Ziel der vorliegenden Ausarbeitung ist die Auswertung und Evaluierung der Emissionsmessungen im Hinblick auf den Abfalleinsatz und unter Bezugnahme auf die verfügbare Literatur. Dafür wurden die telemetrisch an die Bezirksregierung Münster als zuständige Überwachungsbehörde übermittelten Emissionsmessdaten ausgewertet. Die ermittelten Ergebnisse wiesen im Einzelfall auf einen Einfluss der Mitverbrennung auf das Emissionsverhalten hin.
Seit gut 20 Jahren ist die Substitution von Regelbrennstoffen durch Ersatzbrennstoffe in den deutschen Zementwerken Realität und stieg bis heute kontinuierlich an. Die sich daraus ergebenden Vorteile liegen auf der Hand: Ersatzbrennstoffe verfügen über einen hohen Brennwert, sie sind kostengünstig in der Bereitstellung, sie schonen die Ressourcen von fossilen Energieträgern wie Braun- und Steinkohle, sie verbessern die CO2-Bilanz, wenn biogener Kohlenstoff (Tiermehl oder Naturkautschuk in Altreifen) mitverbrannt wird.
Sie birgt jedoch auch Risiken. Besonders im Fokus stehen die Auswirkungen der Mitverbrennung auf das Emissionsverhalten der Zementwerke. Es werden eine Vielzahl von potenziellen Schadstoffen durch die Ersatzbrennstoffe in den Prozess eingebracht, deren Verhalten teils schwer vorhersehbar ist.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Aufgabenstellung und Zielsetzung
- Der Zement
- Zementherstellung in der Vergangenheit
- Die Chemie des Zements
- Produktion von Zement
- Rohmaterialien und Rohmaterialgewinnung
- Rohmaterialaufbereitung
- Klinkerbrennprozess
- Kühlung des Klinkers
- Mischen und Mahlen
- Emissionen ausgehend von der Zementproduktion
- Staubemissionen
- Stickstoffoxide
- Weitere relevante Emissionen
- Brennstoffe für die Zementklinkerherstellung
- Technische Anforderungen an die Brennstoffe
- Regelbrennstoffe
- Ersatzbrennstoffe
- Anforderungen an Ersatzbrennstoffe
- Qualitätsstandards und Klassifizierungen für Ersatzbrennstoffe
- Aufbereitung der Abfälle zu Ersatzbrennstoffen
- Wesentliche rechtliche Rahmenbedingungen der Zement-produktion
- Abfallrecht
- Europäisches Abfallrecht
- Die Abfallrahmenrichtlinie
- Eckpunkte der novellierten Abfallrahmenrichtlinie
- Umsetzung in das nationale Recht: Das neue Kreislaufwirtschaftsgesetz
- Zwischenergebnis
- Europäisches Abfallrecht
- Immissionsschutzrecht
- Europäisches Immissionsschutzrecht: Die Industrieemissionsrichtlinie (IE-RL)
- Implementierung der BVT-Merkblätter
- BVT-Schlussfolgerungen für die Zement-, Kalk- und Magnesiumoxidindustrie
- Regelungen zu Genehmigung und Überwachung
- Umsetzung in nationales Recht: Einfluss der IE-Richtlinie auf das Bundes-Immissionsschutzgesetz und seine Verordnungen
- Zwischenergebnis
- Kontinuierliche Emissionsmessungen
- Qualitätssicherung bei kontinuierlich arbeitenden Messeinrichtungen
- Halbstundenmittelwert, Tagesmittelwert und Jahresmittelwert
- Emissionsverhalten
- Ersatzbrennstoffeinsatz in den Drehrohröfen
- Gesamtstaub, Chlorwasserstoff und Fluorwasserstoff
- Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid, angegeben als Stickstoffdioxid
- Gesamtkohlenstoff und Kohlenstoffmonoxid
- Darstellung und Bewertung der Messergebnisse
- Zwischenergebnis
- Schwefeldioxid und Schwefeltrioxid
- Darstellung und Bewertung der Messergebnisse
- Zwischenergebnis
- Quecksilber
- Darstellung und Bewertung der Messergebnisse
- Zwischenergebnis
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Masterarbeit befasst sich mit der Substitution von Regelbrennstoffen durch Ersatzbrennstoffe in der deutschen Zementindustrie. Die Arbeit analysiert die Potenziale und Risiken dieser Entwicklung, insbesondere hinsichtlich des Emissionsverhaltens der Zementwerke. Dabei werden sowohl die rechtlichen Rahmenbedingungen als auch die Ergebnisse von Emissionsmessungen berücksichtigt.
- Analyse der Potenziale und Risiken der Ersatzbrennstoffeinsatz in der Zementproduktion
- Bewertung der Auswirkungen auf das Emissionsverhalten von Zementwerken
- Untersuchung der rechtlichen Rahmenbedingungen für die Nutzung von Ersatzbrennstoffen
- Auswertung von Emissionsmessdaten und deren Interpretation im Hinblick auf den Ersatzbrennstoffeinsatz
- Identifizierung von Herausforderungen und Perspektiven für die weitere Entwicklung der Zementindustrie im Kontext des Ersatzbrennstoffeinsatzes
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in das Thema der Masterarbeit ein und stellt die Aufgabenstellung sowie die Zielsetzung dar. Kapitel 2 beleuchtet die Geschichte und die chemischen Prozesse der Zementproduktion. Kapitel 3 befasst sich mit den verschiedenen Brennstoffen, die für die Herstellung von Zementklinker verwendet werden, und stellt die Anforderungen an die Brennstoffe dar. Dabei wird insbesondere auf die Verwendung von Ersatzbrennstoffen und deren Eigenschaften eingegangen. Kapitel 4 befasst sich mit den relevanten Rechtsnormen, die die Nutzung von Ersatzbrennstoffen regeln. In Kapitel 5 werden die Ergebnisse von Emissionsmessungen in ausgewählten Zementwerken im Hinblick auf den Einfluss des Ersatzbrennstoffeinsatzes analysiert.
Schlüsselwörter
Die Masterarbeit behandelt die Themen Ersatzbrennstoffe, Sekundärbrennstoffe, Zementherstellung, Emissionsverhalten, Abfallmitverbrennung, Abfallrecht, Immissionsschutzrecht, Industrieemissionsrichtlinie, BVT-Merkblätter, Emissionsmessungen, Qualitätsstandards und Klassifizierungen.
- Citation du texte
- M.Sc. / Dipl.-Ing. (FH) Christian Terhorst (Auteur), 2018, Potenziale und Risiken der Substitution von Regelbrennstoffen durch Ersatzbrennstoffe in deutschen Zementwerken, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1169788
