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luftreinhaltung

Überwachung von Oxidationskatalysatoren

Hintergrund

Derzeit gibt es keine einfache Methode oder Technik, um die Katalysatorleistung und damit den Schadstoffausstoß an stationären Gasmotoren in BHKW-Anlagen kontinuierlich zu überwachen. Alle Methoden setzen einen Versuchsaufbau für manuelle Messungen oder den Betrieb teurer kontinuierlicher Emissionsmesstechnik voraus. Beides steht aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der Betriebssicherheit nicht im Verhältnis zum erzielbaren Nutzen der Emissionsminderung. So werden Abgasuntersuchungen nur im Zusammenhang mit einer Beantragung von Einspeisebonifikationen oder bei der gesetzlichen Überwachung durchgeführt.

Der Tausch von Katalysatoren erfolgt entweder „blind“ im Vorfeld dieser Kontrollen oder als Folge von Grenzwertüberschreitungen. Beide Varianten führen aber zu erhöhten Kosten gegenüber einem planbaren Katalysatorwechsel auf Basis betrieblicher Messwerte.

Wegen der hohen Kosten eines Katalysatorenwechsels (mehrere Tausend Euro) ist eine optimale Ausnutzung der Aktivität bei genehmigungskonformem Anlagenbetrieb von hohem Interesse für die Betreiber. Andererseits verursacht ein verpasster Wechsel eine erhöhte Umweltbelastung und führt zur Wiederholung der behördlichen Emissionsmessung, die ebenfalls Zusatzkosten für den Anlagenbetreiber verursachen.

Mit der Entwicklung eines einfachen Messverfahrens zur kontinuierlichen Katalysatorüberwachung wird ein Indikator geschaffen, der dem Betreiber den notwendigen Wechsel rechtzeitig anzeigt. Damit werden sowohl der Ausnutzungsgrad der Katalysatoren als auch die Emissionssituation verbessert. Der Innovationsgrad ist durch die Einfachheit des geplanten Messprinzips, welches aufwändige und teure Konzentrationsmessungen im Abgas erspart und zugleich eine Online-Überwachung des Abgaskatalysators ermöglicht besonders hoch.

Umsetzung

Einfaches Messverfahrens zur Bestimmung des Wirkungsgrades von Oxidationskatalysatoren an stationären Gasmotoren

Ein komplexes kinetisches Modell wurde auf Basis empirisch ermittelten Daten vereinfacht und in eine für die Online-Verarbeitung am Motor geeignete Form überführt werden.

Das Alterungsverhalten des Katalysators kann direkt aus den gewonnenen Messdaten abgeleitet werden.

Durch die Katalysatorüberwachung erstmals eine effektives Wartungsmanagement mit Ressourcen- und Kostenkontrolle möglich

Applikation

Installation von 4 Sensoren unmittelbar am Oxikat. Der betreiberseitige Aufwand beschränkt sich dabei auf das Einbringen von 4 Messstutzen.

Anbringen einer kleinen Messbox mit Bildschirm zur Anzeige der momentanen Messwerte und eines Alterungsindexes. In diesem Rechner werden alle Daten abgelegt und für eventuelle nachfolgende Analyse bereitgehalten.

Eine Nachrüstung eines Fernzugriffs auf die aktuellen Messwerte ist problemlos umsetzbar.

 

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André Kiesewalter
Abteilungsleiter Luftreinhaltung

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