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Anlage IV Übereinkommen über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigung – Protokoll (P5)

Aktuelle FassungIn Kraft seit 25.11.1998

Anlage IV

Technologien zur Bekämpfung der Schwefelemissionen aus ortsfesten Quellen

I. Einleitung

1. Diese Anlage dient als Richtschnur für die Feststellung von Möglichkeiten und Technologien zur Bekämpfung von Schwefelemissionen, um die in diesem Protokoll enthaltenen Verpflichtungen einzuhalten.

2. Die Anlage stützt sich auf Informationen über allgemeine Möglichkeiten zur Verringerung der Schwefelemissionen und insbesondere über die Ergebnisse und Kosten der Technologien zur Bekämpfung der Emissionen, die in amtlichen Unterlagen des Exekutivorgans und seiner untergeordneten Organe enthalten sind.

3. Sofern nichts anderes angegeben ist, beruhen die aufgeführten Maßnahmen zur Emissionsverringerung in den meisten Fällen auf der in mehreren Jahren gewonnenen praktischen Erfahrung und gelten als die am besten eingeführten und wirtschaftlich günstigsten verfügbaren Technologien. Allerdings machen die sich fortlaufend erweiternden Erfahrungen mit emissionsarmen Maßnahmen und Technologien in neuen Anlagen sowie Nachrüstung bestehender Anlagen eine regelmäßige Überprüfung dieser Anlage erforderlich.

4. Die Anlage führt zwar eine Reihe von Maßnahmen und Technologien in einer großen Bandbreite von Kosten und Leistungen auf, doch kann sie nicht als vollständige Liste der Emissionsbekämpfungsmöglichkeiten betrachtet werden. Überdies hängt die Entscheidung für die Bekämpfungsmaßnahmen und -technologien im Einzelfall von verschiedenen Faktoren ab, einschließlich der geltenden Gesetze und Verordnungen, und insbesondere von den Anforderungen der Bekämpfungstechnologie, der Primärenergiestruktur, der industriellen Infrastruktur, der Wirtschaftslage und den besonderen innerbetrieblichen Bedingungen.

5. Das Hauptaugenmerk der Anlage richtet sich auf die Bekämpfung der Emissionen oxidierten Schwefels als der Summe aus Schwefeldioxid (SO2) und Schwefeltrioxid (SO3), ausgedrückt als SO2. Der Anteil des Schwefels, der in Form von Schwefeloxid oder anderen Schwefelverbindungen von Nichtverbrennungsprozessen und aus anderen Quellen abgegeben wird, ist im Vergleich mit den Schwefelemissionen aus der Verbrennung gering.

6. Bei der Planung von Maßnahmen oder Technologien für SOx-Quellen, die auch andere Stoffe, insbesondere Stickoxide (NOx), Stäube, Schwermetalle und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) abgeben, ist es sinnvoll, sie in Verbindung mit schadstoffspezifischen Bekämpfungsmöglichkeiten zu prüfen, um ihre Gesamtwirkung zu erhöhen und die Auswirkungen auf die Umwelt auf ein Mindestmaß zu beschränken und insbesondere um zu verhindern, daß sich die Probleme der Luftverunreinigung auf andere Medien (wie zB Abwasser und feste Abfälle) übertragen.

II. Größere ortsfeste Quellen für Schwefelemissionen

7. Die Verbrennung fossiler Brennstoffe ist die Hauptquelle anthropogener Schwefelemissionen aus ortsfesten Quellen. Darüber hinaus können außer der Verbrennung einige andere Prozesse erheblich zu diesen Emissionen beitragen. Nach EMEP/CORINAIR 90 gehören folgende Kategorien zu den wichtigsten ortsfesten Verbrennungsquellen:

  1. i) öffentliche Kraftwerke, Anlagen für Kraftwärmekopplung und Fernwärme:
  1. a) Kessel;
  2. b) ortsfeste Verbrennungsturbinen und Verbrennungsmotoren;
  1. ii) Feuerungsanlagen für Gewerbe, Institutionen und Wohngebäude:
  1. a) gewerbliche Kessel;
  2. b) Hausfeuerungen;
  1. iii) industrielle Feuerungsanlagen und Verbrennungsprozesse:
  1. a) Kessel und Industrieheizungsanlagen;
  2. b) Prozesse, zB metallurgische Verfahren wie etwa Glühen und Sintern, Kokereianlagen, Bearbeitung von Titandioxid (TiO2) usw.;
  3. c) Zellstoffherstellung;
  1. iv) Nichtverbrennungsprozesse, zB Herstellung von Schwefelsäure, bestimmte organische Syntheseverfahren, Behandlung metallischer Oberflächen;
  2. v) Gewinnung, Verarbeitung und Verteilung fossiler Brennstoffe;
  3. vi) Abfallbehandlung und -entsorgung, zB thermische Behandlung kommunaler und industrieller Abfälle.

8. Die Gesamtdaten (1990) für die ECE-Region zeigen, daß ca. 88 vH der gesamten Schwefelemissionen aus Verbrennungsverfahren (20 vH aus industrieller Verbrennung), 5 vH aus Produktionsprozessen und 7 vH aus Ölraffinerien stammen. In vielen Ländern ist der Kraftwerkesektor die Hauptquelle der Schwefelemissionen. In einigen Ländern ist der Industriesektor (einschließlich Raffinerien) ebenfalls eine bedeutende Quelle dieser Emissionen. Zwar sind die Emissionen aus Raffinerien in der ECE-Region verhältnismäßig gering, doch sind deren Auswirkungen auf die Schwefelemissionen aus anderen Quellen erheblich wegen des Schwefels in den Ölprodukten. Im allgemeinen verbleiben 60 vH des in den Rohprodukten vorhandenen Schwefels in den Endprodukten, 30 vH werden als Elementarschwefel zurückgewonnen und 10 vH aus den Raffinerieschornsteinen ausgestoßen.

III. Allgemeine Möglichkeiten zur Verringerung der bei der Verbrennung entstehenden Schwefelemissionen:

9. Zur Verringerung der Schwefelemissionen sind folgende allgemeine Möglichkeiten vorhanden:

  1. i) Maßnahmen der Energiewirtschaft: 1)
  1. a) Energieeinsparung
  1. b) Energiemix
  1. ii) Technische Möglichkeiten:
  1. a) Brennstoffumstellung
  1. b) Brennstoffreinigung

Tabelle 1

Schwefelgehalt bei Raffinerieprodukten
S-Gehalt (Prozent)

 

Heute übliche Werte

Voraussichtliche künftige Werte

Ottokraftstoff

 

0,1

0,05

Kerosin

 

0,1

0,01

Diesel

 

0,05-0,3

< 0,05

Heizöl, leicht, extraleicht

 

0,1-0,2

< 0,1

Heizöl, mittel und schwer

 

0,2-3,5

< 1

Schiffsdieselöl

 

0,5-1,0

< 0,5

Bunkeröl

 

3,0-5,0

< 1 (Küstenbereiche)

 

 

 

< 2 (Hohe See)

    

  1. c) Moderne Verbrennungstechnologien
  1. d) Änderungen der Verfahren und der Art der Verbrennung Änderungen der Verbrennung, die mit den zur Bekämpfung von NOx-Emissionen eingesetzten Maßnahmen vergleichbar sind, gibt es nicht, da der organisch und/oder anorganisch gebundene Schwefel bei der Verbrennung fast vollständig oxidiert (je nach den Eigenschaften des Brennstoffs und der Feuerungstechnologie bleibt ein bestimmter Anteil in der Asche zurück).

Tabelle 2

(Anm.: Tabelle 2 (Querformat) ist als PDF dokumentiert.)

  1. e) Rauchgasentschwefelungsverfahren

IV. Bekämpfungsverfahren in anderen Sektoren

10. Die unter Nummer 9 Ziffer ii lit. a bis e aufgeführten Bekämpfungsmaßnahmen gelten nicht nur für den Bereich der Kraftwerke, sondern auch für verschiedene andere Industriesektoren. Über mehrere Jahre wurde praktische Erfahrung gesammelt, in den meisten Fällen im Kraftwerksbereich.

11. Die Anwendung von Technologien zur Bekämpfung der Schwefelemissionen im Industriesektor hängt lediglich von den verfahrensspezifischen Begrenzungen in dem jeweiligen Sektor ab. Tabelle 3 weist die hauptsächlichen Quellen von Schwefelemissionen und die entsprechenden Maßnahmen zur Verringerung dieser Emissionen aus.

Tabelle 3

Quelle

Verringerungsmaßnahmen

Rösten nicht -eisenhaltiger Sulfide

Viskoseherstellung

Schwefelsäureherstellung

Sulfat-Zellstoffherstellung

Katalytisches Schwefelsäurenaßverfahren

Doppelkontaktverfahren

Doppelkontaktverfahren, verbesserte Ausbeute

Verschiedene prozeßintegrierte Maßnahmen

  

12. In den in Tabelle 3 aufgeführten Sektoren können prozeßintegrierte Maßnahmen, einschließlich Rohstoffwechsel (gegebenenfalls kombiniert mit bereichsspezifischer Rauchgasbehandlung) angewandt werden, um die Schwefelemissionen so wirksam wie möglich zu verringern.

13. Folgende Beispiele sind bekannt:

  1. a) In neuen Sulfatzellstoffwerken können Emissionen von weniger als 1 kg Schwefel pro Tonne Zellstoff (luftgetrocknet) erreicht werden; 2)
  2. b) in Sulfitzellstoffwerken können 1 bis 1,5 kg Schwefel pro Tonne luftgetrockneter Zellstoff erreicht werden;
  3. c) beim Rösten von Sulfiden sind (abhängig vom Verfahren) Abscheidegrade von 80 bis 99 vH für Anlagengrößen von 10 000 bis 200 000 m3/h bekannt;
  4. d) bei einer Eisenerzsinteranlage erreicht eine Rauchgasentschwefelungsanlage mit einer Kapazität von 320 000 m3/h einen Reingaswert von weniger als 100 mg SOx pro Nm3 bei 6% O2;
  5. e) Koksöfen erreichen weniger als 400 mg SOx/Nm3 bei 6% O2;
  6. f) Schwefelsäureanlagen erreichen eine Umwandlungsgrad von über 99 vH;
  7. g) eine fortschrittliche Claus-Anlage erreicht eine Schwefelrückgewinnung von über 99 vH.

V. Nebenprodukte und Nebenwirkungen

14. Die zunehmenden Bemühungen in den Staaten der ECE-Region zur Verringerung der Schwefelemissionen aus ortsfesten Quellen erhöhen die Menge der Nebenprodukte.

15. Es sollen Optionen gewählt werden, die zu verwertbaren Nebenprodukten führen. Ferner sollen Optionen gewählt werden, die zu einem verbesserten thermischen Wirkungsgrad und soweit wie möglich zu einer Verringerung des Abfallentsorgungsproblems führen. Obwohl die meisten Nebenprodukte, beispielsweise Gips, Ammoniaksalze, Schwefelsäure oder Schwefel, wiederverwendbar oder wiederverwertbar sind, müssen andere Faktoren wie Marktbedingungen und Qualitätsnormen in Betracht gezogen werden. Die Wiederverwendung von Nebenprodukten aus der Wirbelschichtverbrennung und der Trockensprühabsorption muß verbessert und untersucht werden, da in manchen Ländern die Deponien und die diesbezüglichen Kriterien die Entsorgung einschränken.

16. Folgende Nebenwirkungen werden die Umsetzung einer bestimmten Technologie oder Methode nicht behindern, sollen jedoch berücksichtigt werden, wenn mehrere Techniken oder Möglichkeiten zur Verringerung von Schwefelemissionen in Frage kommen:

  1. a) Energiebedarf der Gasreinigungsverfahren;
  2. b) Korrosion auf Grund der Bildung von Schwefelsäure durch die Reaktion von Schwefeloxiden mit Wasserdampf;
  3. c) verstärkter Einsatz von Wasser und Abwasserbehandlung;
  4. d) Reagenzbedarf;
  5. e) Entsorgung fester Abfälle.

VI. Überwachung und Berichterstattung

17. Zu den für die Durchführung nationaler Strategien und Politiken zur Kontrolle der Luftverunreinigung ergriffenen Maßnahmen gehören gesetzliche und sonstige Vorschriften, positive und negative wirtschaftliche Anreize sowie technologische Anforderungen (beste verfügbare Technologie).

18. Im allgemeinen werden Emissionsnormen für jede Emissionsquelle nach folgenden Kriterien festgelegt: Anlagengröße, Betriebszustand, Verbrennungstechnologie, Brennstoffart und Alt- oder Neuanlage. Eine andere, ebenfalls benutzte Lösung besteht darin, für die Verringerung der gesamten Schwefelemissionen aus einer Gruppe von Quellen Ziele zu setzen und die Entscheidung zu ermöglichen, wo Maßnahmen zum Erreichen dieser Ziele zu treffen sind (Bubblekonzept).

19. Anstrengungen zur Verringerung der Schwefelemissionen auf die in den nationalen Gesetzen festgelegten Werte sind durch ein ständiges Überwachungs- und Berichterstattungssystem zu kontrollieren und den Überwachungsbehörden zu melden.

20. Derzeit stehen verschiedene Überwachungssysteme zur Verfügung, die sowohl kontinuierliche als auch diskontinuierliche Meßmethoden anwenden. Jedoch sind die Qualitätsanforderungen unterschiedlich. Die Messungen sind von qualifizierten Instituten unter Verwendung von Meß- und Überwachungssystemen durchzuführen. Zu diesem Zweck kann ein Zertifizierungssystem die größte Sicherheit bieten.

21. Im Rahmen moderner automatisierter Überwachungs- und Prozeßsteuerungssysteme stellt die Berichterstattung keine Schwierigkeiten dar. Die Erhebung von Daten zur weiteren Verwendung entspricht dem Stand der Technik; jedoch sind die Daten, die an die zuständigen Behörden weiterzuleiten sind, von Fall zu Fall unterschiedlich. Zur besseren Vergleichbarkeit sollen Datenreihen und Vorschriften harmonisiert werden. Eine Harmonisierung ist auch zur Qualitätssicherung der Meß- und Überwachungssysteme wünschenswert. Dies sollte bei einem Vergleich der Daten berücksichtigt werden.

22. Zur Vermeidung von Abweichungen und Widersprüchen sind die Basisdaten und Parameter genau festzulegen, einschließlich der folgenden:

  1. a) Festlegen der Emissionswerte, die in ppmv, mg/Nm3, g/GJ, kg/h oder kg/t des Produkts ausgedrückt werden. Die meisten dieser Einheiten müssen berechnet und auf Gastemperatur, Feuchtigkeit, Druck, Sauerstoffgehalt oder Wärmegehalt bezogen/umgerechnet werden;
  2. b) Festlegung der Mittelungszeit für die Emissionswerte als Stunden-, Monats- oder Jahresmittel;
  3. c) Festlegung von Ausfallzeiten und entsprechenden Notfallregelungen für den Bypassbetrieb des Überwachungssystems oder beim Abschalten der Anlage;
  4. d) Festlegung von Methoden zur nachträglichen Ergänzung von Daten, die fehlen oder infolge eines Gerätefehlers verlorengegangen sind;
  5. e) Festlegen des Parametersatzes, der zu messen ist. Je nach Art des Industrieprozesses können die erforderlichen Informationen unterschiedlich sein. Das betrifft auch den Ort der Messung innerhalb des Systems.

27. Eine Qualitätskontrolle der Messungen muß sichergestellt sein.

______________________

1) Die Möglichkeiten unter Ziffer i lit. a und b sind in die Energiestruktur und -politik einer Vertragspartei des Übereinkommens integriert. Der Stand der Umsetzung, die Wirksamkeit und die Kosten pro Sektor sind hier nicht berücksichtigt.

2) Eine Überwachung des Schwefel-Natrium-Verhältnisses ist erforderlich, dh. Beseitigung von Schwefel in Form neutraler Salze und Zugabe von schwefelfreiem Natriumgemisch.

Schlagworte

Abfallentsorgung, Hydroenergie, Kernenergie, Kohleverbrennungsanlage, Gasturbinenprozeß, Gasturbinentechnik, Altanlage, Überwachungssystem, Meßssystem, Stundenmittel, Monatsmittel

Zuletzt aktualisiert am

28.05.2025

Gesetzesnummer

10011169

Dokumentnummer

NOR12143379

alte Dokumentnummer

N8199957662L

Zusatzdokumente: Tabelle 2 

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