Abgasreinigung  

Zur Reinigung der Abgase aus Verbrennungsmotoren und Gasturbinen von unerwünschten Schadstoffemissionen werden heute verschiedene Systeme eingesetzt: 3-Wege-Katalysator (beim Gasmotor), Oxidationskatalysator (Gasmagermotor), NH3- oder Harnstoffkatalysator bei Gasmagermotoren oder Dieselmotoren und Russfilter bei Dieselaggregaten. Die Emissionen bleiben so in allen Fällen unter den Grenzwerten der Luftreinhalteverordnung.

Abgasüberwachung

WKK-Anlagen mit Abgasüberwachung werden in einigen Kantonen bevorzugt behandelt: Statt jährlich müssen die Emissionen lediglich jedes zweite Jahr überprüft werden.

Denox-Systeme  

Systeme zur Reduktion der NOX-Emissionen.

Drei-Wege-Katalysator

Wie beim Automobil, strömen die Abgase durch Waben, die mit Platin und Rhodium beschichtet sind. Stickoxide werden wieder in Stickstoff und Sauerstoff zerlegt. Der Sauerstoff wird zur Oxidation von Kohlenmonoxid CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen CxHy verwendet. Die höchste Umwandlungsrate wird bei einem Brennstoff-Luft-Verhältnisbereich (Lambda) von 0,988 ±2 ‰ erreicht. Dafür sorgt eine sog. Lambda-Regelung aus Lambda-Sonde (zwischen Motor und Kat im Abgasweg), Regelung und Dosiereinrichtung am Gas/Luft-Mischer.

Dry-Low-NOX-Brenner

Brenner für Gasturbinen zur Erreichung tiefer NOX-Werte ohne Zusatzmittel wie Wassereinspritzung etc.

Harnstoff

Reaktionsmittel für SCR-Katalysatoren zur Abgasreinigung von Diesel- oder Gas-Magermotoren. Harnstoff (H2N)2CO ist ein weisses kristallines Produkt und wird als Tierfutterersatz, Dünger und als Pisten-Enteisungsmittel auf Flughäfen eingesetzt. Eine 40%ige wässrige Harnstofflösung wird in den Abgasstrom eingedüst und erreicht bis zu 99 % NOX-Reduktion. Der Harnstoff wird in der Regel als Granulat angeliefert, so dass am Aufstellungsort der Anlage eine Mischeinrichtung zur Herstellung der Lösung benötigt wird. Die Abgastemperatur für eine optimale katalytische Reaktion im Katalysator liegt bei 350°C bis 450°C.

Immissionen     

Durch Aufenthalt in der Atmosphäre verdünnte Schadstoff-Emissionen, welche auf Menschen, Tiere, Pflanzen, Gewässer und Böden einwirken.

Lambda     

Das Gas-Luft-Gemisch wird durch die Verhältniszahl Lambda charakterisiert, wobei der Wert 1 einem für die vollständige Verbrennung notwendigen Luftanteil entspricht. Ein Luftüberschuss erzeugt ein mageres Gemisch mit Lambda-Werten über 1, ein Luftmangel ein fettes Gemisch mit Lambda-Werten unter 1.

Lösungsmittel

Gasmotoren oder Gasturbinen können in begrenztem Ausmass auch zur thermischen Entsorgung von schad- und geruchsbelasteter Abluft verwendet werden. Bei Gasturbinen sollte die Eintrittskonzentration an Lösemitteln nicht über 5 g/m3 liegen, um eine genügende Umsetzung zu erreichen. Bei Verbrennungsmotoren kann die Konzentration je nach Motortyp etwas höher liegen. Meist muss gleichzeitig Erdgas oder Heizöl zugeführt werden. Die nachgeschalteten Katalysatoren sind entsprechend auszulegen (CO).

Luftreinhalteverordnung LRV

Gemäss LRV vom 1.3.1998 gelten folgende Grenzwerte für WKK-Anlagen:

Stationäre Verbrennungsmotoren

Bezugsgrösse

Die Emissionsgrenzwerte beziehen sich auf den Betrieb mit Nennleistung und einen Sauerstoffgehalt im Abgas von 5% (%vol).

Staub

Die staubförmigen Emissionen dürfen 50 mg/m3 nicht überschreiten.

Stickoxide und
Kohlenmonoxid

Die Emissionen von stationären Verbrennungsmotoren mit einer Feuerungswärmeleistung von mehr als 100 kW dürfen folgende Grenzwerte nicht überschreiten:
  • a. Kohlenmonoxid 650 mg/m3
  • b. Stickoxide (Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid) angegeben als Stickstoffdioxid:
    • 1. beim Betrieb mit Gasbrennstoffen nach Anhang 5 Ziffer 41 Buchstaben d und e (Biogas, Klärgas, Deponiegas), wenn die Anlage jährlich mindestens zu 80% mit diesen Stoffen betrieben wird 400 mg/m3
    • 2. beim Betrieb mit anderen Brennstoffen 250 mg/m3
      Für Verbrennungsmotoren von Notstromgruppen, die während höchstens 50 Stunden pro Jahr betrieben werden, legt die Behörde die vorsorglichen Emissionsbegrenzungen nach Art. 4 fest; Absatz 1 und Anhang 1 gelten nicht.

Prüfstände

Für Prüfstände, auf denen Verbrennungsmotoren getestet werden, legt die Behörde die vorsorglichen Emissionsbegrenzungen nach Art. 4 fest;
Anhang 1 und Anhang 2 Ziffern 821–824 gelten nicht.

Gasturbinen

Bezugsgrösse

Die Emissionsgrenzwerte beziehen sich auf den Betrieb mit Nennleistung und einen Sauerstoffgehalt im Abgas von 15 % (%vol).
Die Emissionen von Russ dürfen folgende Russzahlen (Anh. 1 Ziff. 22) nicht überschreiten:
  • a. bei einer Feuerungswärmeleistung bis 20 MW: Russzahl 4
  • b. bei einer Feuerungswärmeleistung über 20 MW: Russzahl 2

Kohlenmonoxid

Die Emissionen von Kohlenmonoxid dürfen folgende Grenzwerte nicht überschreiten:
bei einer Feuerungswärmeleistung bis 40 MW 240 mg/m3
bei einer Feuerungswärmeleistung über 40 MW 120 mg/m3

Schwefeldioxid

Die Emissionen von Schwefeldioxid dürfen 120 mg/m3nicht überschreiten bei einem Massenstrom ab 2,5 kg/

Stickoxide

Die Emissionen von Stickoxiden (Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid), angegeben als Stickstoffdioxid, dürfen folgende Grenzwerte nicht überschreiten:
  • a. bei einer Feuerungswärmeleistung bis 40 MW:
    • 1. beim Betrieb mit Gasbrennstoffen nach Anhang 5 Ziffer 41 Buchstaben d und e (Biogas, Klargas, Deponiegas), wenn die Anlage jährlich mindestens zu 80% mit diesen Stoffen betrieben wird 150 mg/m3
    • 2. beim Betrieb mit anderen Brennstoffen 120 mg/m3
  • b. bei einer Feuerungswärmeleistung über 40 MW:
    • 1. beim Betrieb mit Gasbrennstoffen nach Anhang 5 Ziffer 41 50 mg/m3
    • 2. beim Betrieb mit anderen Brennstoffen 120 mg/m3

Prüfstände und
Notstromgruppen

Für Prüfstände, auf denen Gasturbinen getestet werden, legt die Behörde die vorsorglichen Emissionsbegrenzungen nach Artikel 4 fest.
Für Gasturbinen von Notstromgruppen, die während höchstens 50 Stunden pro Jahr betrieben werden, legt die Behörde die vorsorglichen Emissionsbegrenzungen fest.

 

Magerverbrennung 

Durch hohen Luftüberschuss lassen sich die Verbrennungstemperaturen senken und damit die NO- und NO2-Bildung eindämmen.
Hohe Luftverhältnisse bedeuten geringen Energieinhalt des Gemisches und Minderleistung. Durch Abgasturboaufladung wird dieser Effekt jedoch mehr als ausgeglichen. Magermotoren mit und ohne Gemischaufladung können gemäss Luftreinhalteverordnung vom 1. März.1998 auch in der Schweiz betrieben werden.

Oxidationskatalysator     

Katalysator zur Oxidation von Kohlenmonoxid CO und unverbrannten Kohlenwasserstoffen CnHm, Einsatz bei Motoren mit hohem Luftüberschuss (Magermotoren).

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