Fragen & Antworten

FAQs

Was ist der „Formaldehyd-Bonus“?

Mit der Novelle des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) 2009 wurde der Emissionsminimierungsbonus, auch Formaldehyd-Bonus genannt, eingeführt. Er soll den Mehraufwand vergüten, der für die Nachrüstung mit Abgasnachbehandlung erforderlich ist. Ziel des Emissionsminderungsbonus ist, daß alle nach Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSCH) genehmigten Anlagen die Schadstoffgrenzwerte nach TA Luft einhalten. Diese sind für NOx 500 mg/Nm3 (Zündstrahler 1000 mg/Nm3), CO 1000 mg/Nm3 (Zündstrahler 2000 mg/Nm3), HCHO (Formaldehyd) 40 mg/Nm3, SO2 310 mg/Nm3.

Die Emissionswerte müssen durch Messung eines akkreditierten Instituts nachgewiesen werden. Emission Partner kann die Koordination dieser Messung für Sie übernehmen.

 

Kann der Bonus auch ohne Einsatz von Katalysatortechnik erreicht werden?

Grundsätzlich ja. Eine gute Wartung des Motors und Einhaltung der Instandsetzungsintervalle sorgen für eine vollständige Verbrennung und gute Kohlenstoffmonoxid (CO) Werte unterhalb des Grenzwertes. Durch Abmagern der Gasmotoren können die Stickoxidemissionen unterhalb von 500 mg/Nm3 gehalten werden. Durch die kalte Verbrennung steigen allerdings dann die Methan- und Formaldehydemissionen, die bei einigen Motoren nur durch einen Katalysator unterhalb des Grenzwertes zu halten sind.
 

Müssen die Grenzwerte auch nach Wegfall des Formaldehydbonus erhalten bleiben?

Grundsätzlich bleibt der Emissionsminderungsbonus für alle BImSCH Anlagen die bis 31.12.2011 ans Netz gehen bestehen. Wer den Bonus einmal beantragt hat und die Investitionszuschüsse erhalten hat, muss auch in den Folgejahren diese Grenzwerte jählich nachweisen. Neuanlagen, die nach 1.1.2012 ans Netz gehen, müssen den Formaldehyd-Grenzwert von 60 mg/Nm3 alle drei Jahre bei einer BImSCH Messung nachweisen.
 

Wie funktioniert der Emission Partner Katalysator?

Oxidationskatalysator auf Edelmetallbasis

Auf der Oberfläche des Oxidationskatalysators werden unverbrannte Kohlenwasserstoffe (HC) und Kohlenmonoxid (CO) zu Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) aufoxidiert. In Abhängigkeit von der Abgastemperatur kann der Katalysator so bis zu 90% der Schadstoffe reduzieren. Bei der Verwendung von Biogas als Treibstoff ist die Qualität des Gases aufgrund der verschiedenen eingesetzten Substrate sehr unterschiedlich. Der Oxidationskatalysator von Emission Partner ist daher speziell auf die variierenden Zusammensetzungen von Biogasen abgestimmt. Basis des Emission Partner Oxidationskatalysators bilden sehr dünne, widerstandsfähige Folien aus hitzebeständigen Stahllegierungen, welche durch eine spezielle Wicklung eine wabenartige Struktur besitzen. Die Metallfolien sind untereinander hart verlötet, was für eine sehr gute Stabilität auch bei hohen Abgasmengen und Temperaturen sorgt. Die Folien sind mit einer speziell für die Formaldehyd-Oxidation entwickelten Beschichtung ausgestattet: Auf die dünne Metallfolie ist ein Trägeroxid aufbeschichtet, das die katalytische Oberfläche signifikant vergrößert. Die für die Konvertierung zuständigen Edelmetalle sind auf dieser Metalloxidschicht fixiert und sorgen für eine Oxidation der Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid.

Elektronenmikroskopaufnahme einer Katalysatorbeschichtung mit Platinmolekül auf Trägeroxid

Schwefelresistenter Aldehydkatalysator

Der Aldehydkatalysator von Emission Partner oxidiert selektiv Formaldehyd ohne gleichzeitig Schwefeldioxid (SO2­) zu Schwefeltrioxid (SO3) aufzuoxidieren. Dadurch wird die Bildung der stark sauren Schwefelsäure (H2SO4) unterbunden, die die nachgelagerten Abgaskomponenten zerstören kann. Die Beschichtung besteht aus Übergangsmetallen, die selektiv nur die Kohlenwasserstoffe im Abgas konvertieren. Darüber hinaus ist dieser Katalysator unempfindlich für hohe Schwefelkonzentrationen im Abgas. Der schwefelresistente Aldehydkatalysator kann ohne Biogasreinigung betrieben werden und ist somit die preiswerteste Alternative zur Erlangung des Emissionsminderungsbonus. Bei größeren Motoren kann dies zu einer Ersparnis von mehreren tausend Euro im Jahr führen, da keine Aktivkohle zur Feinentschwefelung eingesetzt werden muss.

 

Mein Blockheizkraftwerk besteht die Abgasmessung nicht mehr obwohl der Katalysator erst ein Jahr drin ist!

Häufige Ursache für die Alterung von edelmetallhaltigen Katalysatoren ist eine Vergiftung durch den im Biogas enthaltenen Schwefel (in Form von H2S). Schwefel in Form von SO2 setzt sich an der Katalysatoroberfläche ab und blockiert somit den Katalysator für alle anderen Reaktionen, wie zum Beispiel die Oxidation von Formaldehyd. Je mehr Schwefel an der Katalysatoroberfläche bereits vorhanden ist, desto geringer ist die Konvertierungsleistung des Katalysator. Diese kann dann schnell nicht mehr groß genug für die Erreichung der Grenzwerte des Emissionsminderungsbonus sein. Abhilfe schafft eine wirksame Feinstentschwefelung, die der Entschwefelung durch Lufteinblasung und eventuellen Gaswäsche nachgeschaltet ist.

 

Kurze Zeit nach Einbau eines Oxidationskatalysators ist mein Wärmetauscher durchgerostet. Was ist da passiert?

Das im Biogas enthaltene H2S wird im Motor vollständig zu SO2 verbrannt und über Katalysator fast vollständig zu SO2 aufoxidiert. Das SO3 reagiert mit dem im Abgas enthaltenen Wasser zu H2SO4, auch Schwefelsäure genannt. Bei Taupunktunterschreitung, also bei Kondensation der Schwefelsäure im Wärmetauscher, schlägt sie sich an den Edelstahlrohren des Wärmetauschers nieder und frisst diese innerhalb weniger Tage oder Wochen durch. Abhilfe schafft eine wirksame Feinstentschwefelung, die der Entschwefelung durch Lufteinblasung und eventuellen Gaswäsche nachgeschaltet ist. Durch die Abwesenheit von Schwefel im Abgas kann die Schwefelsäure gar nicht erst entstehen. Je höher die Schwefelsäure im Abgas, desto höher auch der Taupunkt, und desto wahrscheinlicher auch die Taupunktunterschreitung im Abgastrakt. Notfalls sollten Sie bei Einsatz von Oxidationskatalysatoren die Abgastemperatur über 200°C lassen um eine Taupunktunterschreitung sicher zu unterbinden.
 

Welche Garantie übernimmt Emission Partner?

Emission Partner garantiert die Einhaltung der Emissionswerte bei der ersten Emissionsmessung. Voraussetzung für diese Garantie ist, dass der Einbau der Katalysatoren und die Abgasmessung durch Emission Partner koordiniert wird.
 

Was muß ich berücksichtigen um ein optimales Abgasmessergebnis zu erreichen?

Eine gute Vorbereitung vor der Abgasmessung ist die Voraussetzung für ein gutes Abgasmessergebnis! Folgende Punkte sind zu berücksichtigen:

 

  1. Einstellung des Motors auf die für die TA Luft geforderten Grenzwerte Bei der Messvorbereitung stellt der Servicetechniker den Lambda Wert, also das Kraftstoff Luft Gemisch, so ein, daß der NOx Wert unterhalb der geforderten 500 mg/Nm3 (Zündstrahlmotoren 100 mg/Nm3) liegt. Je weiter der Motor abgemagert wird (höheres Lambda), desto kälter ist die Verbrennung und desto weniger Stickoxide (NOx) werden produziert. Gleichzeitig lässt sich das Gasgemisch aber auch immer schwerer zünden und folglich steigt der Methanschlupf und mit ihm die Formaldehydemissionen. Der optimale NOx Einstellwert liegt also kurz unterhalb des geforderten Grenzwertes von 500 mg/Nm3 für Gasmotoren und 1000 mg/Nm3 für Zündstrahlmotoren.
  2. Wartung des Motors Wichtig ist eine möglichst vollständige Verbrennung. Da es sich beim Biogas erst einmal um ein Schwachgas handelt, ist dies schon schwierig genug. Neue Zündkerzen und die korrekte Wahl des Zündzeitpunktes sorgen für niedrige CO Werte, niedrigen Methanschlupf und eine heiße Verbrennung, die wiederum gut für die Konvertierung des Katalysators ist. Bei Zündstrahlmotoren reduzieren sich die NOx Werte signifikant bei Einsatz neuer Zünddüsen.
  3. Ausreichend Gas Auch das kommt vor, daß zur Messung nicht genügend Gas vorhanden ist. Die offizielle Messung dauert 3 x 30 Minuten, in denen der Motor bei Vollgas betrieben wird. Für die Formaldehyd Laboranalyse wird das Abgas in Waschflaschen kontinuierlich gesammelt. Wenn die Motoren während der Messung aussetzen, wird die Messprobe verfälscht und kann nicht gewertet werden.
  4. Richtige Gasqualität Je höher der Methangehalt im Biogas, desto zündwilliger ist das Gasgemisch und desto geringer ist der Methanschlupf und die Formaldehyd Emissionen. Der Methangehalt sollte nicht signifikant unter 50% liegen.
  5. Optimale Gasreinigung Sorgen Sie dafür, daß bei Einsatz von Oxidationskatalysatoren keine Schwefel mehr nach Aktivkohlereinigung vorhanden ist. Das im Biogas enthaltene H2S blockiert als SO2 die Katalysatoroberfläche und hindert die Kohlenwasserstoffe (z.B. Formaldehyd) an der Reaktion mit dem Edelmetall. Messungen von Emission Partner haben gezeigt, daß bei H2S-Durchbruch die Konvertierungsraten der Oxidationskatalysatoren sofort messbar nachlassen.
 

Wie kann ich die Lebensdauer der Katalysatoren erhöhen?

Um die Lebensdauer von Oxidationskatalysatoren zu verlängern muß man die Alterungsmechanismen von Katalysatoren verstehen. Schwefel, Phosphor und Zink sind die wichtigsten Katalysatorgifte, die im Zusammenhang mit Biogas Blockheizkraftwerken vorkommen.


  • Durch konsequente Entfernung des Schwefels aus dem Biogas kann die Hauptvergiftung von Katalysatoren schon unterbunden werden. Schon relativ kleine Schwefeldurchbrüche von wenigen ppm führen aufgrund des durchgehenden Betriebs der Motoren in der Summe zu so hohen Schwefelbelastungen, daß die Konvertierungsleistung der Katalysatoren nachhaltig reduziert wird. Selbst eine H2S Konzentration von 5 ppm im Biogas bedeutet eine Schwefelmenge von über 40 Gramm pro Tag für einen Katalysator in einem Jenbacher 312 Gasmotor.
  • Beobachten Sie den Ölverbrauch. Die im Öl enthaltenen Additive vergiften den Katalysator und dringen in die Katalysatorbeschichtung ein. Je älter das Öl, desto höher der Ölverbrauch. Auch durch regelmäßige Ölwechsel reduzieren Sie den Ölverbrauch.
  • Die bei der Verbrennung von Öl entstehende Ölasche setzt sich auf der Katalysatoroberfläche ab und verhindert den Kontakt der Schadstoffe mit dem Edelmetall. Der Abgasgegendruck steigt und die Matrix des Katalysators kann reißen. Durch aschereduzierte Öle mit einem Ascheanteil von 0,5% können Sie die Ascheablagerungen signifikant reduzieren.