messeinrichtungen für die Überwachung von Emissionen
müssen für die jeweilige Messaufgabe geeignet sein. Sie müssen definierten Qualitätsanforderungen genügen. Die Eignung von Mess- und Auswerteeinrichtungen
wird durch Eignungsprüfungen festgestellt. Um dabei ein einheitliches Vorgehen
hinsichtlich Prüfumfang, Prüfkriterien/Mindestanforderungen, Auswertung der Ergebnisse zu sichern, veröffentlicht das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit nach Abstimmung mit den zuständigen obersten
Landesbehörden in Übereinstimmung mit der Bund/Länderarbeitsgemeinschaft für
Immissionsschutz (LAI) im Gemeinsamen Ministerialblatt der Bundesministerien
(GMBl)
die Bundeseinheitliche Praxis bei der Überwachung der Emissionen (RdSchr.
d. BMU v. 13.06.2005; GMBl Nr. 38 vom 24.06.2005, S. 795ff mit Ergänzung
und Aktualisierung durch RdSchr. D. BMU v. 04.08.2010 - Az.: IG - 51134/0,
Link:
http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1/dokumente/aus
werterichtlinie-gmbl_version_13-6-2005_0.pdf
und Richtlinien über
- die Eignungsprüfung von Mess- und Auswerteeinrichtungen für kontinuierliche Emissionsmessungen und die kontinuierliche Erfassung von Bezugs- bzw. Betriebsgrößen und zur fortlaufenden Überwachung der
Emissionen besonderer Stoffe,
- den Einbau, die Kalibrierung und die Wartung von kontinuierlich arbeitenden Mess- und Auswerteeinrichtungen und
- die Auswertung von kontinuierlichen Emissionsmessungen.
Die aktuelle Fassung von 2010 berücksichtigt alle Anforderungen, welche sich aus
europäischen Richtlinien und Normen ergeben, insbesondere aus DIN EN 14181.
20
Die aktuelle Liste der eignungsgeprüften kontinuierlich arbeitenden Mess- und
Auswerteeinrichtungen findet man im Internet unter
http://www.umweltbundesamt.de/themen/luft/messenbeobachtenueberwachen/me
ssgeraete-messverfahren/bekanntgabe-eignungsgepruefter-messeinrichtungen.
Messeinrichtungen, die die QAL1 bestanden haben, werden im Bundesanzeiger
veröffentlicht.
Bekanntgegebene Messinstitute
Für Emissionsmessungen und die Qualitätssicherung der kontinuierlichen Messungen werden bekannt gegebene Messinstitute gemäß § 29 b BImSchG herangezogen. Eine Liste dieser findet sich im Internet unter www.resymesa.de
Grundsätze der Qualitätssicherung kontinuierlicher Messungen
Neben den eignungsgeprüften Messeinrichtungen und den bekannt gegebenen
Messinstituten gibt es weitere Elemente der Qualitätssicherung kontinuierlicher
Messungen; diese sind für den Einzelfall im Genehmigungsbescheid zu regeln:
Der ordnungsgemäße Einbau der Messeinrichtungen muss durch eine bekannt
gegebene Messstelle bescheinigt werden. Beim Einbau sind folgende Randbedingungen zu berücksichtigen:
- Einhaltung der vom Hersteller angegebenen Grenzen für die Betriebstemperatur und den Druck,
- ausreichender Schutz vor Witterungseinflüssen,
- schwingungs- und erschütterungsfreie Installation,
- Vermeidung von äußeren Einflüssen durch Gase und Dämpfe auf die Messeinrichtung,
- Vermeidung von störenden elektrischen oder magnetischen Feldern im Nahbereich der Messeinrichtung oder
- der Messwertübertragung,
- Betriebseinschränkungen aufgrund von Erkenntnissen aus der Eignungsprüfung und
- Eignungsbekanntgabe für die Anlagenart.
Die Messeinrichtungen müssen regelmäßig kalibriert und Funktionsprüfungen unterzogen werden. Schließlich muss der Betreiber im Rahmen der Wartung laufend
eine betriebliche Qualitätssicherung durchführen. Diese Maßnahmen sind in der
DIN EN 14181 („Emissionen aus stationären Quellen - Qualitätssicherung für automatische Messeinrichtungen“, 2004) bzw. für Anlagen nach TA Luft in der VDI
3950 beschrieben.
Anforderungen an Kalibrierungen
Einrichtungen zur kontinuierlichen Emissionsüberwachung sind regelmäßig durch
eine bekannt gegebene Stelle zu kalibrieren. In der Tabelle sind die regelmäßigen
Kalibrierintervalle für die verschiedenen Anlagentypen zusammengestellt.
21
Anlage
Genehmigungsbedürftige Anlagen
Kleine und mittlere Feuerungsanlagen
Großfeuerungsanlagen, Gasturbinen
Abfallverbrennungsanlagen
Anlagen zur Feuerbestattung
Anlagen zur biologischen Abfallbehandlung
Anlagen der Lösemittelverordnung
nicht genehmigungsbedürftig
genehmigungsbedürftig
Kalibrierintervall
3 Jahre
3 Jahre
Gesetzliche Grundlage
3 Jahre
§ 19 der 13. BImSchV
3 Jahre
5 Jahre
3 Jahre
§ 15 der 17. BImSchV
§ 7 der 27. BImSchV
§ 8 der 30. BImSchV
5 Jahre
Nr. 2.1 der 31. BImSchV, Anh.
VI
wie TA Luft
3 Jahre
TA Luft Nr. 5.3.3.6
17 a, Abs. 2 der 1. BImSchV
Der Ablauf der Kalibrierung ist für Anlagen der 13. und der 17. BImSchV durch die
DIN EN 14181 vorgegeben, für alle anderen genannten Anlagenarten durch die
Richtlinie VDI 3950 in Verbindung mit DIN EN 14181.
Vor der Durchführung einer Kalibrierung soll von der durchführenden Stelle ein
Messplan erstellt werden. Er beinhaltet Angaben zu Messort, Messaufgabe, Messtermin, Messverfahren und zum Messpersonal. Ziel der Kalibrierung ist die Ermittlung der Kalibrierfunktion und der Variabilität der vollständigen Messeinrichtung
und die Überprüfung der Variabilität der Messwerte der AMS (automatischen Messeinrichtung = automated measurement system) durch Vergleich mit den in der
Gesetzgebung festgelegten Messunsicherheiten. Die Kalibrierfunktion beschreibt
den Zusammenhang zwischen der Konzentration c des gesuchten Messobjektes
im Abgas und dem Messsignal der kontinuierlichen Messeinrichtung (üblicherweise ein Stromsignal I): Kalibrierfunktion: c = f(I).
Für jede Kalibrierung sind mindestens 15 gültige Vergleichsmessungen unter
normalen Betriebsbedingungen der Anlage durchzuführen. Die Messungen müssen gleichmäßig über mindestens drei Tage und gleichmäßig über jeden Messtag,
der normalerweise 8-10 Stunden umfasst, verteilt sein. Entsprechend der VDI
3950, Pkt. 6.3 kann bei Anlagen, die nicht der 13. oder 17. BImSchV unterliegen,
und bei Vorliegen bestimmter Voraussetzungen davon abgewichen werden. Die
Vergleichsmessungen sind innerhalb von 4 Wochen durchzuführen. Die Probenahmedauer für jede einzelne Vergleichsmessung muss mindestens 30 Minuten
oder mindestens das 4-fache der Einstellzeit der AMS einschließlich des Probenahmesystems betragen. Die mit dem Standardreferenzmessverfahren (SRM)
ermittelten Ergebnisse müssen auf die Bedingungen bezogen werden, unter denen die AMS-Messungen durchgeführt werden (z. B. Druck und Temperatur). Zur
Aufstellung der Kalibrierfunktion und zur Durchführung der Variabilitätsprüfung
22
sind alle zusätzlichen Parameter und Werte, die zur Umrechnung auf die Messbedingungen der AMS und zur Umrechnung auf Normbedingungen benötigt werden
für jedes Messpaar unabhängig und getrennt zu ermitteln.
Falls die Ein- und Auslaufstrecken an der Probenahmestelle die Anforderungen
der DIN EN 15259 nicht erfüllen, ist gemäß dieser Norm Abschnitt 8.3 eine Homogenitätsprüfung (Nachweis der homogenen Verteilung einer Messgröße im Messquerschnitt) durchzuführen. Die Homogenität ist mit Hilfe von Netzmessungen und
für die in der Messaufgabe festgelegten Betriebsbedingungen der Messgröße zu
ermitteln. Da sich die Messgröße durch Prozessschwankungen auch zeitlich ändert, sind zusätzliche Vergleichsmessungen mit einer unabhängigen Messeinrichtung an einem festen Punkt innerhalb der Messstrecke durchzuführen. Diese Prüfung erfordert somit den zeitgleichen Einsatz von zwei kontinuierlichen Messeinrichtungen.
Es ist darauf zu achten, dass die Vergleichsmessungen möglichst die gesamte
Messbereichsspanne, die an der kontinuierlichen Messeinrichtung eingestellt ist,
abdecken. Hierzu sollen die Konzentrationen während der Kalibrierung innerhalb
der normalen Betriebsbedingungen so weit wie möglich variiert werden. In der
Praxis bereitet dies manchmal Schwierigkeiten, wenn es z.B. während der Kalibrierung nicht gelingt, durch Manipulation an der Anlage einen ausreichend großen
Bereich an Schadstoffgehalten herzustellen. Umgekehrt kann es erforderlich sein,
für eine korrekte Kalibrierung Schadstoffgehalte im Abgas einzustellen, die
Grenzwerte überschreiten. In beiden Fällen sind Absprachen zwischen Überwachungsbehörde, Messinstitut und Betreiber erforderlich. Mit dem Einsatz von Prüfgasen kann die Linearität / Gerätekennlinie der Messeinrichtung überprüft werden.
Diese Prüfgaswerte können jedoch nicht zur Erweiterung des Kalibrierbereiches
herangezogen werden
Die durch die Vergleichsmessungen erhaltenen Wertepaare werden statistisch
ausgewertet. Die Berechnung der Kalibrierfunktion erfolgt durch Regressionsrechnung. In der DIN EN 14181 wird grundsätzlich vorausgesetzt, dass die Kalibrierfunktion geradlinig ist und eine konstante Reststandardabweichung aufweist. Als
Ausnahme kann gemäß DIN EN 13284-2 für die Komponente Staub (bei Änderung der Partikelgröße) auch eine quadratische Kalibrierfunktion verwendet werden.
Die berechnete Kalibrierfunktion ist nur gültig für den Bereich zwischen 0 und dem
größten ermittelten Vergleichswert, zuzüglich 10 % vom höchsten Wert. Bei Messungen außerhalb des gültigen Kalibrierbereiches muss die Kalibrierfunktion
extrapoliert werden, damit die Konzentrationswerte, die den gültigen Kalibrierbereich überschreiten, ermittelt werden können. Ggf. kann Referenzmaterial verwendet werden, um die Berechtigung der geradlinigen Extrapolation zu bestätigen (nur
hierfür, nicht für die Kalibrierung selbst). Über die Kalibrierung hat das Messinstitut
einen Kalibrierbericht zu erstellen (s. Anlage 6.4) Die ermittelte Kalibrierfunktion
wie auch die Messunsicherheit werden in dem Auswerterechner als Grundlage der
Auswertung der kontinuierlichen Registrierung der Emissionen eingegeben.
23
Die Einhaltung des gültigen Kalibrierbereiches ist durch den Betreiber wöchentlich
zu prüfen (Kontrolle der Klassen S 9 und S 10 im Emissionsauswerterechner,
s.u.). Bei Vorliegen bestimmter Überschreitungshäufigkeiten (bei 40 % in einer
Woche oder bei 5 % in 5 Wochen erreicht die Klasse -S 10- den Wert 6) ist nach
DIN EN 14181 eine vollständig neue Kalibrierung innerhalb von 6 Monaten durchzuführen. Dies ist durch die Behörde zu überwachen (erkennbar am Tagesausdruck oder EFÜ).
Weitere Erläuterungen zur Anwendung der DIN 14181 befinden sich in dem Technischen Bericht CEN/TR 15983 (Emissionen aus stationären Quellen - Leitlinien
zur Anwendung der EN 14181:2004)
Anforderungen an Funktionsprüfungen
Kontinuierlich arbeitende Messeinrichtungen zur Ermittlung von Emissionen sowie
zur Ermittlung von Bezugsgrößen sind durch eine bekannt gegebene Stelle jährlich auf Funktionsfähigkeit prüfen zu lassen. Die Vorgehensweise ist in der DIN EN
14181 unter Kapitel 8 „Jährliche Funktionsprüfung (AST)“ und Anhang A beschrieben. Die jährliche Funktionsprüfung gliedert sich in folgende zwei Teilschritte:
• Funktionskontrolle der automatischen Messeinrichtung (AMS)
• Vergleichsmessungen mit einem Standardreferenzmessverfahren
Hinweis: für TA Luft-Anlagen wird unter Nr. 5.3.3.6 die DIN VDI 3950 Blatt 1 (Ausgabe
1994) zitiert, diese ist nicht mehr gültig, die neue DIN VDI 3950 fordert für alle Anlagen 5
Vergleichsmessungen bei der Funktionsprüfung. Im Rahmen der Überwachung sollte darauf geachtet werden, dass diese Regelung umgesetzt wird.
Bei allen Messeinrichtungen ist im Rahmen der Funktionsprüfung zu überprüfen,
ob die Kalibrierfunktion (s.u.) der automatischen Messeinrichtung nach wie vor
gültig ist und ob die Präzision der AMS innerhalb der geforderten Grenzen liegt.
Hierzu sind mindestens 5 Vergleichsmessungen mit einem Standardreferenzmessverfahren durchzuführen, parallel wird das Messsignal der AMS aufgezeichnet. Die Vergleichsmessungen sind über einen gesamten Messtag zu verteilen.
Die Probenahmedauer jeder Messung muss gleich der Probenahmedauer sein,
die während der ursprünglichen Kalibrierung (QAL 2 nach DIN EN 14181) verwendet wurde.
Treten bei der Funktionsprüfung Werte auf, die außerhalb des gültigen Kalibrierbereiches liegen und wird die Kalibrierfunktion und die Präzision bestätigt, kann
der gültige Kalibrierbereich erweitert werden. Wenn eine der Prüfungen nicht bestanden wird, muss die Ursache ermittelt und behoben werden. Über die Ergebnisse der Funktionskontrolle ist ein Bericht zu erstellen. Jeder Fehler ist zu dokumentieren. Falls ein Fehler einen Einfluss auf die Qualität der Daten hat, muss der
Anlagenbetreiber die notwendigen Maßnahmen zur Beseitigung und Vermeidung
des Fehlers ergreifen. Die Berichtsform ist in der Richtlinie VDI 3950 vorgegeben.
Anforderungen an Wartung und Instandhaltung
Messeinrichtungen für die kontinuierliche Emissionsüberwachung müssen regelmäßig gewartet werden. Die erforderlichen Maßnahmen sind in der DIN EN 14181
bzw. für Anlagen nach TA Luft in der VDI 3950 beschrieben. Das mit der Betreu-
24
ung der Messeinrichtung beauftragte Fachpersonal soll in die Bedienung der Messeinrichtung eingewiesen sein. Es ist zweckmäßig, einen Wartungsvertrag zur regelmäßigen Überprüfung der Messeinrichtung abzuschließen, wenn der Betreiber
nicht über ausreichend qualifiziertes Personal (Mess- und Regeltechniker in der
Werkstatt) verfügt. Zur Dokumentation dieser Tätigkeiten soll die zuständige Behörde die Führung eines Kontrollbuches verlangen. Weiterhin sollte die Dokumentation der laufenden Qualitätssicherung nach Abschnitt 7 der DIN EN 14181, QAL
3 (z. B. auf Regelkarten) erfolgen. Die QAL 3 ist eine Betreiberpflicht. Im Bericht
über die AST berichtet die bekannt gegebene Messstelle jährlich über das Ergebnis.
Der Umfang und die Häufigkeit von Wartungsarbeiten ist gerätespezifisch und abhängig von den Betriebsbedingungen. Das Wartungsintervall, das bei der Eignungsprüfung ermittelt worden ist, ist den Herstellerangaben oder dem Eignungsprüfungsbericht zu entnehmen und sollte nicht überschritten werden.
Die Wartung optischer in-situ-Messeinrichtungen erstreckt sich i. a. auf:
- Reinigung optischer Grenzflächen,
- Kontrolle von Nullpunkt- und Referenzpunktsignalen, gegebenenfalls der
Empfindlichkeit,
- Reinigung von Filtern (Spülluft, Kühlluft) und
- Kontrolle der Messwertaufzeichnung.
Die Wartung von Messeinrichtungen mit extraktiver Probenahme erstreckt sich
i. a. auf:
- Überprüfung der Probenenahmebeheizung,
- Ersatz von Verbrauchsmaterial (z. B. Filter, Reagenzlösungen, Gültigkeit der
Zertifikate der Prüf-Gase),
- Austausch oder Reinigung von Probengasfiltern,
- Prüfung der Registriereinrichtungen,
- Prüfung von Kondensatabscheidesystemen,
- Dichtheitsprobe der gasführenden Leitungen und Bauteile,
- Überprüfung des Probegasflusses,
- Überprüfung des Gerätenullpunktes und der Empfindlichkeit und
- gegebenenfalls Überprüfung der Absorbensdosierung.
Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse
Die vom AMS erzeugten Messwerte müssen registriert und ausgewertet werden.
Hierzu werden sie an einen elektronischen Auswerterechner übertragen. Dieser
muss die Registrierung, Mittelwertbildung, Validierung, Klassierung und Auswertung entsprechend den Anhängen der „Bundeseinheitlichen Praxis zur Überwachung der Emissionen“ vollständig ausführen. Weitere Erläuterungen können der
Darstellung „Statuskennung und Klassierung“ unter
http://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/1/dokumente/kontinuierliche_emissions
ueberwachung_statuskennung_und_klassierung1.pdf entnommen werden.
Alle Messwerte, die innerhalb der Betriebszeit der Anlage anfallen, sind mit Zeitbezug zu erfassen und aufzuzeichnen. Statussignale über Beginn und Ende der
25
Betriebszeit der Anlage und die Kenngröße der Betriebsart der Anlage, die durch
eindeutige Parameter festzulegen sind, sowie weitere erforderliche Statussignale
müssen von der Auswerteeinrichtung erfasst und bei der Auswertung entsprechend berücksichtigt werden.
Die Messwerte werden zu Kurzzeitwerten aufintegriert (bei elektronischer Erfassung und Aufzeichnung der Messwerte ist eine Mittelung über maximal 5 s zulässig) und unter Zugrundelegung der bei der Kalibrierung ermittelten Analysenfunktion in die jeweilige physikalische Größe (in der Regel in eine Massenkonzentration) umgerechnet. Aus diesen Kurzzeitmittelwerten werden Halbstundenmittelwerte gebildet. Aus den Ergebnissen der Messung der Bezugsgrößen werden in entsprechender Weise Halbstundenmittelwerte gebildet. Die Mittelwertbildung erfolgt
für alle Messwerte synchron zur jeweiligen Uhrzeit, die Tagesmittelwertbildung mit
dem Tageswechsel. Für die Normierung auf die jeweiligen Bezugsgrößen muss
der Integrationszeitraum für die Schadstoffmessung und die Bezugsgrößenmessung identisch sein. Aus den Halbstundenmittelwerten werden durch mathematische Rechenoperationen, wie z. B. die Druck-, Feuchte- bzw. Temperaturnormierung und die Sauerstoffbezugsrechnung, die normierten Halbstundenmittelwerte
berechnet.
Der Bezugszeitraum für das Integrationsintervall beträgt in der Regel eine halbe
Stunde. In begründeten Fällen, z. B. bei Chargenbetrieb oder längerer Zeitbasis
bei der Kalibrierung, kann davon abgewichen werden. Aus den normierten Halbstundenmittelwerten sind durch Abziehen der bei der Kalibrierung nach DIN EN
14181 ermittelten Standardabweichung die validierten Mittelwerte zu berechnen.
Negative validierte Mittelwerte sind auf Null zu setzen. Die so ermittelten Halbstundenmittelwerte dienen der Überwachung der Grenzwerte. Da bereits die Werte nach Abzug der Messunsicherheit ausgegeben werden, erfolgt keine weitere
Korrektur mehr.
Mit den ermittelten normierten Halbstundenmittelwerten wird auch fortlaufend die
Gültigkeit der Kalibrierfunktion überprüft.
Aus den validierten Mittelwerten wird der Tagesmittelwert gebildet. Auch dieser
dient der Grenzwertüberwachung. Die validierten Halbstundenmittelwerte und die
Tagesmittelwerte werden klassiert. Die Klassierung erfolgt gemäß den Forderungen der Anhänge C-G der „Bundeseinheitlichen Praxis zur Überwachung der
Emissionen“.
Im Genehmigungsbescheid sollte festgelegt werden, was (z. B. Gerätestörung),
wann (z. B. innerhalb von 48 Stunden) und wie (z. B. per Fax, E-Mail) der Betreiber der Überwachungsbehörde zu melden hat, wenn ein Grenzwert überschritten
wurde. Beispiel: jede Überschreitung eines Halbstunden- oder Tagesmittelwertes
ist unverzüglich (oder jeweils zum Ende der Kalenderwoche) mit Beschreibung der
Ursache und den Abhilfemaßnahmen bei der BSU zu melden.
Emissionsfernüberwachung/Emissionsdatenfernübertragung - EfÜ
Bei Systemen zur Emissionsfernüberwachung werden die Messdaten von einem
„normalen“ Emissionsrechner nach der üblichen Vorgehensweise verarbeitet. Die
26
verarbeiteten Daten werden vom gleichen Rechner im EFÜ-Modul (EFÜ-Rechner
oder B-System) zwischengespeichert und zur späteren Datenfernübertragung
(DFÜ) bereitgehalten. In den letzten Jahren eignungsgeprüfte Emissionsrechner
und EFÜ-Rechner sind in einer Einheit zusammengefasst und bekannt gegeben.
Der Anlagenbetreiber verfügt je nach Anzahl der überwachten Anlagen über ein
oder mehrere B-Systeme, die miteinander vernetzt sein können. An ein B-System
können mehrere Emissionsrechner angeschlossen werden. In der zuständigen
Überwachungsbehörde ist ein G-System installiert. Mit diesem System ist der Zugriff auf die in den angeschlossenen B-Systemen gespeicherten Daten möglich. BSystem und G-System kommunizieren über eine Modem- oder InternetVerbindung (entspricht bisher nicht der bundeseinheitlichen EFÜ-Schnittstelle)
miteinander. Die Daten-Schnittstelle wurde bundeseinheitlich festgelegt. Die
Schnittstellendefinition ist durch den LAI (Nov. 2006) veröffentlicht. Die B-Systeme
bedürfen ebenfalls einer Eignungsprüfung, die Mindestanforderungen sind in der
„Bundeseinheitlichen Praxis zur Überwachung der Emissionen“ beschrieben.
Übertragen werden die validierten Emissionswerte und die Betriebsgrößen mit
Statussignalen. Die Übertragung erfolgt einmal pro Tag und spontan bei einer
Grenzwertüberschreitung. Die Daten können sowohl grafisch in ihren zeitlichen
Verlauf dargestellt werden als auch ausgewertet (klassiert und bilanziert) werden.
Der Betreiber hat die Möglichkeit, Grenzwertverletzungen zu kommentieren und
damit seiner Meldepflicht nachzukommen. Bei Übermittlung der Emissionsdaten
durch EFÜ entfällt auf Antrag für den Betreiber die Pflicht, der Behörde einen jährlichen Emissionsbericht über die kontinuierlichen Emissionsmessungen vorzulegen, wenn alle Komponenten, die auf dem Auswerterechner erfasst werden, auch
per EFÜ übertragen werden..
3.2.3 Erstmalige und wiederkehrende Messungen
Allgemeines
Für jede einzelne Emissionsquelle und für jeden luftverunreinigenden Stoff oder
jede Stoffgruppe sollen im Genehmigungsbescheid Anforderungen / Emissionsbegrenzungen festgelegt werden, soweit die Stoffe oder Stoffgruppen in relevantem
Umfang (TA Luft Nr. 5.1.2) im Rohgas enthalten sind (siehe unten).
Die Einhaltung der in Genehmigungsbescheiden oder Anordnungen festgelegten
Emissionsbegrenzungen (z. B. TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 1) wird mit Hilfe von Einzelmessungen nach der Errichtung oder einer wesentlichen Änderung und anschließend in bestimmten Zeitabständen – sofern keine kontinuierlichen oder fortlaufenden Messungen gefordert werden – überwacht. Die Kriterien, welche Art der Messung gefordert werden soll, sind in den u. g. Vorschriften aufgeführt und wurden
im Kapitel 2.1 erläutert.
Die Messungen müssen von nach § 29 b BImSchG bekannt gegebenen Stellen
ausgeführt werden. In Ausnahmefällen soll bei EMAS-Anlagen (vgl. § 1 EMASPrivilegV) unter bestimmten Voraussetzungen die Durchführung von wiederkehren-
27
den Messungen mit eigenem Personal gestattet werden. Diese Regelung in einer
Rechtsverordnung ist gegenüber der TA Luft höherrangig.
Zu messende Schadstoffe
Es sind grundsätzlich die Luftschadstoffe zu messen, für die in Genehmigungsbescheiden oder Anordnungen Emissionsbegrenzungen festgelegt sind.
13. BImSchV: nur §§ 4, 5 und 6 jeweils Abs. 1 Nr.3 – Schwermetalle und
krebserregende Stoffe (ggf. weitere), sonst Kontimessungen
17. BImSchV: Einhaltung von Verbrennungsbedingungen § 6 und 7 sowie
Schadstoffe § 8 Abs.1 Nr. 3 - Schwermetalle und krebserregende Stoffe,
sonst Kontimessungen, Abweichungen hiervon siehe § 18 Abs. 2
Messplätze und -strecken
An die Messplätze und -strecken werden bestimmte Anforderungen (z. B. § 18 der
13. BImSchV, § 14 d. 17. BImSchV und TA Luft Nr. 5.3.1 / DIN EN 15259 Nr. 6)
gestellt, die bei der Anlagengenehmigung berücksichtigt werden sollen.
Die Praxis zeigt, dass Messplätze und – strecken nicht selten den Vorgaben nicht
oder nur eingeschränkt entsprechen; insofern soll auf die Einhaltung der Vorgaben
schon frühzeitig (Vorgespräche / Antragsunterlagen / Bescheid / Schlussabnahme) geachtet werden.
Messplanung
In dem Genehmigungsbescheid kann gefordert werden, die Messplanung mit der
zuständigen Behörde (BSU/IB) abzustimmen. Auch hier wird Bezug auf z. B. die
TA Luft Nr. 5.3.2.2 und damit auf die DIN EN 15259 Nr.7 genommen.
In der 13. BImSchV § 23 und in der 17. BImSchV § 18 werden ebenfalls Anforderungen an die Messplanung gestellt.
Die 31. BImSchV verweist dagegen für genehmigungsbedürftige Anlagen (§ 6) auf
die TA Luft.
Bei der Abstimmung der Messplanung empfiehlt es sich, die Fachkompetenz des
Instituts für Hygiene und Umwelt – BGV HU 4330 – hinzuzuziehen.
HU ist auch die für die Stellen (Messinstitute) nach § 29 b BImSchG zuständige
Zulassungsbehörde/Notifizierungsbehörde.
Messverfahren / Probenahmestrategie
Die Messverfahren sollen im Genehmigungsbescheid unter Bezug auf § 19 der
13. BImSchV und § 15 der 17. BImSchV, auf die TA Luft Nr. 5.3.2.3 und DIN EN
15259 Nr. 8 festgelegt werden.
Die Messverfahren sind für jedes einzelne „Messobjekt (Schadstoffe / Parameter)
in VDI- / DIN EN-Normen festgeschrieben. Eine Übersicht hierzu findet man in
Anhang 6.1 (TA Luft Anh. 6) bzw. auf der Internetseite des LAI http://www.laiimmissionsschutz.de/servlet/is/20171/.
28
Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse
Gemäß TA Luft Nr. 5.3.2.4 soll über das Ergebnis der Einzelmessungen ein
Messbericht erstellt und unverzüglich vorgelegt werden. Der Messbericht soll bestimmte Inhalte (siehe TA Luft) haben und muss dem LAI-Mustermessbericht entsprechen.
Wann Emissionsbegrenzungen, die gemäß TA Luft festgelegt worden sind, eingehalten sind, ist detailliert in Abschnitt 4.7 dargestellt. Im Abschnitt Musternebenbestimmungen sind hierzu die entsprechenden Bestimmungen formuliert.
In der 13. BImSchV (§ 24) und der 17. BImSchV (§19) werden eigene Anforderungen an die Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse gestellt (Messbericht
mit bestimmten Inhalten), während die 31. BImSchV in Bezug auf genehmigungsbedürftige Anlagen auf die TA Luft verweist.
3.2.4 Fortlaufende Ermittlung (Messungen) besonderer Stoffe
Fortlaufende Ermittlungen (Messungen) sollen bei genehmigungsbedürftigen Anlagen gefordert werden, die staubförmige anorganische Stoffe (TA Luft Nr. 5.2.2),
organische Stoffe (TA Luft Nr. 5.2.5 Kl. I) oder krebserzeugende, erbgutverändernde oder reproduktionstoxische Stoffe (TA Luft Nr. 5.2.7) mit dem 10fachen der
in diesen Nrn. genannten Massenströme emittieren.
Die Ermittlungen (Messungen) sollen täglich erfolgen. Die Ergebnisse sollen als
Tagesmittelwert bezogen auf die tägliche Betriebszeit der Massenkonzentration
angegeben werden.
Die Messungen können bei geringen Schwankungen der Ergebnisse auch in größeren Zeitabständen (wöchentlich, monatlich oder jährlich) durchgeführt werden
(schriftliche Zustimmung von BSU IB erforderlich).
Andere Ausnahmen sind möglich (siehe TA-Luft Nr. 5.3.4)
Die Ausführung der Ermittlungen (Messungen) kann durch den Betreiber selbst
erfolgen. Die TA Luft fordert an dieser Stelle nicht die Ausführung durch eine bekannt gegebene Stelle nach § 29 b BImSchG.
Beispiel Primärkupferhütte / Doppelkontaktanlage
Die SO2-haltigen Abgase der Primärkupferhütte werden über Filter und Wäscher
gereinigt und anschließend in der Doppelkontaktanlage zu Schwefelsäure verarbeitet. Im Abgas der Doppelkontaktanlage wurden die Emissionen an Quecksilber
durch den Betreiber fortlaufend (1x/a) ermittelt.
Inzwischen wurden die Messungen eingestellt, da der gemessene Wert deutlich
unter den Anforderungen der TA Luft lag.
Betriebe, wie z. B. die Aurubis AG (Standort Hamburg), haben hierfür qualifiziertes
Personal, entsprechende technische Einrichtungen und ein geeignetes Labor, um
fortlaufende Messungen selbst ausführen zu können.
29
Über die Ergebnisse soll innerhalb von drei Monaten des Kalenderjahres an die
BSU IB berichtet werden.
Zitat Hansmann, in: Landmann/Rohmer, UmweltR II, TA-Luft Nr. 5.3.4
Rdnr. 1-9, 56. Ergänzungslieferung 2009:
„Durch Nr. 5.3.4 soll sichergestellt werden, dass die Emissionsbegrenzungen bei Stoffen, die für
die Luftreinhaltung wegen ihrer Wirkungsrelevanz von besonderer Bedeutung sind, nachweisbar
eingehalten werden. Bei diesen Stoffen sind kontinuierliche Messungen nach Nr. 5.3.3 in der Regel
entweder aus messtechnischen Gründen nicht durchführbar, oder sie verursachen einen unverhältnismäßig hohen Aufwand. Deshalb sieht Nr. 5.3.4 Abs. 1 nur ab einem bestimmten Massenstrom die Ermittlung der Massenkonzentration vor, und zwar nur als Tagesmittelwert. Außerdem
sind in Absatz 2 Einschränkungen der Ermittlungspflichten vorgesehen, durch die dem Grundsatz
der Verhältnismäßigkeit Rechnung getragen wird. Absatz 3 trägt den Schwierigkeiten bei der Ermittlung bestimmter besonders umweltgefährdender Emissionen Rechnung.
Bei den Staubinhaltsstoffen (TA Luft Nr. 5.2.2) ist zu berücksichtigen, dass auch die Stoffe mit begründetem Verdacht auf krebserzeugendes, erbgutveränderndes oder reproduktionstoxisches Potenzial der Klasse III nach Nr. 5.2.2 zuzuordnen sind (Nr. 5.2.2 Abs. 3). Welche Stoffe der Klasse I
nach Nr. 5.2.5 unterfallen, ist dem Anhang 4 der TA Luft zu entnehmen. Auch hier ist zu beachten,
dass weitere Stoffe mit einem der in Nr. 5.2.5 Abs. 6 aufgeführten Gefährdungsmerkmale der Klasse I selbst dann zuzuordnen sind, wenn sie in Anhang 4 nicht aufgeführt sind. Bei den Stoffen nach
Nr. 5.2.7 gilt ebenfalls, dass die TA Luft hierzu keine abschließende Aufzählung der betroffenen
Stoffe enthält.
Nr. 5.3.4 Abs. 3 regelt die Überwachung der Einhaltung der Anforderungen nach Nr. 5.2.7.2. Soweit es um die Einhaltung der Mindestanforderungen an die Emissionen von Dioxinen und Furanen
nach Nr. 5.2.7.2 Abs. 1 geht, sind zunächst die Anforderungen des Absatzes 1 zu beachten. Für
Dioxine und Furane und für alle weiteren organischen Stoffe, die sowohl schwer abbaubar und
leicht anreicherbar als auch von hoher Toxizität sind oder die aufgrund sonstiger besonders schädlicher Umwelteinwirkungen nicht der Klasse I in Nr. 5.2.5 zugeordnet werden können, gilt darüber
hinaus das Emissionsminimierungsgebot nach Nr. 5.2.7 Satz 1 (Nr. 5.2.7.2 Abs. 2; vgl. dazu Nr.
5.2.7 Rdnr. 24). Zur Konkretisierung des Emissionsminimierungsgebotes hat die zuständige Behörde im Genehmigungsbescheid oder in einer nachträglichen Anordnung entsprechende Anforderungen festzulegen. Um deren Einhaltung zu überwachen, soll nach Nr. 5.3.4 Abs. 3 entweder eine
kontinuierliche Emissionsüberwachung oder - soweit das aus tatsächlichen Gründen nicht oder nur
mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand möglich ist - ein Nachweis durch fortlaufende Aufzeichnung oder Ermittlung geeigneter Betriebsgrößen oder Abgasparameter gefordert werden. Art
und Ausmaß der Ermittlungen hängen von den zu überwachenden Anforderungen ab. Entscheidend ist, ob die Beachtung der geforderten Emissionsminimierungsmaßnahmen mit hinreichender
Sicherheit festgestellt werden kann.“
3.3 Festlegung von Emissionsbegrenzungen
Emissionsbegrenzungen werden in Genehmigungen oder Anordnungen auf der
Grundlage der Emissionswerte der TA Luft festgelegt (2.7 TA Luft). Im allgemeinen Sprachgebrauch werden sie auch „(Emissions-)Grenzwerte“ genannt. Festgelegt werden die zulässigen Massenkonzentrationen im Abgas. Außerdem können
als Emissionsbegrenzungen festgelegt werden:
-
Massenströme,
-
Massenverhältnisse,
-
Emissionsgrade,
30
-
Emissionsminderungsgrade und
-
sonstige Anforderungen.
In Genehmigungen (und Anordnungen) werden die Emissionsbegrenzungen in
Nebenbestimmungen festgelegt (s. Mustergenehmigungsbescheid IB), meist in
folgender Form:
„Die nachstehend genannten Stoffe dürfen die folgenden Massenkonzentrationen9 (bzw. Massenströme) im Abgas der genannten Quelle nicht überschreiten:
(Quelle, Stoff, Massenkonzentration/Massenstrom, Volumenstrom)“
Die im Einzelnen festzulegenden Emissionsbegrenzungen für die jeweiligen Stoffe
ergeben sich aus TA Luft Nr. 5.2 und Nr. 5.4.
Gemäß TA Luft Nr. 2.7 gilt bei kontinuierlichen Messungen für festgelegte Massenkonzentrationen generell die Maßgabe, dass
-
sämtliche Tagesmittelwerte die festgelegte Massenkonzentration und
-
sämtliche Halbstundenmittelwerte das 2fache der festgelegten Massenkonzentration einzuhalten haben.
Unter „Mittelwerten“ sind bei kontinuierlichen Messungen validierte Werte (Messwert minus Messunsicherheit) im Sinne der „bundeseinheitlichen Praxis“ (s. Anhang 6) zur Überwachung von Emissionen zu verstehen. Bei Einzelmessungen ist
entsprechend Abschnitt 4.7 zu verfahren.
Hinweis: In der TA Luft sind die genannten Emissionswerte grundsätzlich Tagesmittelwerte.
Im Genehmigungsbescheid sind neben der Emissionsbegrenzung als solcher alle
erforderlichen Randbedingungen festzulegen, welche bei der Prüfung, ob der
Grenzwert eingehalten ist, erforderlich sind. Weitere Einzelheiten können dem Abschnitt 4.7 (Einhaltung eines Emissionsgrenzwertes...) und den Musternebenbestimmungen in Abschnitt 6.2 entnommen werden.
3.4 Messplanung
Auflagen zur Messung der Emissionen einschließlich der Messplanung sind Bestandteil des Genehmigungsbescheides. Dies ergibt sich aus den Vorgaben von
Abschnitt 5.3 der TA Luft, vergleichbaren Regelungen im 3. Abschnitt der
17. BImSchV und im 3. Abschnitt der 13. BImSchV und ist im übrigen auch in der
IVU-Richtlinie (neu: IED) für Anlagen dieses Anwendungsbereichs rechtlich konkret vorgeschrieben (Messmethodik, Messhäufigkeit und Bewertungsverfahren,
Art.9 (5)).
9
Die Behörde legt im Bescheid fest, ob die Massenkonzentration für eine Quelle oder der Massenstrom für
alle gefassten Quellen der Anlage einzuhalten ist (TA Luft 5.1.2 Absatz 2)
31
Die fachlichen Inhalte der Messplanung finden sich in Abschnitt 4.4. dieser Vollzugshilfe.
Im Abschnitt 6.2 sind entsprechende Musternebenbestimmungen aufgeführt.
3.5 Emissionen bei Anfahr- und Abstellvorgängen sowie beim nichtbestimmungsgemäßen Betrieb
Behandelt wird hier die Überwachung der Emissionen bei Betriebszuständen außerhalb des Normalbetriebs, bei nicht bestimmungsgemäßem Betrieb und bei
Umgehung von Abgasreinigungseinrichtungen.
Emissionen außerhalb des Normalbetriebs treten auf bei
-
An- und Abstellvorgängen (TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 4),
-
Betriebsvorgängen, die mit Abschaltungen oder Umgehungen einer Abgasreinigungseinrichtung verbunden sind (TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 4 und Nr.
5.1.3 Abs. 5),
-
Betriebsstörungen, die mit Ausfall von Emissionsminderungseinrichtungen
verbunden sind (nicht bestimmungsgemäßer Betrieb; TA Luft Nr. 5.1.3 Abs.
5).
Nach TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 4 und Nr. 5.1.3 Abs. 5 sowie § 21 der 17. BImSchV
sind hierfür Sonderregelungen zu treffen. Hierzu kann neben höheren Emissionsgrenzwerten auch eine Überwachung der Emissionen gehören. Bei Abfallverbrennungsanlagen gilt außerdem ein Verriegelungskonzept zur Einhaltung der Verbrennungsbedingungen und bei An- und Abfahrvorgängen und Temperaturunterschreitungen.
Eine geplante Abschaltung oder Umgehung einer Abgasreinigungseinrichtung im
bestimmungsgemäßen Betrieb, jedoch außerhalb der Normalbetriebs, tritt z.B. auf
bei Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten. Bei einer Störung einer Abgasreinigungsanlage kann die Produktion eventuell nicht sofort gestoppt werden, sondern
muss erst in einen sicheren Betriebszustand gefahren werden. Eventuell muss
auch zugelassen werden, das Chargen geordnet zu Ende gefahren werden.
Zur Überwachung von Emissionen bei Störungen von Emissionsminderungseinrichtungen sind weitere Vorgaben in TA Luft Nr. 5.3.3.1 aufgeführt. Danach kann
bei Störanfälligkeit einer Abgasreinigungsanlage eine kontinuierliche Messung
auch bei geringeren Massenströmen als in Nr. 5.3.3.2 angegeben angeordnet
werden. Noch konkreter sind die Vorgaben für die Störungen von Abgasreinigungsanlagen, die aus sicherheitstechnischen Gründen wiederholt abgeschaltet
werden. Hier ist nämlich bei der Ermittlung der Verpflichtung zur kontinuierlichen
Messung gemäß den Massenstromschwellen in Nr. 5.3.3.2 nicht von den Emissionsgrenzwerten der Genehmigung auszugehen sondern von den Massenströmen
bei verminderter Abscheideleistung. Sicherheitstechnisch bedingte Abschaltungen
erfolgen zum Beispiel bei der Zuführung von potentiell explosiblen Abgasen zu
einer thermischen Nachverbrennung oder einem Aktivkohlefilter und einem Ansprechen von Schutzeinrichtungen.
32
Im Genehmigungsverfahren sind bisher solche Prüfungen und Festlegungen praktisch meist nicht vorgenommen worden. Insofern wird es im Allgemeinen Thema
der Überwachung sein, sich mit Störungen und eventuell notwendiger Überwachung von Parametern auseinanderzusetzen. Damit dies auch bei den betroffenen
Anlagen regelmäßig geschieht, sind Auflagen im Bescheid zur Meldung von Störungen an die Behörde außerordentlich zweckmäßig. In diesem Zusammenhange
sei für IE-Anlagen darauf hingewiesen, dass die Behörden gemäß Art. 14 Abs. 1 f
und § 21 Absatz 2a Nr. 4 der 9. BImSchV verpflichtet sind, in der Genehmigung
Auflagen für mögliche Störungen festzulegen.
Beispiel Raffinerie: In der Genehmigung der zweistufigen Abgasbehandlungsanlage zur Verarbeitung von Schwefelwasserstoff wurde der Betrieb der Raffinerie ohne die 2. Stufe auf 260 Stunden pro Jahr begrenzt und es wurden für diesen Zeitraum besondere Emissionsbegrenzungen festgelegt.
Beispiel Primärkupferhütte: Der Betrieb ohne die Anlage zur Verarbeitung der
Schwefeldioxid-haltigen Abgase (Kontaktanlage) ist nicht genehmigt. Aber einige
nur geringe Abgasmengen produzierende Nebenanlagen dürfen ohne die Kontaktanlage über einen Schornstein emitieren (Bypassregelung).
Gemäß TA Luft Nr. 5.1.3 Abs. 5 sind speziell bei geplanten Abschaltungen und
Umgehungen einer Abgasreinigungsanlage die Emissionen durch Aufzeichnung
geeigneter Prozessparameter besonders zu überwachen. Für den ungeplanten
Ausfall von Abgasreinigungseinrichtungen sind Maßnahmen vorzusehen, um die
Emissionen zu vermindern, d.h. auch hierbei kann die Überwachung geeigneter
Prozessparameter vorgesehen werden.
Die Angaben über voraussichtliche und mögliche Emissionen sind im Genehmigungsantrag zu liefern, die Festlegungen erfolgen im Genehmigungsbescheid.
Welche Parameter oder Prozessgrößen zur Erreichung des Ziels im Einzelnen
sinnvoll und erforderlich sind, ist im Einzelfall zu klären (z.B. Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen, erhebliche Belästigungen). Bei Anlagen der
31. BImSchV sind in jedem Fall die Emissionen außerhalb des Normalbetriebs als
Teilmenge der Lösemittelbilanz zu berücksichtigen und insofern in geeigneter
Form zu ermitteln.
3.6 Termine, Vorlage von Berichten
Spezielle Regelungen für Einzelmessungen
Bei Einzelmessungen ist gemäß TA Luft Nr. 5.3.2.1 die erstmalige Messung nach
einer Errichtung oder einer wesentlichen Änderung der Anlage dann durchzuführen, wenn der ungestörte Betrieb erreicht ist. Dabei soll sie
-
frühestens nach dreimonatigem Betrieb und
-
spätestens 6 Monate nach Inbetriebnahme
durchgeführt werden.
33
Aus dieser Regelung ergibt sich ein beschränktes Zeitfenster. Bei der Regelung
„dreimonatiger Betrieb“ sind Stillstandszeiten der Anlage infolge notwendiger
Nachbesserungen nicht als Betriebszeiten anzurechnen. Die Frist „6 Monate nach
Inbetriebnahme“ beginnt mit der Aufnahme des bestimmungsgemäßen Betriebs
zu laufen. Bei erheblichen Stillstandzeiten nach der Inbetriebnahme muss die Behörde also die zeitliche Festlegung eventuell nachträglich ändern.
Wiederkehrende Einzelmessungen sind jeweils nach Ablauf von drei Jahren vorzunehmen (bei Anlagen mit einer Begrenzung des Massenstroms kann die Frist
auf fünf Jahre verlängert werden).
Die Messtermine im Dreijahresabstand verschieben sich nicht nach hinten, wenn
eine der Messungen später als vom Zeitplan vorgesehen durchgeführt wurde.
34
Übersicht über alle Fristen bei kontinuierlichen und Einzelmessungen
In der nachstehenden Tabelle sind die wesentlichen geltenden Fristen dargestellt.
TA LuftAnlagen
Anlagen
13. BImSchV
Anlagen
17. BImSchV
Frühestens nach
3monatigem Betrieb;
spätestens 6 Monate
nach Inbetriebnahme;
Frühestens nach
3monatigem Betrieb;
spätestens 6 Monate
nach Inbetriebnahme;
(Feuerung, Verbrennungsbedingungen)
alle drei Jahre
alle drei Jahre
Unverzüglich
Unverzüglich
Einzelmessungen
Durchführung
Vorlage des Messberichts bei der Behörde
Nach Inbetriebnahme
8 Wochen nach der Messung
Kontinuierliche Messungen
Vorlage der Bescheinigung über
den Einbau der
Messeinrichtungen
Keine Frist
Vor Inbetriebnahme
Vor Inbetriebnahme
Vorlage des Berichts
über das Ergebnis
der Kalibrierung und
der Prüfung der
Funktionsfähigkeit
8 Wochen nach der
Durchführung
12 Wochen nach der
Durchführung
12 Wochen nach der
Durchführung
Vorlage des Ergebnisses der Auswertung der kontinuierlichen Messungen
Innerhalb von drei
Monaten nach Ablauf
des Kalenderjahres
Bis 31. März des
Folgejahres
Innerhalb von drei Monaten nach Ablauf des
Kalenderjahres
Jährliche Berichte
über Emissionen
---------------------------
Falls die Emissionsdaten durch EFÜ übertragen werden entfällt
die Vorlage des Berichts
Falls die Emissionsdaten durch EFÜ
übertragen werden
entfällt die Vorlage
des Berichts
Bis 31. Mai des
Folgejahres
Falls die Emissionsdaten durch EFÜ übertragen werden entfällt die
Vorlage des Berichts
-------------------------------
Fortlaufenden Ermittlung besonderer Stoffe
Vorlage der Auswertung der Ergebnisse
der fortlaufenden
Überwachung
Innerhalb von drei
Monaten nach Ablauf
des Kalenderjahres
---------------------------
(Besondere Überwachung von Schwermetallen)
Keine Angabe
Aus der Tabelle ist ersichtlich, dass die Fristen in TA Luft und Verordnungen nicht
textgleich formuliert sind, ohne dass es hierfür einen fachlichen Grund gibt. In TA
Luft und 13. BImSchV gilt für die Vorlage des Messberichts „unverzüglich“ statt „8
Wochen nach Messung“. In der TA Luft ist für die Vorlage der Bescheinigung über
35
den Einbau der kontinuierlichen Messeinrichtungen keine Frist genannt. In diesen
Fällen soll im Genehmigungsbescheid eine Konkretisierung der Vorlagefrist vorgenommen werden (Fristen analog der Regelung der 17. BImSchV). Im Anhang
sind hierzu Musternebenbestimmungen aufgeführt.
Es ist zu erwähnen, dass es im Vollzug immer wieder zu lange dauert, bis der
Messbericht über Einzelmessungen bei der Behörde vorgelegt wird. Dies wird oft
damit begründet, dass das Messinstitut zu lange zur Erstellung braucht. Grundsätzlich hat jedoch der Betreiber die Verpflichtung, den Bericht fristgerecht bei der
Behörde einzureichen und muss dies im vertraglichen Verhältnis mit dem Messinstitut sicherstellen. Eine Fristsetzung von „8 Wochen“ statt „unverzüglich“ dürfte
hierbei auch zur Klarheit beitragen. Wenn der Messbericht aufgrund eines Verschuldens des Messinstituts zu spät eingereicht wird, sollte auch HU 43 als Zulassungsstelle informiert werden. Auf den Tatbestand einer Ordnungswidrigkeit wird
hingewiesen. In den Musternebenbestimmungen finden sich entsprechend formulierte Auflagen.
3.7 Antragsunterlagen
Welche rechtlichen Anforderungen für die Antragsunterlagen bestehen?
Gemäß § 4 b Abs. 1 Nr. 1 der 9. BImSchV müssen die Antragsunterlagen die für
die Entscheidung erforderlichen Angaben über „die Maßnahmen....zur Messung
von Emissionen....“ enthalten.
Gemäß § 4 b Abs. 1 Nr. 5 der 9. BImSchV müssen die Antragsunterlagen außerdem die Angaben über „die vorgesehenen Maßnahmen zur Überwachung der
Emissionen in die Umwelt“ enthalten. Diese Formulierung ist identisch mit der Anforderung der IE-Richtlinie in Artikel 12 Abs. 1 j).
Nach der vorherrschenden Meinung (Kommentar Feldhaus) ergeben sich aus
Nr. 5 keine anderen Anforderungen als aus der Nr. 1.
Die Bestimmungen über die notwendigen Angaben in den Antragsunterlagen
knüpfen rechtlich an die §§ 26 - 29 BImSchG an. Die dort enthaltene Anordnungsbefugnis für Emissionsmessungen ist die Rechtsgrundlage auch für die Auflagen
zu den Emissionsmessungen im Genehmigungsbescheid. Unter „Maßnahmen“
werden im Wesentlichen Einrichtungen zur Messung verstanden.
Aus der Rechtsvorschrift ergibt sich außerdem, dass der Betreiber stets Angaben
zu stationären Messeinrichtungen zu machen hat, wenn diese für die nach § 27
BImSchG vorgeschriebenen regelmäßigen Emissionserklärungen erforderlich
sind. Weiterhin sind Angaben über die Installation von Messeinrichtungen zu machen, wenn die Notwendigkeit besteht, den Zustand und die Arbeit von Emissionsminderungseinrichtungen regelmäßig zu kontrollieren.
36
Welche Angaben zur Überwachung und Messung der Emissionen sind im Genehmigungsantrag zu machen?
1. Stationäre Messeinrichtungen
Angaben zu stationären Messeinrichtungen sind dann zu machen, wenn
a) eine Rechtsverordnung (BImSchV) eine kontinuierliche Überwachung
der Emissionen bestimmter Luftschadstoffe vorsieht.
b) eine kontinuierliche Überwachung für die Emissionserklärung nach § 27
BImSchG oder die in einer anderen Verordnung festgelegte Berichtspflicht erforderlich ist (z.B. 31. BImSchV).
c) wenn die Massenstromschwelle für die kontinuierliche Überwachung
nach TA Luft Nr. 5.3.3.2 überschritten wird oder wenn dies nach TA Luft
Nr. 5.4 für besondere Anlagenarten vorgesehen ist. In der Antragsberatung sollte bereits darauf hingewiesen werden.
d) wenn die Notwendigkeit besteht, den Zustand und die Arbeit von Emissionsminderungseinrichtungen regelmäßig zu kontrollieren.
Es sind im Genehmigungsantrag allgemeine Angaben über Art der Messgeräte und der zugehörigen technischen Einrichtungen beizubringen. Die
konkreten Angaben über die eingesetzten Messgeräte, die Messstrecke
und das Messkonzept sollten anschließend rechtzeitig vor Inbetriebnahme
nachgeliefert werden. Eine entsprechende Auflage ist im Genehmigungsbescheid aufzunehmen.
Das Messkonzept sollte rechtzeitig vorher mit der Behörde abgestimmt
werden. Im Messkonzept sind z.B. bauliche Voraussetzungen, Messstrecken, Kalibrierung, zu messende Parameter, zugelassenen/geeignete
Messgeräte und ev. deren Messbereiche enthalten. Die Anforderung der
DIN EN 15259 und anderer Normen sind zu berücksichtigen.
Es ist die direkte Messung von Parametern, deren Emissionen durch Emissionsgrenzwerte begrenzt sind, sowie die Messung von Ersatzparametern
(bei einer TNV z.B. Mindesttemperatur und Druck) möglich.
2. Diskontinuierliche Überwachung der Emissionen
Sofern keine kontinuierlichen Messungen erforderlich sind, sind Angaben in
Hinblick auf eine diskontinuierliche Überwachung zu machen. Dazu gehören Angaben über notwendige bauliche und technische Voraussetzungen
(Messstrecke, Messplatz). Die Norm 15259 ist dabei zu berücksichtigen.
Eine Angabe, dass eine solche Messung alle drei Jahre durch eine zugelassene Messinstitution durchgeführt wird und Details über die Durchführung sind nicht notwendig. Dies wird üblicherweise in Form von Auflagen in
der Genehmigung festgelegt.
37
3.8 Prüfung im Genehmigungsverfahren
Die Prüfungen im Genehmigungsverfahren beziehen sich vornehmlich auf
a) Vollständigkeit der Unterlagen und ggf. Nachfordern von entsprechenden
Unterlagen,
b) Sachverhaltsermittlungen, um die erforderlichen Auflagen für die Emissionsmessungen erarbeiten zu können,
c) Formulierung von Auflagen für die Emissionsmessungen und
d) Prüfung von nach Erteilung der Genehmigung gemäß einer Auflage nachzuliefernden und eingereichten Unterlagen einschließlich des Messkonzeptes.
Im Folgenden werden einige Fragestellungen genannt, die bei den Prüfungen von
Bedeutung sein können.
1. Nach TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 7 bleiben Luftmengen, die einer Einrichtung
der Anlage zugeführt werden, um das Abgas zu verdünnen oder zu kühlen, bei der Bestimmung der Massenkonzentration unberücksichtigt.
Zweck ist die Gleichbehandlung aller Anlagenbetreiber (Hansmann). In
den Antragsunterlagen ist anzugeben, ob Luftmengen in diesem Sinne
zugeführt werden. Diese Prüfung ergibt sich auch aus § 4 a Abs. 1 Nr.1
und Nr. 6. der 9. BImSchV (Nr. 1, Angaben über Anlagenteile und Nr. 6,
Emissionen einschließlich für das Rohgas). Technische Gründe für das
Verdünnen und Kühlen sind z.B. die Gewährleistung des Unterschreitens
der unteren Explosionsgrenze (UEG) oder der Vermeiden von Schädigungen der Abgasreinigungseinrichtung. Bei Erteilung des Bescheides
sollte geklärt sein ob der Tatbestand zutrifft und eine entsprechende Regelung im Bescheid aufzunehmen ist.
2. Sauerstoffbezug
In den anlagenspezifischen Anforderungen in TA Luft Nr. 5.4 und in bestimmten Verordnungen ist vorgeben, dass die Emissionsgrenzwerte auf
angegebene Sauerstoffgehalte zu beziehen sind10. Außerdem ist in TA
Luft Nr. 5.1.2 Abs. 7 und Abs. 8 festgelegt, wie die Umrechnung bei diesen Anlagen (und im Fall von nachgeschalteten Abgasreinigungsanlagen)
zu erfolgen hat. Sinn dieser Bestimmung ist, die Vergleichbarkeit verschiedener Anlagen der gleichen Art sicherzustellen und eine Verdünnung der Abgase zu unterbinden.
3. Luftverunreinigende Stoffe, für die an den relevanten Quellen die Emissionen durch kontinuierliche Messungen zu überwachen sind:
-
10
sind in Rechtverordnungen nach dem BImSchG kontinuierliche Messungen für bestimmte Luftschadstoffe vorgesehen?
Für Thermische Nachverbrennungsanlagen ist im Übrigen ein Sauerstoffbezug nicht vorgesehen und auch
nicht sinnvoll.
38
-
werden die Massenströme nach TA Luft Nr. 5.3.3.2 für Stoffe, für die
Emissionsbegrenzungen festgelegt werden, überschritten, so dass eine
kontinuierliche Messung zu fordern ist?
-
ist zu erwarten, dass im Genehmigungsbescheid festgelegte Massenkonzentrationen wiederholt überschritten werden (wechselnde Betriebsweise, Störanfälligkeit) und soll deswegen gemäß TA Luft Nr. 5.3.3.1
Abs. 2 eine kontinuierliche Messung gefordert werden?
-
welche Quellen sind mit Einrichtungen zur kontinuierlichen Überwachung für welche Stoffe auszurüsten (Kriterien für relevante Quellen
nach TA Luft Nr. 5.3.3.1 Abs. 1 und 4)?
-
kann unter den Voraussetzungen von TA Luft Nr. 5.3.3.1 Abs. 4 auf die
kontinuierliche Messung bestimmter Luftschadstoffe verzichtet werden
oder auf die Messung einer Leitkomponente beschränkt werden?
-
Welche Bezugsgrößen sind gemäß TA Luft Nr. 5.3.3.3 kontinuierlich zu
messen?
4. Hinsichtlich kontinuierlicher Messungen ergeben sich im Einzelnen folgende Detail-Prüfungen im Genehmigungsverfahren bzw. für nachgereichte Unterlagen:
-
Es ist zu prüfen, ob die vorgesehenen Messeinrichtungen gemäß TA
Luft Nr. 5.3.3.4 geeignet sind bzw. ob es sich um als geeignet anerkannte, vom BMU veröffentlichte Messeinrichtungen handelt.
-
Gemäß TA Luft Nr. 5.3.3.3 sind die Anlagen mit den Mess- und Auswerteeinrichtungen für die Überwachung der erforderlichen Bezugsgrößen
auszurüsten. Es ist zu prüfen, ob die Messeinrichtungen für die Bezugsgrößen geeignet sind.
5. Hinsichtlich Einzelmessungen ergeben sich folgende Prüfungen und mögliche Fragestellungen:
-
Für welche der luftverunreinigenden Stoffe, für die im Genehmigungsbescheid (oder in einer Rechtsverordnung) Emissionsgrenzwerte festgelegt werden, sind gemäß TA Luft Nr. 5.3.2.1 Abs. 1 erstmalig und wiederkehrend Einzelmessungen durchzuführen?
-
Kann auf Einzelmessung bei bestimmten Stoffen verzichtet werden,
wenn durch andere Prüfungen ausreichend sicher festgestellt werden
kann, dass die Emissionsbegrenzung nicht überschritten wird (TA Luft
Nr. 5.3.2.1 Abs. 4)? Ausreichend sicher bedeutet gleiche Sicherheit wie
bei einer Einzelmessung (Hansmann).
-
Ist zu erwarten, dass im Genehmigungsbescheid festgelegte Massenkonzentrationen wiederholt überschritten werden (wechselnde Betriebsweise, Störanfälligkeit) und kann und soll deswegen gemäß TA Luft Nr.
5.3.3.1 Abs. 2 eine kontinuierliche Messung anstatt einer Einzelmessung gefordert werden?
39
-
Es ist festzustellen, ob es sich um eine Anlage mit überwiegend zeitlich
unveränderlichen Betriebsbedingungen oder eine mit überwiegend zeitlich veränderlichen Betriebsbedingungen handelt. Daraus ergibt sich, ob
mindestens drei oder mindestens sechs Einzelmessungen nach den
Vorschriften von TA Luft Nr. 5.3.2.2.Abs. 2 und zwar im Zustand höchster Emissionen durchzuführen sind. Hinzu kommen weitere Messungen
nach TA Luft Nr. 5.3.2.2.Abs. 2 für andere Betriebszustände (An- und
Abfahren, Reinigungsarbeitet etc.). Welche und wie viele dies sind, ist
festzustellen.
Dabei ist stets der Grundsatz zu berücksichtigen, dass die Messplanung
die Repräsentativität der Messungen für die Emissionen der Anlage gewährleisten muss (Hansmann zu Nr. 5.3.2.2). Entscheidend ist, dass
aus den Messergebnissen eine Aussage über die Einhaltung der Emissionsbegrenzung abgeleitet werden kann. Ob es sich um eine gleichförmige oder schwankende Emissionscharakteristik handelt, ist im Übrigen eine notwendige Angabe in den Antragunterlagen gemäß den Vorschriften von § 4 a Abs. 1 Nr. 6 der 9. BImSchV.
-
Liegen besondere Gründe vor, nach denen der 3-Jahres-Rhythmus unvertretbar lang ist und durch Zusatzermittlungen nach § 28 Satz 2 BImSchG verkürzt werden muss? Dies kann insbesondere der Fall sein bei
gefährlichen Stoffen, besonders hohen Emissionsfrachten oder Emissionskonzentrationen oder bei stark schwankendem Emissionsverhalten
und der Gefahr einer Überschreitung von Emissionswerten und sofern
noch nicht die Schwelle für die kontinuierliche Messung erreicht ist oder
eine solche nicht möglich ist (s. Feldhaus, Kommentar BImSchG).
-
Die Messzeit beträgt nach TA Luft Nr. 5.3.2.2. Abs. 3 in der Regel eine
halbe Stunde. In besonderen Fällen (Chargenbetrieb, niedrige Massenkonzentration) ist die Mittelungszeit entsprechend anzupassen. Insofern
soll in der Regel im Genehmigungsbescheid auch die Messzeit festgelegt werden.
Für Dioxine und Furane sind längere Probenahmezeiten festzulegen (s.
TA Luft Nr. 5.2.7.2)
40
4
Überwachung
4.1 Überprüfungen und Abnahmen für die Inbetriebnahme
Während und nach der Errichtung einer Anlage hat der Betreiber nachzuweisen,
dass er die vorgeschriebenen bzw. erforderlichen Messstellen anforderungsgerecht (siehe hierzu 3.2) hergestellt hat. Dazu gehören je nach Einzelfall verschiedene Schritte:
 Überprüfung der anforderungsgerechten Messstrecke durch ein anerkanntes
Messinstitut, ggf. kann HU 43 hingezogen werden (Abstimmung der Konzeption im Vorfeld),
 Nachweis des ordnungsgemäßen Einbaus der Messeinrichtung bzw. ordnungsgemäße Herstellung der Messstellen durch schriftliche Bescheinigung
eines anerkannten Messinstitutes,
 Nachweis der Repräsentativität der Messstrecke (siehe auch 4.4),
 Nachweis der Eignungsprüfung der eingesetzten Messgeräte (siehe auch
3.2.1) und
 Kalibrierung und Funktionsprüfung sobald der Probebetrieb beendet und der
Dauerbetrieb aufgenommen ist (siehe 4.6.2).
Einige der o.g. Punkte sind nur für kontinuierliche Messungen relevant.
4.2 Zugelassene Messinstitute (Fundstellen)
Prüfinstitute (Messstellen), die behördlich angeordnete Ermittlungen im Sinne der
§§ 26, 28 BImSchG durchführen wollen, müssen für die Durchführung dieser Arbeiten von der nach Landesrecht zuständigen Behörde bekanntgegeben sein. Die
betreffenden Stellen müssen vor der Bekanntgabe ihre Kompetenz nachgewiesen
haben. Dies bedeutet, dass bestimmte Anforderungen an das Personal, an die
Kenntnisse über Mess- und Prüfverfahren, an die gerätetechnische Ausstattung,
an praktische Erfahrungen, an Anlagenkenntnisse und an Kenntnisse fachspezifischer Immissionsschutzregelungen erfüllt sein müssen. Die Kompetenz wird weiter durch die Erfüllung der materiellen Anforderungen nach der DIN EN ISO/IEC
17025 in der jeweils geltenden Fassung und der in der Bekanntgaberichtlinie genannten Forderungen bestimmt.
In der folgenden Tabelle (siehe nächste Seite) sind die Gruppen und Aufgabenbereiche spezifiziert. Dabei sind diese nach den „alten“ Regelungen (LAIBekanntgaberichtlinie) und auch nach den jetzt gültigen der 41. BImSchV wie
auch im Modul Immissionsschutz 2011 dargestellt. Die 41. BImSchV ersetzt die
LAI-Bekanntgaberichtlinie.
Die Prüfung wird nach der Bekanntgabeverordnung (41. BImSchV) durchgeführt.
Informationen zu bekannt gegebenen Instituten mit Umfang der Bekanntgabe und
evtl. Einschränkungen sind im Internet unter
www.resymesa.de
41
abrufbar.
Die Richtlinie VDI 4220 konkretisiert in Ergänzung zur DIN EN 17025 jene qualitätssichernden Anforderungen, die für Emissions- und Immissionsprüfstellen ausschlaggebend sind und für andere Bereiche ebenfalls gelten.
„Alte“ Regelungen entsprechend der LAI-Bekanntgaberichtlinie
In der 41. BImSchV wie auch im Modul Immissionsschutz 2011 wurden die Prüfbereiche neu zugeordnet:
42
Im Folgenden sind die Aufgabenbereiche nach der alten Bekanntgaberichtlinie
aufgeführt:
In der 41. BImSchV wie auch im Modul Immissionsschutz 2011 wurden die Aufgabenbereiche neu zugeordnet:
43
Beziehung zwischen den neuen Aufgabenbereichen zu den früheren Bereichen:
4.3 Umgang mit alten Genehmigungen (Dynamisierung der Messtechnik)
In Genehmigungen werden Grenzwerte und Messpflichten festgeschrieben, die
den Stand der Technik zum Zeitpunkt der Genehmigungserteilung widerspiegeln.
Ändert sich dieser, z.B. durch Novellierung einer einschlägigen Verordnung oder
der TA Luft, gelten die neuen Grenzwerte aus Verordnungen direkt (wobei eine
Klarstellung/Anordnung oft zweckmäßig ist), neue Werte aus der TA Luft sind über
nachträgliche Anordnungen nach § 17 BImSchG durchzusetzen. Hinsichtlich der
Messungen zum Nachweis der Grenzwerte sind in den Verordnungen und TA Luft
nur Grundsätze geregelt, die Einzelheiten werden in den Bescheiden geregelt. Um
hier nicht ständig „nachbessern“ zu müssen, empfiehlt es sich, in die Genehmigungen einen „Dynamisierungspassus“ mit aufzunehmen, der den Betreiber veranlassen soll, seine Messungen nach dem jeweiligen Stand der Messtechnik
durchzuführen oder durchführen zu lassen. Das ist einfacher, wenn es um die
Messverfahren oder die Auswertung der Messungen geht und schwieriger, wenn
bauliche Tatbestände wie die Ausführung der Messstrecke betroffen sind. Dann ist
die Verhältnismäßigkeit im Einzelfall zu prüfen. Ein Beispiel wäre, dass bei der
Auswertung einer kontinuierlichen Messung gemäß der „Bundeseinheitlichen Praxis bei der Überwachung der Emissionen“ zu verfahren ist und hier gleich eine
Formulierung gewählt wird, die auf die geltende Fassung oder die Nachfolgeregelung mit verweist.
In den Musternebenbestimmungen sind entsprechende Auflagen enthalten.
4.4 Messplanung
Vor der Durchführung einer Messung muss ein Messplan erstellt werden. Er enthält die Formulierung der Messaufgabe und die Strategie, die gewählt wird, um die
nach der Messaufgabe geforderten Informationen zu erhalten. Umfang und weitergehende Anforderungen an die Messplanung sind in der europäische Norm DIN
EN 15259 vom Januar 2008 und der Richtlinie VDI 2448 (wurde 04.2010 zurück-
44
gezogen11), Blatt 1 „Planung von stichprobenartigen Emissionsmessungen an geführten Quellen“ festgelegt.
Im Messplan sollten folgende Fragestellungen beantwortet werden:
 Was ist die Messaufgabe ?
 Wo werden die Messungen durchgeführt?
 Was muss dazu gemessen werden?
Auswahl der
 Wie genau werden die Ergebnisse benötigt?
Messverfahren
 Womit werden die Ergebnisse ermittelt?
 Wer wird die Messungen durchführen?
 Wann sollen die Messungen stattfinden?
In dem am Ende des Abschnitts beigefügten Fließschema (entnommen der DIN
EN 15259) sind die wesentlichen Schritte für die Durchführung von Emissionsmessungen dargestellt, wobei zwischen den Teilschritten Vorbereitung der Messungen (inkl. Erstellung des Messplanes), Durchführung, Auswertung und Berichterstattung unterschieden werden kann.
Die Durchführung der Messplanung sollte eine Ortsbesichtigung der Anlage (Begutachtung der Probenahmestelle) beinhalten. Dabei sind die wesentlichen Randbedingungen insbesondere für die Festlegung der Probenahmestrategie zu erfassen (z. B. Ausführung der Messöffnungen, Lage des Messquerschnittes, Randbedingungen der Arbeitsfläche (z. B. Stromversorgung)).
Die Messplanung beginnt im Regelfall mit der Festlegung der Messaufgabe.
 Welche Komponenten sind an der Anlage begrenzt ?
(mit Angabe der Grenzwerte)
 Welche Parameter sind zur Erfassung der Betriebszustände erforderlich ?
(z. B. Messung der Abgastemperatur oder Sauerstoffgehalt (bei Verbrennungsanlagen))
Auf der Basis der Messaufgabe ist das relevante anlagenbezogene Vorwissen zu
ermitteln. Dies umfasst u. a. folgende Punkte:
 Technische Angaben zur Anlage (z. B. Betriebsbedingungen und –zeiten)
 Abgasminderungseinrichtungen
 Einsicht in die Messberichte vorangegangener Messungen
In Übereinstimmung mit der Messaufgabe sind die Betriebszustände der Anlage
festzulegen. Wenn die Emissionsmessungen mit dem Ziel der Erfassung des Zustandes der höchsten Emissionen erfolgen, liegt dieser Zustand in der Regel bei
der maximalen Leistung der Anlage vor. Diese Abhängigkeit gilt jedoch nicht für
11
Es werden auch zurückgezogene Richtlinien erwähnt, weil sich bestehende Bescheide hierauf beziehen,
weil transparent werden soll, welche Richtlinien nicht mehr gelten und weil sie im Einzelfall als weitere
Erkenntnisquelle von Bedeutung sein können.
45
alle Komponenten (z. B. bei Feuerungsanlagen maximale CO-Konzentrationen bei
niedrigem Lastzustand).
Bei der Auswahl der für die Messaufgabe geeigneten Messverfahren sind vorrangig die genormten Verfahren zu berücksichtigen (siehe Tabelle genormte Messverfahren).Die Festlegung der Anzahl der einzelnen Messungen ist u. a. davon
abhängig, ob bei der Messung zeitlich unveränderliche Emissionen oder ein
schwankendes Emissionsverhalten erwartet werden.
(Auszug TA Luft Nr. 5.3.2.2:
Bei Anlagen mit überwiegend zeitlich unveränderlichen Betriebsbedingungen sollen mindestens 3
Einzelmessungen bei ungestörter Betriebsweise mit höchster Emission und mindestens jeweils
eine weitere Messung bei regelmäßig auftretenden Betriebszuständen mit schwankendem Emissionsverhalten, z.B. bei Reinigungs- oder Regenerierungsarbeiten oder bei längeren An- oder Abfahrvorgängen, durchgeführt werden. Bei Anlagen mit überwiegend zeitlich veränderlichen Betriebsbedingungen sollen Messungen in ausreichender Zahl, jedoch mindestens sechs bei Betriebsbedingungen, die erfahrungsgemäß zu den höchsten Emissionen führen können, durchgeführt werden.)
Die Festlegung der zeitlichen Lage und Dauer der einzelnen Messung erfolgt unter
Beachtung der behördlichen Vorgaben (in der Regel Halbstundenmessungen). Bei
niedrigen Abgaskonzentrationen sollte ggf. die Probenahmedauer erhöht werden.
Zudem ist das Emissionsverhalten der Anlage (z. B. Chargenprozesse oder zeitliche Einflüsse) angemessen zu berücksichtigen. Z. B. kann aufgrund von Chargenprozessen eine Verringerung der Probenahmedauer auf 15 oder 20 Minuten
sinnvoll sein.
Die Festlegung der Probenahmestrategie (Messung an einem repräsentativen
Punkt oder Netzmessung) erfolgt unter Beachtung der Ausführungen Abschnitt 8
der DIN EN 15259. Dabei sind u. a. die zu messenden Parameter (bei partikelförmigen Luftverunreinigungen sind immer Netzmessungen durchzuführen) als
auch die vorhandenen Messplätze und Messstrecken wesentlich. Grundsätzlich
soll die Messstrecke für repräsentative Messungen geeignet sein (d. h. u. a. homogene Strömungsverhältnisse und Abgaskonzentrationen aufweisen). Dies ist im
Allgemeinen bei einem geraden Kanalabschnitt mit einer Einlaufstrecke von mindestens fünf hydraulischen Durchmesser (5 D) und einer Auslaufstrecke von 2 D
und einem Abstand zum Ende des Abgaskanals von 5 D gegeben.
46
Die Darstellung der Ein- und Auslaufstrecken sowie der Messpunkte im Messquerschnitt sind der DIN EN 15259 zu entnehmen.
In den folgenden Abbildungen ist die Anordnung der Messpunkte bei einem kreisförmigen Kanalquerschnitt bei Tangentialregelung (kein Messpunkt in Kanalmitte)
(Bild 2) sowie ein Beispielmessplatz (Bild 3) dargestellt.
Bild 2:
Anordnung der Messpunkte
Bild 3: Darstellung des Messplatzes
Bild 2 und Bild 3 sind der Veröffentlichung BAFU 2013:
Emissionsmessung bei stationären Anlagen. Emissions-Messempfehlungen. Bundesamt für
Umwelt, Bern. Umwelt-Vollzug Nr. 1320 entnommen.
47
Zudem sollte im Rahmen einer Netzmessung belegt werden, dass folgende Anforderungen erfüllt sind:
 Winkel zwischen Gasstrom und Mittelachse des Abgaskanals kleiner 15°
 Keine lokale negative Strömung
 Mindestgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Messverfahren (für Staudrucksonden größer 5 Pa)
 Verhältnis der höchsten zur niedrigsten örtlichen Gasgeschwindigkeit im
Messquerschnitt kleiner 3 : 1
Zum Abschluss der Messplanung sind die Messtermine zwischen dem Betreiber,
dem Messinstitut und der Überwachungsbehörde abzustimmen.
Unter Berücksichtigung der vorgenannten Punkte ist der Emissionsmessplan zu
erstellen. Als Grundlage könnte zur Arbeitserleichterung der LAI-Mustermessbericht verwendet werden (ohne Messergebnisse) Somit werden auch die entsprechenden Vorgaben der DIN EN 15259 (Anhang B3, Muster eines Emissionsmessplans) umgesetzt. Bei der Abstimmung / Bewertung des Messplans kann
HU433 beteiligt werden.
Im Rahmen der Emissionsermittlung sind folgende Verantwortlichkeiten von Betreiber / Messinstitut zu beachten:
Der Anlagenbetreiber hat die für die Messung notwendigen Betriebszustände
(Lastzustände) sicherzustellen sowie die Einrichtung der Messplätze und Prüfung/Wartung der Messöffnungen (damit diese am Messtermin leicht zu öffnen
sind) durchzuführen. Der Anlagenbetreiber hat zudem dem Messinstitut alle notwendigen Informationen über die Anlage zur Verfügung zu stellen.
Das Prüflaboratorium hat das benötigte Personal und die benötigten messtechnischen Ausrüstung für die Dauer der Messung unter Beachtung der Anforderungen
der anzuwendenden messtechnischen Normen (inkl. Vorbereitung der Messfilter
und Materialien für die Probenahme) bereitzustellen.
48
Fließschema:
Darstellung der wesentlichen Schritte bei wiederkehrenden Messungen von Emissionen aus
stationären Quellen
(siehe DIN EN 15259; Bild 1 auf Seite 12)
DIN EN
15259
Ermittlung der Messaufgabe und Erarbeitung des
Messplans
Norm für
jeweilige
Komponente
Messung nach der individuellen Norm für die
jeweilige Komponente
DIN EN
15259
Messbericht
49
4.5 Berücksichtigung der Eigenüberwachung
Eigenüberwachung durch den Immissionsschutzbeauftragten
(§ 54 Abs.1 Nr.3 BImSchG)
„(1) Der Immissionsschutzbeauftragte berät den Betreiber und die Betriebsangehörigen in Angelegenheiten, die für den Immissionsschutz bedeutsam sein können. Er ist berechtigt und verpflichtet,
3.
soweit dies nicht Aufgabe des Störfallbeauftragten nach § 58b Abs. 1 Satz 2
Nr. 3 ist, die Einhaltung der Vorschriften dieses Gesetzes und der auf Grund
dieses Gesetzes erlassenen Rechtsverordnungen und die Erfüllung erteilter
Bedingungen und Auflagen zu überwachen, insbesondere durch Kontrolle
der Betriebsstätte in regelmäßigen Abständen, Messungen von Emissionen
und Immissionen, Mitteilung festgestellter Mängel und Vorschläge über Maßnahmen zur Beseitigung dieser Mängel,...“
Der Sachverhalt „Eigenüberwachung“ hat im Wasserrecht eine andere Bedeutung
und darf im BImSchG nicht analog verwendet werden.
Einige Betreiber, z. B. die Aurubis AG, überwachen die Emissionen ihrer Anlagen
auch über die in Bescheiden vorgeschriebenen Messungen hinaus (diskontinuierlich), um Störungen (z. B. Filterversagen) sofort erkennen zu können.
Die Überwachungsbehörde hat die Möglichkeit, sich von pflichtgemäßen Erledigung der Aufgaben des Immissionsschutzbeauftragten zu überzeugen.
4.6 Prüfung der Berichte
4.6.1 Messberichte von Einzelmessungen
Die Ergebnisse einer Emissionsmessung werden in Form eines Messberichtes
weitergegeben. Für behördlich angeordnete Messungen sind Umfang und Berichtsform verbindlich durch das „Muster eines bundeseinheitlichen Emissionsberichtes“ festgelegt. Der Mustermessbericht wurde inzwischen weiter fortgeschrieben; die abgestimmte Fassung vom 17.01.2011 wurde von verschiedenen Ländern auf ihren entsprechenden Internetseiten wiedergegeben.
oder
http://www.resymesa.de/resymesa/ModulInfoFachspezifischeDatenbanken.aspx?
M=4
Vor der eigentlichen Prüfung des Messberichtes ist zu klären, ob die Messung
vorab ordnungsgemäß angekündigt wurde und der Messplan in einem Gespräch
oder schriftlich zwischen dem Betreiber und der Behörde abgestimmt wurde. Zudem ist der Messbericht in einer angemessenen Zeit nach Durchführung der Probenahme (nach 8 Wochen) bei der Behörde vorzulegen.
Eine Prüfung der Messberichte sollte sich an der Umsetzung des LAI-Mustermessberichts orientieren. Insbesondere sollte geprüft werden, ob die im
50
LAI-Mustermessbericht aufgeführten Anmerkungen angemessen berücksichtigt
wurden. Im Einzelfall kann bei der Prüfung des Berichtes auch die Unterstützung
von HU433 angefragt werden.
Im Folgenden sind Anmerkungen zu den einzelnen Kapiteln gemacht worden, die
eine Prüfung des Berichtes erleichtern sollen.
(siehe Checklisten in Anhang 6.4 und 6.5)
1. Formulierung der Messaufgabe
Zuordnung der Anlage korrekt ?
Anlass / Aufgabenstellung angemessen beschrieben ?
wurden alle relevanten Anordnungen und Genehmigungsbescheide berücksichtigt ?
Umfassen die genannten Messobjekte alle begrenzten Parameter und die notwendigen Parameter zur Erfassung der Betriebszustände ?
wurde ein Ortstermin durchgeführt ? (sollte in der Regel bei Erstmessungen erfolgen !)
Beteiligung weiterer Messinstitute (nur in Sonderfällen möglich z. B. Analysen
von Dioxinproben)
An der Probenahme beteiligte Personen: in der Regel mindestens 2 sachverständige Personen des Messinstitutes (aus Gründen der Qualitätssicherung).
2. Beschreibung der Anlage, gehandhabte Stoffe
Wird die Anlage ausreichend beschrieben ? (z. B. Nennung der Leistungsangaben)
Sind insbesondere alle notwendigen Angaben für die Abgasminderungseinrichtung aufgeführt ? (für verschiedene Einrichtungen der Abgasminderung gibt es
Vorgaben hinsichtlich der notwendigen Angaben)
3. Beschreibung der Probenahmestelle
Erfüllt die Messstelle die Anforderungen der DIN EN 15259 ? (Ist die ermittelte
Geschwindigkeitsverteilung dokumentiert ?)
Wenn nein, Begründung und Nennung der ergriffenen Maßnahmen, um vertretbare Messergebnisse zu erhalten.
4. Mess- und Analyseverfahren, Geräte
Werden für die Parameter die aktuellen Normverfahren eingesetzt ?
Nachweisgrenze kleiner 1/10 der zu überwachenden Emissionsbegrenzung ?
Bei dem Einsatz von Sammelphasen (z. B. Waschflaschen oder A-KohleRöhrchen) sind die Analysenergebnisse der einzelnen Phasen getrennt im Anhang auszuweisen !
5. Betriebszustand der Anlage während der Messungen
Ist aus den gemachten Angaben ersichtlich, dass die Anlage im Betriebszustand mit den wahrscheinlich höchsten Emissionen betrieben wurde ?
Sind die Angaben mit den Angaben in Abschnitt 2 des Messberichtes vergleichbar ?
Wurde auch die Abgasreinigungsanlage entsprechend betrieben ? (die Abgas-
51
reinigungsanlage sollte nicht vor den Messungen umfassend optimiert worden
sein (z. B. neue Aktivkohlefüllung) !)
6. Zusammenstellung der Messergebnisse und Diskussion
Sind alle notwendigen Messergebnisse übersichtlich dargestellt ?
Anzahl der Messungen ausreichend ?
Sind die Angaben im Abschnitt 6.4 „Plausibilitätsprüfung“ ausreichend“ ?
(nicht ausreichend ist der lapidare Hinweis, dass die Messergebnisse plausibel
sind !
Aussage des Messinstituts mit Begründung erforderlich, dass die Anlage im
Zustand höchster Emission betrieben wurde.
Nicht immer ist die betriebsübliche Auslastung mit dem Zustand der höchsten Emissionen verbunden. Teilweise ist auch der Betriebszustand Teillast für bestimmte Parameter (z. B. CO bei
Verbrennungsanlagen) mit den höchsten Emissionen verbunden.)
Angemessene Berücksichtigung der Messunsicherheit erforderlich
7. Anhang mit: Messplan
Mess- und Rechenwerte
Messprotokolle
Sind alle notwendigen Angaben enthalten ? (z. B. bei kontinuierlichen Messungen ein übersichtliches Verlaufsdiagramm mit den Null- und Prüfgasaufgaben)
Für die Dokumentation der Prüfung eines Emissionsmessberichtes kann die beigefügte Checkliste (siehe Checkliste Messbericht Anhang 6.5) verwendet werden
(bitte eine Kopie an HU433 schicken).
4.6.2 Funktionsprüfungs- und Kalibrierberichte
Für die Prüfung von Kalibrierberichten sind zusätzlich folgende Punkte zu prüfen:
•
Wurden die geeigneten Standardreferenzverfahren eingesetzt ?
(siehe z. B. folgende Tabelle)
Messkomponente
StandardReferenzverfahren
Messverfahren
Ausgabedatum
Staub
DIN EN 13284-1
diskontinuierlich
04-2002
Kohlenmonoxid
DIN EN 15058
kontinuierlich
09-2006
Chlorwasserstoff (HCl)
DIN EN 1911
diskontinuierlich
12-2010
Schwefeldioxid (SO2)
DIN EN 14791
diskontinuierlich
04-2006
Stickstoffoxide (NOx)
DIN EN 14792
kontinuierlich
04-2006
Sauerstoff
DIN EN 14789
kontinuierlich
04-2006
Feuchte
DIN EN 14790
diskontinuierlich
04-2006
Kohlenwasserstoffe (FID)
DIN EN 12619
kontinuierlich
04-2013
52
•
Wurden die Anforderungen an die Vergleichsmessungen hinsichtlich Anzahl und Zeitraum eingehalten ?
mindestens 15 Vergleichsmessungen mit SRM
innerhalb von 4 Wochen gleichmäßig über drei Messtage verteilt
gleichmäßig verteilt über den einzelnen Messtag
(8 – 10 Stunden, am Vor- und Nachmittag gleichmäßig Vergleichsmessungen durchführen !)
Messdauer einer Vergleichsmessung > 90 % der Mittelungszeit vom Grenzwert (30 min)
zeitlicher Abstand zwischen dem Beginn aufeinander folgender Vergleichsmessungen
>1h
zeitgleiche Messung der Abgasrandparameter für AMS und SRM
•
Wurden Nullwerte bei der Auswertung der Kalibrierung berücksichtigt ?
(Ist nur in Sonderfällen möglich !)
•
Wie wurde die Kalibrierfunktion berechnet ?
(Messwerte umfassen einen größeren Konzentrationsbereich
„normale Kalibrierkurve (Methode B)
Messwerte liegen als Punktwolke vor, deshalb Kalibrierkurve durch den
Nullpunkt (Methode A)
•
Wurde ein sinnvoller Kalibrierbereich festgelegt (Vorgabe bis 1,1 des maximalen Messwertes)
•
Wurde die Variabilitätsprüfung bestanden ?
Für die Dokumentation der Prüfung eines Kalibrierberichtes kann die beigefügte
Checkliste (siehe Checkliste Kalibrierbericht Anhang 6.4) verwendet werden (bitte
eine Kopie an HU433 schicken).
4.6.3 Jahresbericht der kontinuierlichen Messung
Über die kontinuierliche Messungen hat der Betreiber jeweils für das abgelaufene
Kalenderjahr einen Jahresbericht mit der Auswertung der Emissionen zu erstellen
und der zuständigen Behörde vorzulegen. Diese Pflicht entfällt, wenn die Emissionsdaten per elektronischer Fernüberwachung direkt zur Überwachungsbehörde
übertragen werden. Die Daten liegen dann dort vor und die Behörde kann die Auswertungen selbst vornehmen (TA Luft Nr. 5.3.3.5, § 17 Abs. 2 17. BImSchV, § 22
Abs. 2 13. BImSchV).
Bei Anlagen nach der 13. und 17. BImSchV sind zudem die geregelten Jahresmittelwerte zu ermitteln und nachzuweisen.
4.7 Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse
4.7.1 Einzelmessungen
Bei der Bewertung der Messwerte ist generell die Rundungsregelung nach TA Luft
Nr. 2.9 zu berücksichtigen. Diese bedeutet beispielsweise, dass bei einem Emissionsgrenzwert von 0,50 g/m³ die Messergebnisse jeder Einzelmessung auf eine
53
Dezimalstelle mehr (z.B. 0,346) anzugeben ist, das Ergebnis in der letzten Dezimalstelle zu runden ist und in gleicher Einheit mit der gleichen Stellenzahl wie der
Emissionsgrenzwert anzugeben ist (z.B. 0,35 g/m³).
Wann ist ein Emissionsgrenzwert eingehalten und wann ist er überschritten?
Die Antwort auf diese Frage scheint zunächst trivial zu sein, aber es liegt - wie
immer - die Tücke im Detail. Die Ergebnisse der Messungen müssen selbstverständlich schriftlich in Form eines Messberichts (Musterbericht beachten) festgehalten werden. In dem Messbericht müssen die für die Beurteilung der Ergebnisse
erforderlichen Voraussetzungen dargestellt sein. Dazu zählen die Messplanung,
das Messverfahren (Stand der Messtechnik) und die Betriebsbedingungen, die
während der Messungen herrschten.
Die Messunsicherheit bzw. der Messfehler werden zum Messergebnis addiert. Für
Konzentrationen gilt:
Wenn das Ergebnis jeder Einzelmessung zuzüglich der Messunsicherheit die
im Genehmigungsbescheid festgelegte Emissionsbegrenzung nicht überschreitet, ist die Anforderung eingehalten (TA Luft Nr. 5.3.2.4 Absatz 2).
Eine Überschreitung einer Emissionsbegrenzung liegt bei Einzelmessungen
vor, wenn mindestens ein Halbstundenmittelwert abzüglich der Messunsicherheit die festgelegte Emissionsbegrenzung überschreitet.
Ergeben die Ermittlungen eine Überschreitung des Grenzwertes, sind in der Regel
nähere Prüfungen an der Anlage vorzunehmen. Ggf. können entsprechende Anordnungen getroffen oder ein Ordnungswidrigkeitenverfahren eingeleitet werden.
Wenn ein Messwert zuzüglich Messunsicherheit die Emissionsbegrenzung nicht
einhält, muss zunächst geprüft werden, ob das Messverfahren geeignet ist oder
ob ggf. die Messungen mit einem anderen Verfahren wiederholt werden müssen.
Lässt sich die Ursache für die Überschreitung der Emissionsbegrenzung durch
den einzelnen Messwert nicht feststellen, kommen auch häufigere Einzelmessungen oder kontinuierliche Messungen in Betracht (TA Luft Nr. 5.3.2.4 Absatz 4).
Die Massenstrombegrenzung ist auf eine Stunde bezogen. Hier werden die beiden
höchsten aufeinanderfolgenden Halbstundenmittelwerte als Beurteilungsgrundlage
herangezogen. Bei der Feststellung ob der „Stundenmittelwert“ überschritten ist,
ist ebenfalls die Messungenauigkeit zugunsten des Betreibers zu berücksichtigen.
Dies gilt für die anderen Emissionsbegrenzungen (TA Luft Nr. 2.7) analog.
54
Die Berücksichtigung der Messunsicherheit für den Nachweis der Einhaltung bzw.
einer Überschreitung einer Emissionsbegrenzung wird an folgenden drei Beispielen verdeutlicht: (siehe auch
http://www.umwelt.sachsen.de/umwelt/download/luft/Messergebnisse-MU-RundungAngabe-Beurteilung-Vortrag-10-10.pdf)
Beispiel A: Emissionsbegrenzung eingehalten

Festgelegte Konzentration im Genehmigungsbescheid: 20 mg/m³

Höchster Messwert der Einzelmessungen der Emissionsmessung:
17,2 mg/m³, Messunsicherheit 2 mg/m³

Messwert zuzüglich Messunsicherheit:
19,2 mg/m³; gerundet 19 mg/m³

Ergebnis: Emissionsbegrenzung eingehalten
(Beispiel A gilt immer, wenn gerundeter Wert von Messwert plus Messunsicherheit
kleiner/gleich der Emissionsbegrenzung ist)
Beispiel B: Emissionsbegrenzung nicht eingehalten
Dieser Fall ergibt sich, wenn das Messergebnis zuzüglich der Messunsicherheit
die festgelegte Emissionsbegrenzung nicht einhält, jedoch unter der Emissionsbegrenzung zuzüglich der Messunsicherheit liegt. Dieser Fall liegt zwischen Beispiel A und Beispiel C.

Festgelegte Konzentration im Genehmigungsbescheid: 20 mg/m³

Höchster Messwert der Einzelmessungen der Emissionsmessung:
Fall B1 – 19,4 mg/m³, Messunsicherheit 2 mg/m³
Fall B2 – 20,9 mg/m³, Messunsicherheit 2 mg/m³

Messwert zuzüglich Messunsicherheit:
Fall B1 – 21,4mg/m³; gerundet 21 mg/m³

Messwert abzüglich Messunsicherheit:
Fall B2 – 18,9 mg/m³; gerundet 19 mg/m³

Ergebnis: Weitere Überprüfungen erforderlich
Beispiel C: Emissionsbegrenzung überschritten

Festgelegte Konzentration im Genehmigungsbescheid: 20 mg/m³

Höchster Messwert der Einzelmessungen der Emissionsmessung:
23,6 mg/m³, Messunsicherheit 2 mg/m³

Messwert abzüglich Messunsicherheit:
21,6 mg/m³; gerundet 22 mg/m³

Ergebnis: Emissionsbegrenzung ist überschritten
(Beispiel B gilt immer, wenn gerundeter Wert von Messwert minus Messunsicherheit größer der Emissionsbegrenzung ist)
55
Diagramm zur Verdeutlichung der Bewertung von Einzelmessungen:
30
Beispiel A:
Emissionsbegrenzung
eingehalten
Beispiel B:
Emissionsbegrenzung
nicht eingehalten
Beispiel C:
Emissionsbegrenzung
überschritten
Messwert mg/m³
25
Grenzwert
20 mg/m³
20
15
23.6
10
19.4
17.2
5
0
20.9
56
Bei den Musternebenbestimmungen sind Auflagen für die Fälle enthalten, dass
nicht eindeutig die Einhaltung der Emissionsbegrenzung nachgewiesen wird oder
dass die Messung ergibt, dass die Emissionsbegrenzung überschritten wird. Bei
einer Überschreitung ist danach der Behörde unverzüglich Mitteilung zu machen.
Außerdem sind die erforderlichen Maßnahmen zu treffen. Der Hinweis auf § 16
BImSchG in der Auflage stellt klar, dass die Auflage jedoch den Betreiber rechtlich
nicht berechtigt, eine wesentliche Änderung zu diesem Zweck ohne eine Genehmigung nach § 16 BImSchG vorzunehmen.
13. BImSchV
Einzelmessungen sind gemäß § 23 Abs. 1 für Staubinhaltsstoffe, Dioxine und
Furane (nach Anlage 1) des § 4 Abs. 1 Satz 2 Nr. 3, des § 5 Abs. 1 Satz 2 Nr. 3
und des § 6 Abs. 1 Satz 2 Nr. 3 unter Berücksichtigung der Ausnahmeregeln der
13. BImSchV durchzuführen.
Für die Beurteilung der Messwerte gelten § 24 Abs. 2 der 13. BImSchV und hinsichtlich der Einbeziehung der Messungenauigkeit die gleichen Festlegungen wie
in der TA Luft (siehe oben).
17. BImSchV
Einzelmessungen sind gemäß § 18 Abs. 2 der 17. BImSchV für Staubinhaltsstoffe,
Dioxine und Furane (nach Anlage 1) durchzuführen. Nach § 19 Absatz 2 „gelten
die Emissionsgrenzwerte als eingehalten, wenn kein Ergebnis einer Einzelmessung einen Mittelwert nach § 8 Abs. 1 oder gemäß Anlage 3 überschreitet“. Für
die Beurteilung der Messwerte gelten hinsichtlich der Einbeziehung der Messungenauigkeit die gleichen Festlegungen wie in der TA Luft (siehe oben).
Wird bei einer Messgröße, bei der üblicherweise eine kontinuierliche Messung
vorzusehen ist und aufgrund von Ausnahmen davon abgesehen wurde, eine
Überschreitung des Tagesmittelwertes und nicht des Halbstundenmittelwertes bei
einer Einzelmessung festgestellt , ist zu prüfen, ob eine kontinuierliche Emissionsmessung zu fordern ist, sofern nicht durch Emissionsminderungsmaßnahmen
der Tagesmittelwert zukünftig gesichert unterschritten wird.
31. BImSchV
In der 31. BImSchV ist in § 4 Abs. 1 festgelegt, dass die Anlage so zu errichten
und zu betreiben ist, dass die im Anhang III festgelegten Emissionsgrenzwerte für
gefasste Abgase (also i.a. Massenkonzentration mg C/m³) eingehalten werden.
Die Auswertung der Messergebnisse erfolgt gemäß § 6 der 31. BImSchV für genehmigungsbedürftige Anlagen nach TA Luft Nr. 5.3. Für die nicht genehmigungsbedürftigen Anlagen erfolgt die Messung und ihre Bewertung nach Anhang VI der
31. BImSchV (der Mittelwert jeder Einzelmessung über die Dauer von einer Stunde darf den festgelegten Emissionsgrenzwert nicht überschreiten). Sonderfälle
In den Fällen, wo Ersatzparameter für die kontinuierliche Überwachung festgelegt
sind, ist stattdessen die Einhaltung der für sie festgelegten Emissionsbegrenzungen zu überprüfen. Hinzuweisen ist auf eine Spezialregelung für die Anlagen zur
57
Herstellung von Nichteisenrohmetallen in TA Luft Nr. 5.4.3.3.1. Hiernach gilt abweichend von TA Luft Nr. 2.7, dass sämtliche Halbstundenmittelwerte das 3fache
der festgelegten Massenkonzentration einzuhalten haben.
4.7.2 Kontinuierliche Messungen
(siehe hierzu auch UBA-Leitfaden „Emissionsüberwachung“ Kap. 3.3 Auswertung
und Dokumentation der Messwerte)
Die Auswertung der kontinuierlich gemessenen Emissionsdaten erfolgt gemäß
folgender Richtlinien:
-
DIN EN 14181 für Anlagen der 13. u. 17. BImSchV,
-
VDI 3950 für alle übrigen genehmigungsbedürftigen Anlagen (TA Luft usw.)
und
-
Bundeseinheitliche Praxis bei der Überwachung der Emissionen
RdSchr. d. BMU v. 13.06.2005
TA Luft
Für kontinuierliche Messungen enthält TA Luft Nr. 5.3.3.5 Abs. 3 eine mit
Nr. 5.3.2.4 Abs. 2 vergleichbare Vorschrift über die Beurteilung der Messergebnisse. Anders als bei Einzelmessungen erlauben die Ergebnisse von kontinuierlichen
Messungen aber ein abschließendes Urteil darüber, ob die im Genehmigungsbescheid oder in einer nachträglichen Anordnung festgelegten Emissionsbegrenzungen eingehalten sind oder nicht. Dazu sind sowohl die Tagesmittelwerte als auch
die Halbstunden-Mittelwerte (vgl. Nr. 2.7 Abs. 2 Buchst. a) mit den entsprechenden Emissionsbegrenzungen zu vergleichen.
(Begrenzungen der zulässigen Massenströme - Nr. 2.7 Abs. 2 Buchst. b - kommen
bei den größeren Anlagen, für die kontinuierliche Messungen zu fordern sind,
praktisch nicht in Betracht. Hier könnte und müsste der Emissionsmassenstrom
durch Multiplikation des Abluftstroms mit den gemessenen Schadstoffkonzentrationen ermittelt werden.)
Überschreitet ein Tages- oder ein Halbstundenmittelwert die vorgegebene Emissionsbegrenzung, ist das in der Dokumentation der Auswertung gesondert auszuweisen. Der zuständigen Überwachungsbehörde ist jede Überschreitung unverzüglich (ggf. telemetrisch; TA Luft Nr. 5.3.3.5 Abs. 1 Satz 4) mitzuteilen
(Nr. 5.3.3.5 Abs. 3 letzter Teilsatz).
13. BImSchV
Die Emissionsgrenzwerte sind eingehalten, wenn kein Ergebnis eines nach Anlage 3 validierten Tages- und Halbstundenmittelwertes den jeweils maßgebenden
Emissionsgrenzwert nach den §§ 4 bis 9 überschreitet und kein Ergebnis den
Schwefelabscheidegrad nach § 4, 5 oder § 6 unterschreitet.
58
Die Messung von Emissionen ist stets mit Unsicherheiten verbunden, die u. a. auf
die Qualität der Messeinrichtung zurückzuführen sind. Daher sind Einrichtungen
zur kontinuierlichen Messung zu kalibrieren (§ 19 Abs. 4). Um hier einen Mindeststandard - so die Verordnungsbegründung - einzuführen, wird in Anlage 3 der
Verordnung ein entsprechendes Konfidenzintervall (Vertrauensbereich) festgelegt,
das nicht überschritten werden darf. Maßgeblich ist der bei der Kalibrierung ermittelte Wert. Er darf jedoch höchstens die in Anlage 3 festgelegten Prozentsätze für
die verschiedenen Schadstoffe betragen.
17. BImSchV
Die Emissionsgrenzwerte sind eingehalten, wenn kein Tagesmittelwert nach § 8
Abs. 1 Nr. 1 und kein Halbstundenmittelwert nach § 8 Abs. 1 Nr. 2 überschritten
sowie die Begrenzung der Mindesttemperatur nach §§ 6 und 7 eingehalten wird.
Häufigkeit und Dauer einer Nichteinhaltung der Anforderungen nach § 6 Abs. 4 hat
der Betreiber in den Messbericht (sofern erforderlich, siehe EFÜ) nach § 17 Absatz 2 aufzunehmen.
59
5
Spezielle Fragen
5.1 Notwendigkeit von Rohgasmessungen
In speziellen Fällen können Rohgasmessungen in der Abluft vor einer Abgasreinigung zusätzlich zu den Messungen im gereinigten Abgas erforderlich werden, z.B.
für:

die Überprüfung der Einhaltung eines als Emissionsbegrenzung festgelegten Emissionsminderungsgrades (Verhältnis der im Abgas emittierten Masse eines Luftschadstoffes zu seiner im Rohgas zugeführten Masse, angegeben in Prozent)

die Überprüfung der Funktionsfähigkeit einer Abgasreinigungseinrichtung.

die Ermittlung der Ausgangsgrößen für die Erstellung der Lösemittelbilanz
zum Nachweis der Einhaltung des Grenzwerts für diffuse Emissionen bei
Anlagen im Anwendungsbereich der 31. BImSchV (hier für die Bilanzgröße
O5, also die in einer Abgasreinigung zerstörten Lösemittel).
Beispiel: Doppelkontaktanlage
Die Doppelkontaktanlage verarbeitet die gereinigten SO2-haltigen Abgase einer
Primärkupferhüttenanlage zu Schwefelsäure. Das SO2 wird dabei katalytisch an
Vanadiumpentoxid-Kontakten zu SO3 oxidiert. Das gebildete Produkt wird anschließend in verdünnter Schwefelsäure absorbiert.
Die Einstellung einer bestimmten SO2-Eingangskonzentration ist bei diesem Prozess von zentraler Bedeutung, da die Reaktion stark exotherm ist und der Katalysator nur in einem kleinen Konzentrations- und Temperaturbereich stabil bleibt.
Der Umsatzgrad hängt entscheidend von diesen Bedingungen ab.
Aus der Eingangskonzentration im Rohgas wird mit Hilfe der Dichte die SO2Masse berechnet. Im Reingas wird wiederum eine SO2-Bestimmung durchgeführt.
Aus dem Vergleich beider SO2-Mengen ergibt sich der Umsatzgrad der Anlage.
Das Volumen des Rohgases wird gemessen, das des Reingases ergibt sich aus
der Subtraktion der umgesetzten und absorbierten Gasvolumina vom Rohgasvolumen.
60
5.2 Spezielle Fragen bei der Überwachung der Emissionen von gasförmigen organischen Stoffen
Bei organischen Stoffen besteht die Besonderheit, dass einerseits ein Grenzwert
für den Summenparameter „Gesamtkohlenstoff“ und andererseits Grenzwerte für
bestimmte Einzelstoffe der Klassen I und II (bzw. deren Summe), sofern vorhanden, festzulegen und zu überwachen sind.
In vielen Fällen werden aus einer Quelle mehrere oder viele verschiedene organische Stoffe emittiert. Manchmal sind nicht alle Stoffe bekannt. Sofern die Stoffe
den Klassen I oder II zuzuordnen sind, besteht die Notwendigkeit zu entscheiden,
für welche Stoffe eine Einzelstoffbestimmung durchzuführen ist. In der Praxis wird
manchmal auf die Einzelstoffbestimmung aller Stoffe verzichtet, wenn der Aufwand in Grenzen gehalten werden soll und wenn zu erwarten ist, dass trotzdem
die Einhaltung des Grenzwertes hinreichend sicher nachgewiesen werden kann.
In bestimmten Fällen bietet es sich dann an, eine Kontrollmessung des Parameters Gesamtkohlenstoff durchzuführen, selbst wenn dieser nicht zu begrenzen
war.
Sofern ein Messergebnis für den Summenparameter Gesamtkohlenstoff verwendet werden soll, um einen Bezug zur Begrenzung von Einzelstoffen herzustellen,
ist der rechnerische Bezug zwischen den Konzentrationen c [mg C/Nm³] und
c [mg Stoff/Nm³] zu beachten. Die erstere gibt die Konzentration der Kohlenstoffanteils an, die zweite die Konzentration der gesamten organischen Verbindung. In
den Umrechnungsfaktor geht also die molare Masse von Kohlenstoff (MC = 12),
multipliziert mit der Anzahl der Kohlenstoffatome in der organischen Verbindungen
und das Molekulargewicht der Verbindung ein.
Beispiel: Aceton (C3H6O)
Kohlenstoffanteil (3 * 12)
36
Molekulargewicht
58
Ein Messergebnis von beispielsweise 50 mg C/m³ entspricht damit einer
Massenkonzentration von (50/36*58=) 80,6 mg Aceton/m³.
Beispiele für Umrechnung von Konzentrationen in ppm bzw. in mg/m³ finden sich
in Anhang 6.7
Die Verwendung der kontinuierlichen Messeinrichtung des Flammenionisationsdetektor (FID) ist auch für die Durchführung von Einzelmessungen von organischen
Verbindungen von praktischer Bedeutung, wenn es sich um eine Anlage mit eher
schwankendem Emissionsverhalten handelt. Bei vielen Messungen wird auch ohne eine verbindliche Auflage im Genehmigungsbescheid das Emissionsprofil über
eine längere Zeit (z.B. 8 Stunden) mittels eines FID aufgezeichnet und die Aufzeichnung dem Messbericht beigelegt. Dadurch kann besser beurteilt werden, ob
die Probenahmezeitpunkte den Zuständen höchster Emissionen entsprechen. Sofern als Parameter Gesamtkohlenstoff zu ermitteln ist, können aus der vorliegenden FID-Messung selbst direkt die entsprechenden Halb-Stunden-Zeiträume mit
61
den höchsten Emissionen ausgewählt werden und als Einzelmessung ausgewertet werden. Bei Anlagen mit schwankendem Emissionsverhalten sollte diese Vorgehensweise im Bescheid festgelegt werden.
5.2.1 Responsefaktor bei der Bestimmung des Parameters Gesamtkohlenstoff mit dem FID-Verfahren
Gemäß TA Luft Nr. 5.3.2.3 Abs. 2 ist die Bestimmung von Gesamtkohlenstoff mit
einer geeigneten kontinuierlichen Messeinrichtung z.B. mit einem Flammenionisationsdetektor (FID) vorzunehmen. Dies gilt für Einzelmessungen wie für kontinuierliche Messungen. Das FID-Verfahren ist in der DIN EN 13526 beschrieben.
Bei der Kalibrierung des FID ist der Responsefaktor von großer Bedeutung.
Das Messprinzip eines FID beruht auf der Chemie-Ionisation von organischen
Stoffen in einer Wasserstoff-Flamme. Dort werden die organischen Stoffe pyrolytisch aufgebrochen und schließlich ionisiert. Der dabei in einem elektrischen Feld
auftretende Ionenstrom wird elektrisch verstärkt und angezeigt. Das Messsignal ist
näherungsweise proportional zur Zahl der im Probengas gebundenen KohlenstoffAtome. Der Proportionalitätsfaktor ist der sogenannte Responsefaktor. Seine Größe hängt sowohl von den Bindungsformen und den Bindungspartnern der Kohlenstoff-Atome aufgrund der verschiedenen Ionisierbarkeit als auch vom Gerätetyp
und seinen Betriebsbedingungen ab. Organische Verbindungen mit Heteroatomen, z.B. N, O, S, Cl, sprechen im Allgemeinen mit geringerer Empfindlichkeit an
(siehe Tabelle mit den Mindestanforderungen gemäß DIN EN 15267-3 für
Responsefaktoren bei unterschiedlichen Stoffgemischen).
Stoff
aromatische Kohlenwasserstoffe
Responsefaktor ri
von 0,80 bis 1,10
aliphatische Alkohole
von 0,7 bis 1,0
organische Säuren
von 0,5 bis 1,0
Gemäß TA Luft gilt für die Kalibrierung des FID in Hinblick auf den Responsefaktor
folgendes:
-
bei definierten Stoffen oder Stoffgemischen ist die Kalibrierung mit diesen
durchzuführen oder
-
die Kalibrierung ist mit Propan und auf Grund zu bestimmender Responsefaktoren rechnerisch vorzunehmen und
-
bei komplexen Stoffgemischen ist ein repräsentativer Responsefaktor heranzuziehen.
Wenn eine Bestimmung und Berücksichtigung des Response-Faktor allerdings
nicht möglich ist, kann das Messergebnis überprüft werden, indem der Gesamtkohlenstoff in parallel entnommenen Proben mit dem Adsorptionsverfahren (s. u.)
bestimmt wird.
62
Auf die Berücksichtigung des Resonsefaktors ist seitens der Behörde besonders
zu achten, da dieser in den Messberichten bisher in der Regel vernachlässigt wurde.
5.2.2 FID- und Adsorptionsverfahren zur Bestimmung von Gesamtkohlenstoff
Gemäß TA Luft Nr. 5.3.2.3 Abs. 2 kann die Bestimmung von Gesamtkohlenstoff in
begründeten Ausnahmefällen mit dem Adsorptionsverfahren (Kieselgel) durchgeführt werden. Dies ist in der deutschen Norm VDI 3481 Blatt 2 beschrieben. Dieser
Fall ist typischerweise dann gegeben, wenn das FID-Verfahren nicht alle Stoffe
hinreichend erfasst.
Vor- und Nachteile von FID- und Adsorptionsverfahren sind in nachfolgender Tabelle beschrieben:
FID-Verfahren
Silicageladsorptionsverfahren
Kontinuierliches automatisches Verfahren, Messwerte sofort verfügbar
Diskontinuierliches Verfahren, Messwerte erst nach Laboranalytik
Gute Zeitauflösung (z.B. 10 s) und
Spitzenwertanzeige
Messzeitraum gleich Probenahmezeitraum
Höherer apparativer Aufwand vor Ort
Hoher apparativer Aufwand im Labor
Hochsiedende Komponenten nur zum
Teil erfassbar
Leichtflüchtige Komponenten nur zum
Teil erfassbar
Struktur- und geräteabhängige Anzeigeempfindlichkeit, aufwendige Kalibrierung, Ermittlung eines „Responsefaktors“ notwendig, abhängig von der organischen Verbindung
Echte Ermittlung des Gesamtkohlenstoffgehalts für die adsorbierte organischen Verbindung
Querempfindlichkeit gegen CO2/H2O
Mit Einführung und Umsetzung der europäischen Normen ist allerdings nur die
Bestimmung mit dem FID-Verfahren normgerecht. Gleichwohl kann der Einsatz
des Adsorptionsverfahrens notwendig sein, um die sichere Einhaltung des Grenzwertes nachzuweisen.
63
5.3 Bedeutung des BREF „Monitoring“ im Vollzug
Das „Referenzdokument über Allgemeine Überwachungsgrundsätze“ (BREF Monitoring, MON) vom Juli 2003 stellt die besten verfügbaren Techniken zur Überwachung insbesondere der Emissionen dar. Die Begrifflichkeit Monitoring im Sinne
der IVU-Richtlinie geht über die Messung von Emissionen, wie sie bei uns im Allgemeinen im Zentrum des Vollzugs und auch dieses Leitfadens steht, hinaus.
Zum einen ist die Verpflichtung des Betreibers zum Monitoring von Emissionen mit
dem Ziel des umweltgerechten Betreibens seiner Anlage deutlich weiter gefasst
und geht über den Zweck des Nachweises der Einhaltung von Emissionsgrenzwerten hinaus. Das Monitoring selbst beinhaltet Messungen, geht aber über die
Messung einzelner Parameter selbst hinaus. Der Gegenstand des Monitoring beschränkt sich auch nicht nur auf Emissionen in Luft und Wasser sondern geht bis
hin zur Überwachung von Rohstoff- und Energieverbräuchen und zum Monitoring
von Effekten auf Ökosysteme. Hinweise zu besten verfügbaren Techniken hierzu
finden sich in branchenbezogenen BREFs.
Das BREF Monitoring handelt nur den Aspekt der Emissionen von industriellen
Emissionsquellen ab. Da es sich um ein querschnittsbezogenes BREF handelt,
sind eventuell weitere Angaben in den jeweiligen branchenbezogenen BREFs zu
finden.
Soweit es sich um die Messung der Emissionen von Luftschadstoffen handelt,
sind viele der Beschreibungen und Anforderungen im BREF in der DIN EN 15259
umgesetzt.
Das BREF Monitoring ist auf folgender Internetseite des Umweltbundesamts zu
finden:
http://www.bvt.umweltbundesamt.de/
Das BREF „Monitoring“ wird in Zukunft durch ein Referenzbericht ersetzt; es wird
insofern keine verbindlichen BVT-Schlussfolgerungen zum Monitoring geben. Der
Referenzbericht dient als Erkenntnisquelle. Verbindliche Schlussfolgerungen für
die Messung von Emissionen finden sich gegebenenfalls in den Sektor-BREFs.
Der Referenzbericht „JRC Reference Report on Monitoring of emissions from IEDinstallations“ ist als Entwurf (Final Draft) vom Oktober 2013 auf der Internetseite
des IPPC-Büros in Sevilla zu finden. Er hat auch einige inhaltliche Veränderungen
gegenüber dem BREF Monitoring.
Der Ausschuss nach Nr. 5.1.1 Absatz 5 TA Luft, den der BMU eingerichtet hat um
die TA Luft hinsichtlich der BVT-Merkblätter zu prüfen (TALA), hat in seiner Sitzung am 07.11.2012 sein Prüfergebnis vorgelegt. In einer Synopse wurde im Wesentlich herausgearbeitet, dass die Überwachungsgrundsätze bereits in der Nr.
5.3 der TA Luft umgesetzt sind und insofern nicht fortentwicklungsbedürftig sind.
64
6
Anhang
6.1 Übersichten über Änderungen der VDI/DIN EN Normen
in der Emissionsmesstechnik (TA-Luft, Anhang 6)
Die folgende Tabelle wurde in der 127. LAI-Sitzung TOP 7.6 zur Anwendung
empfohlen und ist auch im Internet auf der LAI-Seite verfügbar.
Verfahren
Messobjekt
kontinuierlich
diskontinuierlich
Stand: Juni 2013
VDIRichtlinie
DIN EN Norm
Allgemeine Richtlinien
3950
12.2006
Kalibrierung
Messplanung
Durchführung von
Emissionsmessungen
Durchführung von
Emissionsmessungen
bei diffusen Emissionsquellen
X
Messunsicherheit
Laborinterne Validierung von Alternativverfahren
Anforderungen an
Prüfstellen
4285 Bl. 1
06.2005
4285 Bl. 2
03.2011
4219
08.2009
14181
09.2004
DIN SPEC
1178
05.2010
15259
01.2008
15259
01.2008
ISO 20988
09.2007
DIN CEN/TS
14793
06.2005
4220
04.2011
Betriebsgrößen
X
Abgasgeschwindigkeit
X
ISO 16911 - 1
06.2013
ISO 16911 - 2
06.2013
65
Verfahren
Messobjekt
kontinuierlich
diskontinuierlich
Stand: Juni 2013
VDIRichtlinie
DIN EN Norm
Bezugsgrößen
Wasserdampf
X
Sauerstoff
X
14790
04.2006
14789
04.2006
Staub
Staub (allgemein)
Staub
Staub (niedrige
Konzentrationen)
Staub (höhere
Konzentrationen)
Fraktionierende
Staubmessung
X
2066 Bl.1
11.2006
X
X
2066 Bl.1
11.2006
X
X
X
Rußzahl
X
PM 10 / PM 2,5
X
2066 Bl.1
11.2006
2066 Bl. 5
11.1994
2066 Bl. 8
09.1995
2066 Bl. 10
10.2004
13284-2
12.2004
13284-1
04.2002
13284-2
12.2004
ISO 23210
12.2009
Staubinhaltsstoffe
Schwermetalle
X
Schwermetalle (Probenahme)
X
X
Schwermetalle (Analytik)
X
X
X
14385
05.2004
3868 Bl. 1
12.1994
2268 Bl.1
04.1987
2268 Bl. 2
02.1990
2268 Bl. 3
12.1988
2268 Bl. 4
05.1990
66
Verfahren
Messobjekt
kontinuierlich
diskontinuierlich
Stand: Juni 2013
VDIRichtlinie
DIN EN Norm
13211
06.2001
13211
Quecksilber
Berichtigung 1
06.2005
3861 Bl. 1
12.1989
3861 Bl. 2
01.2008
Asbest
Schwefelverbindungen
Schwefeldioxid
X
Schwefeltrioxid
X
X
Schwefelwasserstoff
X
Schwefelkohlenstoff
X
14791
04.2006
2462 Bl. 2
11.2011
3486 Bl. 1
04.1979
3486 Bl. 2
04.1979
3487 Bl. 1
11.1978
Stickstoffverbindungen
Stickstoffoxide
14792
04.2006
X
X
Distickstoffmonoxid
2469 Bl. 1
02.2005
21258
11.2010
X
Stickstoffmonoxid/dioxid
Basische Stickstoffverbindungen
X
X
2456
11.2004
3496 Bl. 1
04.1982
67
Verfahren
Messobjekt
kontinuierlich
Stand: Juni 2013
diskontinuierlich
VDIRichtlinie
X
2459 Bl.1
12.2000
DIN EN Norm
Kohlenmonoxid
Kohlenmonoxid
15058
09.2006
X
Chlorverbindungen
Chlorwasserstoff
1911
12.2010
X
X
Chlor
X
3488 Bl. 1
12.1979
3488 Bl.2
11.1980
Fluorverbindungen
Fluorwasserstoff
X
2470 Bl. 1
10.1975
Organische Stoffe
3481 Bl.6
12.1994
Kohlenwasserstoffe
(allgemein)
Kohlenwasserstoffe
X
3481 Bl. 2
09.1998
X
3481 Bl. 3
10.1995
X
3481 Bl. 4
02.2007
Kohlenwasserstoffe
(FID)
2460 Bl. 1
07.1996
Kohlenwasserstoffe
(IR)
X
2460 Bl. 2
07.1974
12619
04.2013
68
Verfahren
Messobjekt
kontinuierlich
GC-Bestimmung organischer Verbindungen
diskontinuierlich
VDIRichtlinie
DIN EN Norm
X
2457 Bl. 1
11.1997
13649
05.2002
X
2457 Bl. 2
12.1996
X
2457 Bl. 3
12.1996
X
2457 Bl. 4
12.2000
X
2457 Bl. 5
12.2000
X
2466 Bl. 1
10.2008
ISO 25139
08.2011
2466 Bl. 2
10.2008
ISO 25140
12.2010
Methan
X
Aldehyde / Ketone
Stand: Juni 2013
X
3862 Bl. 1
12.1990
X
3862 Bl. 2
12.2000
X
3862 Bl. 3
12.2000
X
3862 Bl. 4
05.2001
X
3862 Bl. 5
06.2008
X
3862 Bl. 6
02.2004
X
3862 Bl. 7
02.2004
69
Verfahren
Stand: Juni 2013
diskontinuierlich
VDIRichtlinie
X
3863 Bl. 1
04.1987
X
3863 Bl. 2
02. 1991
X
3873 Bl. 1
11.1992
X
3874
12.2006
PAH (anlagenbezogen in der Kohlenstoffindustrie)
X
3467
03.1998
Vinylchlorid
X
3493 Bl. 1
11.1982
Messobjekt
kontinuierlich
DIN EN Norm
Acrylnitril
PAH
Dioxine und Furane
Dioxin-ähnliche PCB
3499 Bl.1
07.2003
3499 Bl. 2
02.2004
3499 Bl. 3
02.2004
1948-1
06.2006
1948-2
06.2006
1948-3
06.2006
1948-4
12.2010
3880
10.2011
13725
07.2003
X
X
Geruchsstoffe
13725
X
Berichtigung 1
04.2006
Wenn Richtlinien und Normen benötigt werden, sollten die Mitarbeiter sich an
HU 43 wenden.
70
6.2 Musternebenbestimmungen zur Emissionsmessung in Genehmigungsbescheiden
Anmerkung zur Verwendung
Bei der Verwendung dieser Musternebenbestimmungen ist folgendes zu beachten:

Der Text besteht aus formulierten Nebenbestimmungen und Erläuterungen (kursiv)

in Klammern sind Textteile und zusätzliche Klauseln angegeben, die für
bestimmte Fälle anzuwenden, aber nicht immer sinnvoll sind.

Die Nebenbestimmungen sind für den Einzelfall jeder einzelnen Genehmigung auszuwählen, zu ergänzen und anzupassen. Dies ist eine anspruchsvolle Aufgabe und Bedarf ggf. der Heranziehung weiterer
Erkenntnisquellen neben dieser Arbeitshilfe.

Für bestimmte Themenbereiche sind noch keine Musternebenbestimmungen aufgeführt, nämlich Messungen im Zusammenhang mit Lösemittelbilanz, Überwachungsauflagen für Störungen/ Umfahren von Abgasreinigungsanlagen.

Als Nebenbestimmungen nicht geeignet, um Verbindlichkeit herzustellen, sind allgemeine Verweise auf Nummern der TA Luft; die Behörde
ist verpflichtet, die anzuwendenden Vorgaben der TA Luft durch entsprechende Nebenbestimmungen im Bescheid direkt verbindlich zu
machen.

Normen (VDI-, DIN EN-Normen) sind per se nicht verbindlich. Sie sind
ebenfalls durch Formulierung geeigneter Nebenbestimmungen in Gänze bzw. in den zutreffenden Teilen verbindlich zu machen.
71
Musternebenbestimmungen:
Maßgaben zu den Emissionsbegrenzungen
1.
Die angegebenen Emissionsbegrenzungen beziehen sich auf trockenes Abgas im Normzustand (273,15 K, 101,3 kPa)
Quelle: TA Luft Nr. 2.4
2.
(Nur bei kontinuierlicher Messung gemäß TA Luft)
Die Emissionsbegrenzungen dieser Genehmigung sind überschritten, wenn
mindestens ein Halbstundenmittelwert abzüglich der Messunsicherheit das
Zweifache der festgelegten Massenkonzentration überschreitet oder wenn
mindesten ein Tagesmittelwert abzüglich der Messunsicherheit die festgelegte Massenkonzentration überschreitet.
Quelle: TA Luft 2.7
3.
Die Luftmengen, die einer Einrichtung der Anlage zugeführt werden, um das
Abgas zu verdünnen oder zu kühlen, bleiben bei der Bestimmung der Massenkonzentration unberücksichtigt.
(Zusätzlicher Satz bei Einzelmessung)
Bei der Durchführung der erstmaligen und wiederkehrenden Messung sind
die Luftmengen, die zur Verdünnung oder zu Kühlung zugeführt werden, zu
bestimmen, um bei der Auswertung der Messung berücksichtigt werden zu
können.
Quelle: TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 7
4.
Die angegebenen Emissionsbegrenzungen beziehen sich auf einen Sauerstoffgehalt von ....Vol%.
(Die Umrechnung darf nur für Zeiten erfolgen, in denen der gemessene Sauerstoffgehalt über dem Bezugssauerstoffgehalt liegt)
Quelle: TA Luft Nr. 5.1.2 Abs. 7, d.h. bei Bedarf (Feuerungsanlagen, nicht bei
TNV). Die Klausel in der Klammer ist anzuwenden, wenn eine Abgasreinigung eingesetzt wird).
Messung und Überwachung der Emissionen
Hinweis: Es sind den Messungen und der Überwachung der Emissionen jeweils die aktuellen Normen zu Grunde zulegen. In den folgenden Nebenbestimmungen sind die derzeit aktuellen Normen genannt, die ggf. zu ersetzen
sind.
72
Einzelmessungen
Erstmalige und wiederkehrende Messungen
1.
Spätestens 6 Monate nach Inbetriebnahme der Anlage und nach Erreichen
eines ungestörten Betriebs, jedoch frühestens nach dreimonatigem Betrieb,
ist die Einhaltung der Emissionsbegrenzungen der Genehmigung durch eine
nach § 29 b BImSchG zugelassene und bekannt gegebene Stelle bei voller
Betriebsleistung nachweisen zu lassen.
2.
Diese Messungen sind nach Ablauf von jeweils 3 Jahren, berechnet auf
Grundlage des Termins der ersten Messung, zu wiederholen.
Messplanung
Bei Anlagen mit überwiegend zeitlich gleichmäßigen Betriebsbedingungen:
1.
Es sind mindestens 3 Einzelmessungen bei ungestörter Betriebsweise mit
höchster Emission und jeweils eine weitere Messung bei regelmäßig auftretenden Betriebszuständen mit schwankendem Emissionsverhalten durchzuführen (z.B. Reinigungen, An- und Abfahrvorgängen).
Bei Anlagen mit überwiegend zeitlich unregelmäßigen Betriebsbedingungen:
2.
Es sind mindestens 6 Einzelmessungen bei Betriebsbedingungen, die erfahrungsgemäß zu den höchsten Emissionen führen können, durchzuführen.
Zusätzliche Betriebszuständen mit schwankendem Emissionsverhalten (z.B.
Reinigungen, An- und Abfahrvorgänge) machen weitere Einzelmessungen
erforderlich.
3.
Die Dauer der Einzelmessung soll eine halbe Stunde nicht überschreiten;
das Ergebnis der Einzelmessung ist als Halbstundenmittelwert zu ermitteln
und anzugeben.
4.
Die Messplanung muss der jeweils gültigen Normung zur Messung von
Emissionen aus stationären Quellen (derzeit: Richtlinie DIN EN 15259, Januar 2008) entsprechen und ist im Vorwege spätestens 14 Tage vor Durchführung mit der für die Überwachung zuständigen Behörde abzustimmen. Hierzu
ist der Behörde der Emissionsmessplan gemäß der jeweils gültigen Normung
zur Messung von Emissionen aus stationären Quellen (derzeit: Richtlinie DIN
EN 15259, Januar 2008, Anhang B.3) vorzulegen. (Wenn die vorherige Abstimmung des Messplans versäumt wird, kann die Behörde die Messung für
unwirksam erklären.)
Messverfahren und Durchführung
1.
Die Messungen müssen unter Einsatz von Messverfahren und Messeinrichtungen durchgeführt werden, die dem Stand der Messtechnik entsprechen
(jeweils geltende Richtlinien und Normen des VDI/DIN-Handbuch „Reinhaltung der Luft“).
73
2.
Es sind die Anforderung der Richtlinie DIN EN 15259 (Januar 2008 bzw.
Nachfolgenorm) für die Reingasmessungen einzuhalten.
3.
Die Nachweisgrenze der Messverfahren muss kleiner als 1/10 der zu überwachenden Emissionsbegrenzung sein.
4.
Bei Stoffen, die in verschiedenen Aggregatzuständen vorliegen, sind bei der
Messung besondere Vorkehrungen zur Erfassung aller Anteile zu treffen
(z.B. Richtlinie VDI 3868 Blatt 1, Dezember 1994).
5.
Während der Durchführung der Messungen ist dem die Messungen durchführenden Sachverständigen vom Betreiber Auskunft über den Betriebszustand der Anlage zu erteilen. Dem Sachverständigen ist vom Betreiber Gelegenheit zu geben, den Betriebszustand während der Messungen zu überprüfen.
6.
Die Überwachungsbehörde ist mindestens 2 Wochen vor den vorgesehenen
Terminen der Messungen über den Zeitpunkt und die beauftragte Messstelle
zu unterrichten. Dem Vertreter/der Vertreterin der Behörde ist Gelegenheit zu
geben, während der Messungen anwesend zu sein und die Durchführung zu
beaufsichtigen. (Wenn die vorherige Unterrichtung versäumt wird, kann die
Behörde die Messung für unwirksam erklären.)
Spezielle Regelungen für die Messung von Gesamtkohlenstoff (gemäß TA Luft
Nr. 5.3.2.3 Abs. 2)
1.
Die Bestimmung von Gesamtkohlenstoff ist mit geeigneten kontinuierlichen
Messeinrichtungen nach dem Messprinzip eines Flammenionisationsdetektors gemäß DIN EN 13526 durchzuführen.
Hinweis: Bei speziellen Anlagen nach DIN EN 12619 für den Messbereich bis
20 mg/m³
2.
Die Kalibrierung der eingesetzten Messeinrichtungen ist bei Emissionen von
definierten Stoffen oder Stoffgemischen mit diesen Stoffen oder Stoffgemischen durchzuführen oder auf Grund zu bestimmender Responsefaktoren
auf der Grundlage einer Kalibrierung mit Propan rechnerisch vorzunehmen.
Bei komplexen Stoffgemischen ist für die Kalibrierung der eingesetzten Messeinrichtungen ein repräsentativer Responsefaktor heranzuziehen.
In begründeten Ausnahmefällen:
3.
Die Bestimmung des Gesamtkohlenstoffs ist durch die Bestimmung des
durch Adsorption an Kieselgel (Silicagel) erfassbaren Kohlenstoffs durchzuführen.
Klausel für unregelmäßige Betriebszustände:
4.
Die Einzelmessung ist um eine kontinuierliche Messung über einen längeren
Zeitraum von......(8 Stunden/zwei Tage/o.ä.) zu ergänzen um nachzuweisen,
dass die Einzelmessungen die Betriebszustände höchster Emissionen repräsentieren.
74
Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse
1.
Über das Ergebnis der Messungen ist ein entsprechender Messbericht mit
Angaben über die Messplanung, das Ergebnis jeder Einzelmessung, das
verwendete Messverfahren und die Betriebsbedingungen, die für die Beurteilung der Einzelwerte und der Messergebnisse von Bedeutung sind, zu erstellen. Der Messbericht ist gemäß dem Mustermessbericht des Länderausschusses für Immissionsschutz (LAI) zu erstellen.
Dieser ist im Internet veröffentlicht, zur Zeit unter:
http://www.resymesa.de/resymesa/ModulInfoFachspezifischeDatenbanken.aspx?M=4
und
http://www.sachsenanhalt.de/fileadmin/Elementbibliothek/Bibliothek_Politik_und_Verwaltung/Bibl
iothek_LAU/Luft/Fachinfo/Fachinfo_Emission/Dateien/Mustermessbericht_1701-11.doc
Der Bericht muss die notwendigen Angaben zu den verwendeten Stoffen
sowie zum Betriebszustand der Anlage und der Einrichtungen zur Emissionsminderung enthalten. Der Bericht ist der Überwachungsbehörde spätestens 8 Wochen nach Durchführung der Messung zuzusenden. Der Bericht ist
zusätzlich als elektronisches Dokument zu übermitteln.
2.
Die Emissionsbegrenzungen dieser Genehmigung sind eingehalten, wenn
das Ergebnis jeder Einzelmessung zuzüglich der Messunsicherheit die festgelegte Emissionsbegrenzung nicht überschreitet.
Quelle: TA-Luft 5.3.2.4 Absatz 2
3.
Wenn ein Messergebnis zuzüglich der Messunsicherheit die festgelegten
Emissionsbegrenzungen nicht einhält, ist eine Überprüfung erforderlich, ob
das Messverfahren insbesondere in Hinblick auf die Messunsicherheit dem
Stand der Messtechnik entspricht. Darüber hinaus sind nähere Prüfungen an
der Anlage vorzunehmen und ggf. zusätzliche Einzelmessungen oder kontinuierliche Messungen vorzunehmen.
Quelle: TA-Luft Nr. 5.3.2.4 Absatz 4.
4.
Die Emissionsbegrenzungen dieser Genehmigung sind überschritten, wenn
mindestens ein Halbstundenmittelwert abzüglich der Messunsicherheit die
festgelegte Massenkonzentration überschreitet. Ergibt sich aus den Messungen, dass die festgelegten Emissionsbegrenzungen überschritten sind, ist
dieses der zuständigen Behörde unverzüglich mitzuteilen. Die Ursachen
(insbesondere die anlagenspezifischen) sind zu ermitteln und der Behörde
darzulegen. Die zur Sicherstellung eines ordnungsgemäßen Betriebes erforderlichen Maßnahmen sind unverzüglich zu treffen (auf §§ 15 und16 BImSchG wird hingewiesen). Anschließend sind unverzüglich Wiederholungsmessungen durchführen zu lassen.
75
5.
Die Kosten für die Messungen und Feststellungen sind vom Antragsteller
bzw. Betreiber zu tragen.
Kontinuierliche Messungen
1.
Die Emissionsquelle „Quelle Nr. xyz“ ist mit Mess- und Auswerteeinrichtungen auszurüsten, die vom Umweltbundesamt als geeignet bekannt gegeben
worden sind. um
die zur Beurteilung erforderlichen Betriebsgrößen, insbesondere Sauerstoffgehalt im Abgas, Abgastemperatur, Abgasvolumenstrom, Feuchtegehalt und Druck des Abgases,
die Massenkonzentrationen der Emissionen an Kohlenmonoxid und
die Massenkonzentrationen der staubförmigen Emissionen
..................
kontinuierlich zu ermitteln und auszuwerten.
(hier ggf. Verweis auf § 16 der 17. BImSchV oder § 20 der 13. BImSchV)
2.
Die Messplätze und Messstellen sind gemäß den Anforderungen der DIN EN
15259 auszustatten. Das Institut für Hygiene und Umwelt (Marckmannstraße 129a) kann beratend hinzu gezogen werden.
3.
Die Messwerte sind während der Betriebszeit zu registrieren und in einer
eignungsgeprüften Auswerteeinheit (Bezugswerterechner) auszuwerten und
zu beurteilen. (Die Definition, wann die Betriebszeit und damit die Klassierung beginnt, wird ist anlagenspezifisch festzulegen, ggf. ist der Anfahrbetrieb in einer Sonderklasse zu erfassen).
4.
Datenermittlung und -auswertung sind gemäß den Anforderungen der folgenden aktuellen Richtlinien, jeweils in der geltenden Fassung, vorzunehmen:
- Bundeseinheitliche Praxis bei der Überwachung der Emissionen, Rundschreiben des BMU vom 13.06.2005, Az.: IG I 2 – 45053/5, „Richtlinien
über: - die Eignungsprüfung von Mess- und Auswerteeinrichtungen für
kontinuierliche Emissionsmessungen und die kontinuierliche Erfassung
von Bezugs- bzw. Betriebsgrößen und zur fortlaufenden Überwachung der
Emissionen besonderer Stoffe, - den Einbau, die Kalibrierung, die Wartung von kontinuierlich arbeitenden Mess- und Auswerteeinrichtungen, die Auswertung kontinuierlicher Emissionsmessungen“, veröffentlicht im
GMBl 2005 Nr. 38, S.795 vom 24.Juni 2005).
- VDI Richtlinie 3950 (Dezember 2006)
- DIN EN 14 181 (September 2004)
(Je nach Anlagenart können hier weitere Anforderungen z.B. zur Klassierung
der Werte gestellt werden, die sich aus der „Bundeseinheitlichen Praxis.....“
ableiten lassen).
5.
Die gespeicherten Daten einschließlich der zugehörigen Parametrierung
sind 5 Jahre aufzubewahren.
76
6.
Der Einbau der kontinuierlichen Messeinrichtungen ist in Abstimmung mit
einer nach § 29 b BImSchG für Kalibrierungen zugelassenen und bekannt
gegebenen Messstelle durchzuführen.
7.
Die Messeinrichtungen zur kontinuierlichen Überwachung sind unverzüglich
nach der Inbetriebnahme von einer nach § 29 b BImSchG für Kalibrierungen
zugelassenen und bekannt gegebenen Messstelle zu kalibrieren und auf
Funktionsfähigkeit hin prüfen zu lassen. Die Funktionsprüfungen sind jährlich, die Kalibrierungen alle 3 Jahre wiederholen zu lassen. Bei Funktionsprüfung und Kalibrierung ist die DIN EN 14 181 und die VDI Richtlinie 3950 zu
beachten.
8.
Die Bescheinigungen über den ordnungsgemäßen Einbau, die durchgeführten Kalibrierungen und die Prüfungen auf Funktionsfähigkeit sind der Behörde für Umwelt und Energie - Amt für Immissionsschutz und Betriebe – jeweils
unverzüglich, spätestens jedoch 8 Wochen (Anlagen der 13. und 17. BImSchV: 12 Wochen) nach Durchführung der Arbeiten, unaufgefordert zu übersenden.
9.
Die Überwachungsbehörde ist mindestens 14 Tage vor dem vorgesehenen
Termin über die geplanten Funktionsprüfungen und die Kalibrierungen zu unterrichten, um ihr Gelegenheit zur Teilnahme zu geben.
10.
Für den Umgang mit den Messeinrichtungen ist nur ausgebildetes und in der
Bedienung eingewiesenes Fachpersonal einzusetzen. Die regelmäßige Wartung und Qualitätssicherung hat nach Maßgabe der Gerätehersteller sowie
der DIN EN 14 181 bzw. der VDI 3950, Abschnitt 7 zu erfolgen, entweder
durch einen Wartungsvertrag zur regelmäßigen Überprüfung oder durch eigenes Personal des Betreibers mit entsprechender Qualifikation.
11.
Für die Messgeräte ist ein Kontrollbuch zu führen. In dieses sind die Ergebnisse der Überprüfungen sowie alle an den Geräten durchgeführten Arbeiten
einzutragen und abzuzeichnen. Das Kontrollbuch ist der Überwachungsbehörde auf Verlangen zur Einsicht vorzulegen.
12.
Die Emissionsgrenzwerte der kontinuierlich zu messenden Parameter gelten
als eingehalten, wenn
- kein Halbstundenmittelwert nach Ziffer xx
- kein Tagesmittelwert nach Ziffer xy
- kein Jahresmittelwert nach Ziffer xz (gilt für Anlagen nach 13. BImSchV,
17. BImSchV oder Einzelfallregelung)
überschritten wird.
13.
Im Falle einer Überschreitung von Grenzwerten durch Werte aus kontinuierlichen Messungen sind die entsprechenden Protokolle mit Zeitpunkt und
Messwert der Überschreitung und einem Erläuterungsbericht über die Ursachen der Grenzwertüberschreitung unverzüglich, spätestens aber innerhalb
von 7 Tagen (Einzelfallentscheidung), der Überwachungsbehörde - BSU,
Amt für Immissionsschutz und Betriebe - vorzulegen.
77
14.
Es ist ein zusammenfassender Jahresbericht über die Emissionen im vorausgegangenen Kalenderjahr zu erstellen und der Überwachungsbehörde
innerhalb von drei Monaten nach Ablauf desselbigen Kalenderjahres zu
übergeben. Dies umfasst mindestens eine Jahresauswertung des Emissionsauswerterechners.
Optional:
15
Auf Grundlage von § 17 Abs. 2 der 17. BImSchV (ggf. andere Rechtsgrundlage für andere Anlagen; TA Luft Nr. 5.3.3.5) und § 31 Satz 2 BImSchG wird
die Übermittlung der über das Messwerterfassungssystem verarbeiteten und
gespeicherten Daten durch Datenfernübertragung an die Behörde für Umwelt
und Energie, Amt für Immissionsschutz und Betriebe, angeordnet. Neben
den Halbstundenmittelwerten sind die zu Ihrer Beurteilung notwendigen Bezugsgrößen zu übertragen.
Für Anlagen der 17. BImSchV:
Außerdem sind die 10-Minutenmittelwerte der Mindesttemperatur und die zur
Beurteilung der Einhaltung der Mindesttemperatur, der Feuerungsleistungsregelung und des Verriegelungskonzeptes notwendigen Bezugsgrößen als
10 Minuten-Mittelwerte zu übertragen: (z.B. Messgröße, die die Unterbrechung der Beschickung darstellt, die Temperatur des Abgases, normierter
trockener Abgasvolumenstrom, Sauerstoffgehalt im Kessel oder im Abgas,
Kohlenstoffmonoxid).
Für alle Anlagen:
Die Aufzeichnungen der Messeinrichtungen sind 5 Jahre lang aufzubewahren. Ein Wechsel des Datenmodells ist der BSU umgehend mitzuteilen.
6.3 Leitfäden, Literatur und Vorschriften anderer Länder
 „Leitfaden zur Emissionsüberwachung“ UBA-Texte 05/08 Luftreinhaltung , Umweltbundesamt, Februar 2008, im Internet unter:
http://www.umweltbundesamt.de/publikationen/luftreinhaltung-leitfaden-zuremissionsueberwachung-0

Messverfahren und Regelungen zur 1. und 2. BImSchV sind Gegenstand eines UBA-Leitfadens, der als UBA-Text 1/98 erschienen ist und
bei HU 43 vorliegt
78
6.4 Checkliste Kalibrierbericht
79
80
6.5 Checkliste Mustermessbericht
81
82
83
84
6.6 Beispiel für eine Jahresauswertung kontinuierlicher Messungen
Anlage A - Klassierung 01.01.2009-31.12.2009
CO-30M
Verfügbarkeit
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
0.00*RG < RW < 0.05*RG
0.05*RG < RW < 0.10*RG
0.10*RG < RW < 0.15*RG
0.15*RG < RW < 0.20*RG
0.20*RG < RW < 0.25*RG
0.25*RG < RW < 0.30*RG
0.30*RG < RW < 0.35*RG
0.35*RG < RW < 0.40*RG
0.40*RG < RW < 0.45*RG
0.45*RG < RW < 0.50*RG
0.50*RG < RW < 0.55*RG
0.55*RG < RW < 0.60*RG
0.60*RG < RW < 0.65*RG
0.65*RG < RW < 0.70*RG
0.70*RG < RW < 0.75*RG
0.75*RG < RW < 0.80*RG
0.80*RG < RW < 0.85*RG
0.85*RG < RW < 0.90*RG
0.90*RG < RW < 0.95*RG
0.95*RG < RW < 1.00*RG
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S7
S8
S9
S10
S11
S12
S13
S14
S15
S16
RW > 1.0*RG
Messzeit < 2/3
mit Ersatzwert
Störung AMS
Wartung AMS
Anlage in Betrieb
MZ<2/3 anl.bed.
Unplausibel
Wochenzähler >Kal.Ber.
Langzeitsp.>Kal.Ber.
Ausfall ARE
Ausfall ARE >Max
unbelegt
unbelegt
Staub < ARE.RG
Staub > ARE.RG
T1
T2
T3
T4
T5
T6
T7
T8
T9
T10
0.0*TG < TW < 0.1*TG
0.1*TG < TW < 0.2*TG
0.2*TG < TW < 0.3*TG
0.3*TG < TW < 0.4*TG
0.4*TG < TW < 0.5*TG
0.5*TG < TW < 0.6*TG
0.6*TG < TW < 0.7*TG
0.7*TG < TW < 0.8*TG
0.8*TG < TW < 0.9*TG
0.9*TG < TW < 1.0*TG
TS1
TS2
TS3
TW > TG
kein Tageswert
ung. Tageswert
Gesamt-C
99,20 %
751
5700
4848
2272
980
539
315
195
110
71
55
42
23
18
13
8
11
4
7
7
4,70 %
40,35 %
70,68 %
84,89 %
91,02 %
94,39 %
96,36 %
97,58 %
98,27 %
98,71 %
99,06 %
99,32 %
99,46 %
99,57 %
99,66 %
99,71 %
99,77 %
99,80 %
99,84 %
99,89 %
18 100,00 %
1347
17
129
16116
9
1
-
Staub
97,28 %
13216
1921
289
75
38
27
25
40
17
8
4
3
4
1
1
4
1
-
84,30 %
96,55 %
98,39 %
98,87 %
99,11 %
99,29 %
99,45 %
99,70 %
99,81 %
99,86 %
99,89 %
99,90 %
99,93 %
99,94 %
99,94 %
99,97 %
99,97 %
99,97 %
99,97 %
99,97 %
4 100,00 %
1347
17
12
426
16116
9
1
-
NOx
99,88 %
16084
2
1
3
3
2
1
1
-
99,92 %
99,92 %
99,93 %
99,94 %
99,96 %
99,98 %
99,99 %
99,99 %
99,99 %
99,99 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
- 100,00 %
1347
146
2
17
16116
9
-
99,83 %
8
465
13956
1597
30
11
6
10
4
2
-
0,00 %
0,00 %
0,05 %
2,94 %
89,68 %
99,61 %
99,79 %
99,86 %
99,90 %
99,96 %
99,99 %
99,99 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
100,00 %
- 100,00 %
1347
124
27
16116
9
-
2
72
138
89
26
2
1
1
1
272
43
10
1
-
335
1
1
-
1
3
325
6
-
1
26
5
26
12
26
1
1
26
2
85
TS4
TS5
AG > TG
AG < TG
CO-30M
-
Gesamt-C
-
Staub
NOx
-
-
Anlage A - Auswertung 01.01.2009-31.12.2009
System BETRIEB
System WARTUNG
ohne Überwachung
NV-O2
(M)
8736:00
0:00
24:00
RgV-30
(M)
8736:00
0:00
24:00
CO-30M
(M)
8736:00
Gesamt-C
(M)
8736:00
0:00
24:00
Betriebszeit
Anfahrzeit
ARE-Ausfallzeit
8063:10
0:00
0:00
8066:30
0:00
0:00
./.
./.
./.
3,01
15.04.09
15:30s
15,94
12.01.09
12:30w
./.
./.
Tage
Mittelwert
Grenzwert
Min.RW
am
max.RW
am
max.TW
am
0:00
24:00
Staub
(M)
8736:00
0:00
24:00
NOx
(M)
8736:00
0:00
24:00
8058:00
0:00
0:00
8058:00
0:00
0:00
8058:00
0:00
0:00
8058:00
0:00
0:00
340
84610,80
./.
340
14,11
50,00
336
0,54
10,00
340
0,10
5,00
340
93,10
120,00
55396,47
16.04.09
22:00s
118513,67
25.06.09
10:00s
94966,29
25.06.2009
0,00
16.04.09
21:30s
150,13
29.05.09
11:30s
./.
./.
0,00
01.01.09
00:30w
29,73
08.04.09
09:30s
./.
./.
0,00
01.01.09
00:30w
15,58
24.02.09
22:30w
./.
./.
41,79
30.12.09
10:30w
256,31
20.08.09
09:30s
./.
./.
Fracht (Zähler:Summe)
9433,27
332,10
65,61
63391,67
Verfügbarkeit
RW<RG
99,20%
./.
./.
18
97,28%
./.
./.
4
99,88%
./.
./.
0
99,83%
./.
./.
0
TW ungültig
TW > TG
5
1
12
0
1
0
2
1
WZ [KalBer]
LS [KalBer]
0
1
0
1
0
0
0
0
4:30
8061:30
668:00
4:30
8061:30
668:00
4:30
8061:30
668:00
4:30
8061:30
668:00
RG-Verletzung
unplausibel
Betrieb
Außer Betrieb
5825:30
2687:10
222:40
4:30
8061:30
668:00
86
Anlage A - Ereignisse 01.01.2009-31.12.2009
Zeitpunkt
12.01.09 11:00w
12.01.09 12:00w
12.01.09 12:30w
16.01.09 04:30w
30.03.09 24:00
30.03.09 24:00
08.04.09 09:30s
08.04.09 10:00s
29.05.09 11:30s
25.06.09 06:00s
25.06.09 24:00
26.06.09 21:30s
26.06.09 23:30s
Anlage
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
L1
Komponente
CO-30M
CO-30M
CO-30M
Gesamt-C
CO-30M
Gesamt-C
Gesamt-C
Gesamt-C
CO-30M
CO-30M
NOx
CO-30M
CO-30M
Ereignis
RG-Verletzung
RG-Verletzung
RG-Verletzung
RG-Verletzung
TW ungültig
TW ungültig
RG-Verletzung
RG-Verletzung
RG-Verletzung
RG-Verletzung
TG-Verletzung
RG-Verletzung
RG-Verletzung
Wert
117,22
104,59
123,65
29,02
5,51
0,08
29,73
20,14
150,13
106,60
136,93
120,37
132,88
GW
100,00
100,00
100,00
20,00
50,00
10,00
20,00
20,00
100,00
100,00
120,00
100,00
100,00
87
6.7 Umrechnungsbeispiele für die Messung organischer Verbindungen mit dem Flammen-Ionisations-Detektor (FID)
Responsefaktor
Das Messsignal ist näherungsweise proportional zur Zahl der im Probengas gebundenen
Kohlenstoff-Atomen.
Signal = r * Cc
Cc = Kohlenstoff-Konzentration im Messgas
Der Proportionalitätsfaktor r (= Responsefaktor) hängt sowohl von den Bindungsformen
und den Bindungspartnern der Kohlenstoff-Atome aufgrund der verschiedenen Ionisierbarkeit als auch vom Gerätetyp und seinen Betriebsbedingungen ab. Organische Verbindungen mit Heteroatomen, z.B. N, O, S, Cl, sprechen im Allgemeinen mit geringerer Empfindlichkeit an. Kohlenmonoxid und Kohlendioxid werden nicht erfasst.
Responsefaktor r = Geräteanzeige/Sollwert
Verhältnis zwischen Messwert in ppm, bezogen auf Propan, und Massenkonzentration, angegeben als Gesamtkohlenstoffkonzentration
Der FID wird durch zertifizierte Prüfgase, im Regelfall Propan-Luft-Gemische, kalibriert.
Der FID ist werksseitig in [ppm] geeicht. Bei einer unbekannten organischen Verbindung
im Messgas gilt dann folgende Beziehung:
Ccp [mg C/Nm3] = (nPropan * MC * CVP[ppm])/VPropan
nPropan = Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül = 3
MC = Molare Masse von Kohlenstoff = 12 g/mol
VPropan = Molares Volumen von Propan bei 0 °C, 1013 hPa (22,4 l/mol)
Ccp [mg C/Nm3] = 1,608 * CVP[ppm]
CVP ist dabei der erhaltene Messwert in Form von ppm (parts per million) Kohlenstoff bezogen auf Propan, d.h. als Propan-Äquivalent. CCP ist dann die Massenkonzentration in
mg C/Nm3 angegeben als Propanäquivalent; d.h. die Massenkonzentration CCP sagt aus,
welcher Massenkonzentration Propan das FID-Signal des Messgases entspricht.
Um die Massenkonzentration an Kohlenstoff der unbekannten organischen Verbindung zu
erhalten, ist die o.g. Massenkonzentration in Form des Propan-Äquivalents durch den
Responsefaktor rs der Substanz zu teilen:
CCS [mg C/Nm3] = Ccp [mg C/Nm3]/rs = 1,608 *CVP [ppm]/rs
Aus o.g. Gründen ist eine Kalibrierung bei Emissionen von definierten Stoffen oder Stoffgemischen durchzuführen oder auf Grund zu bestimmender Responsefaktoren auf der
Grundlage einer Kalibrierung mit Propan rechnerisch vorzunehmen. Bei komplexen Stoff-
88
gemischen ist ein repräsentativer Responsefaktor heranzuziehen.
Beispiel 1:
Im Abgas befindet sich als flüchtige organische Verbindung ausschließlich Aceton.
Erhaltenes Signal: 54 ppm; Eichung auf Propan; Responsefaktor von Aceton: 0,77
CAceton [mg C/Nm3] = 1,608 * 54 ppm/0,77 = 112,7 mg C/m3
Umrechnung auf CAceton [mg/Nm3]; Molekulargewicht Aceton (C3H6O) = 58; Verhältnis
Kohlenstoff/Molekulargewicht f = 3* 12/58 = 0,62
CAceton [mg/Nm3] = CAceton [mg C/Nm3] / f = 182 mg/Nm3
bzw.
CAceton [mg/Nm3] = 1,608*CVP [ppm]/(rs * f)S
Beispiel 2:
Lackverarbeitender Betrieb, in der Abluft Gemisch aus Toluol, Ethanol und Ethylacetat in
einem zeitlich konstanten Mischungsverhältnis.
Bekannte Größen der Abluft:
Responsefaktor ri
Molare Masse
[g/mol]
GesamtmasseGewichtsanteil xi
Anzahl der Kohlenstoffatome im Molekül
ki
Toluol
1,08
92,14
0,12
7
Ethanol
0,76
46,07
0,19
2
Ethylacetat
0,75
88,11
0,69
4
Stoff
Berechnung der Kohlenstoffmasse-Gewichtsanteile yi:
yi = (xi * ki)/(xi *ki)
Daraus folgt für die einzelnen Stoffe:
yToluol
= 0,21 = (0,12*7)/(0,12*7 + 0,19*2 + 0,69*4)
yEthanol
= 0,10
yEthylacetat = 0,69
Responsefaktor des Lösemittelgemisches:
Rges = (yi ri) = 0,21*1,08 + 0,10*0,76 + 0,69*0,75 = 0,82
Signal mit 95,1 ppm ergibt eine Massenkonzentration als Propanäquivalent von 153 mg
C/Nm3. Daraus folgt für die Emissionsmassenkonzentration der Summe der flüchtigen
organischen Stoffe im Abgas, angegeben als Gesamt-C:
CVOC [mg C/Nm3] = 1,608 * 95,1 ppm/0,82 = 187 mg C/m3