14 Schwerpunkt: Emissionen aus Asphaltmischanlagen Gesamtkohlenstoff-Emissionen – Teil 1 Erfahrungsgewinn aus Eigenmessungen Abbildung links: Wie sinnvoll ist eine kontinuierliche Messung von Gesamt-C an einer diskontinuierlich produzierenden Anlage? (Quelle: DAV/Hin) 8|2018
Schwerpunkt: Emissionen aus Asphaltmischanlagen 15 In Vorbereitung auf den Einsatz einer kontinuierlichen Messeinrichtung für Gesamtkohlenstoff (Gesamt-C) wurden eigene Messungen an Asphaltmischanlagen durchgeführt, um vertiefende Erkenntnisse zur Höhe der zu erwartenden C-Gesamt-Emissionen unter ständig wechselnden Produktionsbedingungen zu erhalten. Weiterhin sollten Möglichkeiten zur gezielten Emissionsbeeinflussung des Mischprozesses gesucht werden, um eine Reduktion der C-Gesamt-Emissionen zu erreichen. Über die Ergebnisse und Auswertungen, die mit einer stationären kontinuierlichen Messeinrichtung an einer der beiden Anlagen gewonnen wurden, wird in Teil 2 der Veröffentlichung berichtet. Von Dr.-Ing. Annett Schröter, Ralf Hertrampf, Florian Schmidt Ermöglicht wurde dies durch kontinuierliche Eigenmessungen über mehrere Tage an zwei technisch vergleichbaren Asphaltmischanlagen, die jedoch unterschiedliche Marktsegmente (Autobahnbaustellen, bedarfsabhängige Produktion) bedienen. Einsatzstoffe und Bitumen werden jeweils vom gleichen Anbieter geliefert, sodass eine Vergleichbarkeit der Messergebnisse gegeben ist. Begleitet wurden die Eigenmessungen durch eine Kontrollmessung einer anerkannten Messstelle, die die Größenordnung der ermittelten C-Gesamt-Werte bestätigt hat. Entstehung von Gesamt-C in Asphaltmischanlagen Die Emissionen von gasförmigen organischen Stoffen resultieren nach den bisherigen Erfahrungen nur zu einem gewissen Teil aus dem Brennstoff. Ursache sind unvollständige Verbrennungsprozesse. Die Räume für die Erzeugung und Nutzung der Wärme gehen in Trockenund Asphaltgranulattrommeln fließend ineinander über, sodass durch den direkten Kontakt von Brennerflamme und Gesteinskörnung, insbesondere der Feinanteil, der Ausbrand des Brennstoffs beeinflusst wird. Durch einen gegebenenfalls räumlich begrenzten Bauraum der Trommel kommt es häufig zu keinem vollständigen Ausbrand des Brennstoffes. Weiterhin entstehen innerhalb der Anlage Dämpfe aus Bitumen, welche organische Stoffe enthalten. Die Emissionen entstehen beispielsweise an Mischern, Asphaltzugabe- und Asphaltverarbeitungseinrichtungen, Asphaltmischguttransport- und -verladeeinrichtungen und Transportfahrzeugen. Weitere Faktoren, die für die Höhe der Gesamt-C-Emissionen relevant sein können, sind Materialfeuchte, Körnung und Bitumensorte/-gehalt des RC-Materials. Der Einfluss der Brennstoffart wurde bei den durchgeführten Auswertungen vernachlässigt, da die Brenner beider untersuchten Anlagen fast durchgängig mit Braunkohlestaub befeuert werden. Somit konnte auch keine Alternative mit ausreichender Anzahl an Messwerten getestet werden. Inwiefern die Asphaltsorte, der Anteil an RC-Material oder die Bitumensorte eine Rolle spielen, wurde im Rahmen der Arbeiten untersucht. Messmethodik Primäres Ziel in der Auswahl der Messmethodik war es, eine kontinuierliche Messung der Gesamt-C-Emissionen zu simulieren. Hintergrund dafür ist die Durchsetzung der in der TA Luft verankerten Forderung nach einer kontinuierlichen Emissionsmesseinrichtung für Asphaltmischanlagen durch ein Urteil des Bayrischen Verwaltungsgerichtshofes vom 19. Dezember 2014 [1]. Es wurde daher eine Messdauer von fünf Tagen an Anlage 1 und vier Tagen an Anlage 2 festgelegt. Zu Vergleichszwecken wurde bewusst ein Zeitraum gewählt, in dem an Anlage 1 Asphalt für eine Autobahnbaustelle in großen Mengen pro Tag hergestellt wurde. In Anlage 2 dagegen wurde in kleinen Mengen für das reguläre Tagesgeschäft produziert. Weiterhin sind beide Anlagen fast baugleich hinsichtlich Anlagenaufbau und Dimensionierung der Anlagenteile. Die Zugabe von RC-Material erfolgt bei beiden Anlagen ausschließlich über die Heißzugabe mit Paralleltrommel. Da dazu noch ähnliche Trommel- und Brennerkomponenten verbaut sind und der gleiche Brennstoff verwendet wird, ist eine Vergleichbarkeit der Messwerte beider Anlagen in Hinsicht auf die Ursachen der Gesamt-C-Werte gegeben. Grundlage für die kontinuierliche Überwachung der Emissionen und der für die Emissionsüberwachung notwendigen Parameter bildet die „Bundeseinheitliche Praxis bei der Überwachung der Emissionen“ (BEP) [2]. Die in Kapitel 2 und 4 des BEP erläuterten Anforderungen an Mess- und Auswerteeinrichtungen wurden seitens des Herstellers der verwendeten kontinuierlichen Messeinrichtung sichergestellt. Die Probenahmestellen befanden sich im Übergang vom Exhaustor zum Abgaskamin nach dem Filter und entsprachen gänzlich der DIN EN 15259 [3]. Die Gesamt-C-Messwerte wurden mittels Flammenionisationsdetektor (FID) kontinuierlich im Abstand von INFO Dieser Fachbeitrag basiert auf einem Vortrag, gehalten auf dem DAV/DAI-Asphaltseminar 2018 in Willingen. 8|2018
Die Stein-Verlag Baden-Baden GmbH i
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