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   Formeln

Stickoxide und Abfallverbrennung

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1. Was sind Stickoxide

Stickoxide oder Stickstoffoxide ist eine Sammelbezeichnung für die gasförmigen Oxide des Stickstoffs. Sie werden auch mit NOx abgekürzt. Es gibt eine Vielzahl von Stickoxiden wie z.B. N2O, N2O3, N2O4, am umweltrelevantesten und häufigsten sind jedoch die Verbindungen NO2 (Stickstoffdioxid) und NO (Stickstoffmonoxid), die man häufig auch als nitrose Gase bezeichnet. In der Umweltpraxis steht der Begriff NOx meist für ein Gemisch aus NO2 und NO.

2. Wo kommen Stickoxide her?/ Wie entstehen Sie?

Bei allen Verbrennungsvorgängen werden Stickoxide (NOx ) gebildet und freigesetzt (Emission). Als Hauptquellen für NOx sind anzusehen:

  • der Kraftfahrzeugverkehr
  • Flugverkehr
  • Großfeuerungsanlagen (Kraftwerke, Müllverbrennungsanlagen usw.)
  • Industrielle Produktionsprozesse und
  • Gebäudeheizungen
Die prozentuale Zuordnung der NOx-Verursacher sieht durchschnittlich wie folgt aus:
  • Verkehr ca. 60 %
  • Gebäudeheizung ca. 4-5 %
  • Industrie ca. 11 %
Allerdings kann in industriell stark belasteten Gebieten die Quellenzuordnung von den oben genannten Werten stark abweichen. (siehe hierzu auch Punkt 7)

3. Welche Grenzwerte zum Schutz der Bevölkerung gibt es (Immissionsgrenzwerte)?

Der Kurzzeitgrenzwert für die NO2-Immission beträgt nach TA Luft 200 μg pro m³ Atemluft (nach TA Luft, Teil 2, zuletzt geändert am 27.2.1986).

22. BImSchV ⁄ EU-Richtlinie: 200 μg ⁄ m³
als 1-Stunden-Mittelwert
(18 Überschreitungen im Jahr sind zulässig)
einzuhalten ab 2010

40 μg ⁄ m³
als Mittelwert im Kalenderjahr
einzuhalten ab 2010

Alarmschwelle: 400 μg ⁄ m³
als 1-Stunden-Mittelwert in drei aufeinanderfolgende Stunden

Als Übergangsregelung bis zum Jahr 2010, ab dem der Grenzwert von 40 μg ⁄ m³ eingehalten werden muss, gelten für die Mittelwerte für die Jahre 2007-2009:

2006 48 μg ⁄ m³
2007 46 μg ⁄ m³
2008 44 μg ⁄ m³
2009 42 μg ⁄ m³
Ziel: 2010 und folgende: 40 μg ⁄ m³

4. Welche Messwerte liegen für die westlichen Stadtteile vor?

Am Bahnhof Höchst befindet sich eine Luftmessstation, die auch die Immissionsbelastung für Stickoxide kontinuierlich erfasst. Folgende Messwerte (Jahresdurchschnitt) liegen vor:

          Jahr NO2 NOx (=NO2 + NO)
2002 47 μg ⁄ m³ 103 μg ⁄ m³
2003 49 μg ⁄ m³ 84 μg ⁄ m³
2004 46 μg ⁄ m³ 95 μg ⁄ m³
2005 45 μg ⁄ m³ 74 μg ⁄ m³
2006 47 μg ⁄ m³ 80 μg ⁄ m³
2007 47 μg ⁄ m³ 79 μg ⁄ m³


Trotz Einführung des Katalysators sind allgemein in den Städten die NOx-Konzentrationen nur im geringen Maße zurückgegangen, wie man sieht ist auch in Frankfurt-Höchst der Rückgang der Werte nur sehr gering. Die Tabelle zeigt außerdem sehr deutlich, dass mit einer Überschreitung des wie oben dargestellt jährlich schärferen EU-Grenzwertes bei NO2 schon in den nächsten ein bis zwei Jahren zu rechnen ist. Die Einhaltung des Grenzwertes von 40 μg ⁄ m³ im Jahre 2010 dürfte auch ohne neue Verbrennungsanlagen schon schwer genug zu erreichen sein.

Jahresmittelwerte in anderen Städten betragen übrigens 20-90 μg ⁄ m³ und in ländlichen Gegenden 8 μg ⁄ m³.

Im Erörterungstermin wurde bekannt: Die neue Anlage würde alleine mehr Stickoxide emittieren, als der ganze bisherige Industriepark Höchst zusammen! Die Infraserv hat beantragt, die Immissionen an NO2 in Höchst durch ihre EBS-Anlage um 1,9μg ⁄ m³ erhöhen zu dürfen. Wie man dann noch den oben erläuterten Grenzwert von 40 μg ⁄ m³ einhalten kann, ist rätselhaft - Infraserv fordert die Kommunen auf, die notwendigen Reduktionen beim Autoverkehr und bei den Hausheizungen durchzusetzen!

5. Mit welchen gesundheitlichen Problemen ist bei überhöhten Stickoxidwerten zu rechnen?
Welche Auswirkungen haben Stickoxide auf die Natur?

Wenn der Tagesmittelwert der NOx-Konzentrationen über 150 μg ⁄ m³ Atemluft liegt, treten akute Erkrankungen der Atemorgane auf. Bei einer akuten Vergiftung mit Stickoxiden kann sich ein Lungenödem ausbilden. Anzeichen einer chronischen Vergiftung sind Kopfschmerzen, Schlaflosigkeit, Geschwüre der Schleimhäute.

Stickoxide reagieren mit Wasser aus der Luft zu Salpetersäure und tragen so erheblich zum Waldsterben bei. In den Sommermonaten sind sie maßgeblich an der Bildung von bodennahem Ozon beteiligt.

6. Wieviel Stickoxide werden beim geplanten Projekt zu erwarten sein und gibt es „sauberere“, also umweltfreundlichere Möglichkeiten der Energieerzeugung für die Infraserv?

Die geplante Anlage soll eine Feuerungswärmeleistung von 270 MW (thermisch) haben. Trotz der riesigen Menge an zu verbrennendem Ersatzbrennstoff handelt es sich bei diesem Projekt jedoch eher um ein „Kraftwerk“ mittlerer bis geringer Leistung. Ursache hierfür ist der relativ geringe Wärmeinhalt des Brennstoffes, der bei der Verfeuerung freisetzbar ist. Die folgende Tabelle zeigt die Emissionen der EBS-Anlage im Vergleich mit einem Kohlekraftwerk gleicher Leistung:

Vergleich der Emissionen Kohlekraftwerk zu EBS-Anlage

Kohlekraftwerk EBS-Anlage
Leistung, therm 270 MW 270 MW
Brennstoffmenge Ca. 190.000 t/a 700.000 t/a
Heizwert 30 MJ/kg 13,4 MJ/kg
Schadstoff Emissionen pro Jahr t/Jahr    Emissionen pro Jahr t/Jahr   
Kohlendioxid 621.000 905.673
Schwefeldioxid 413,1 285
Stickoxide 413,1 1140
Staub 10,26 57
Kohlenmonoxid 93 285
Organ. Verbindungen 14 57


Wie aus der Tabelle unschwer zu entnehmen ist, verursacht der Betrieb einer EBS-Anlage wesentlich mehr umweltschädliche Emissionen als ein modernes Kohlekraftwerk.

Lediglich die Emission von Schwefeldioxid ist bei der EBS-Anlage geringer. Dies liegt jedoch nicht an der Leistungsfähigkeit der Filter, sondern einfach daran, dass Ersatzbrennstoff relativ wenig Schwefel enthält. Bei allen anderen Schadstoffen liegt die EBS-Anlage deutlich über den Werten eines Kohlekraftwerks. Noch viel bessere Werte wären mit einem modernen Gaskraftwerk zu erreichen.

Zusätzlich muss noch die Versorgung der Anlagen mit Brennstoff eine Rolle spielen. Kohlekraftwerke werden üblicherweise per Bahn oder Schiff mit Brennstoff versorgt. Die EBS-Anlage der Infraserv bezieht ihren Brennstoff dagegen ausschließlich über die mit weiteren erheblichen Emissionen verbundene Anlieferung per LKW.

Es soll nicht verschwiegen werden, dass auch die Energieerzeugung aus Kohle ökologisch nicht das Non-Plus-Ultra darstellt. Die Verbrennung von zu Ersatzbrennstoff aufbereiteten Abfällen ist allerdings weit davon entfernt eine Umweltschutzmaßnahme zu sein, wie das die Betreiberfirma in der Öffentlichkeit gerne darstellt.

7. Kommt die Hauptbelastung der Stickoxidimmission nicht aus Heizanlagen und vom Kraftverkehr?

Grundsätzlich stammt die Hauptbelastung in Bezug auf die Stickoxide mit bis zu 60 % aus dem Verkehr. Die trifft aber nur dann zu wenn möglichst große Gebiete (z. B. Hessen oder Region Untermain) zur Bewertung herangezogen werden. Regionale Verhältnisse wie auf engem Raum zahlreich vorhandene Verbrennungs- und Industrieanlagen werden hierbei gerne außer acht gelassen. Diese können dann durchaus in ihrem Auswirkungsgebiet die NOx –Grundlast, die durch den Individualverkehr verursacht wird, erreichen oder sogar deutlich übersteigen.

Höchst und die westlichen Stadtteile sind das Niederschlagsgebiet für durch zahlreiche industrielle Verbrennungsanlagen verursachte Immissionen. Die neue EBS-Anlage würde diesen Zustand drastisch verschärfen. Zur Verdeutlichung des Problems sei eine kleine Vergleichsrechnung gestattet.

Rechengrundlage:

Soviel emittiert Ihr Auto im Jahr: - Angaben in kg/Jahr -
Annahmen:
jährliche Fahrleistung 15 000 km,
Mittelklassefahrzeug 1,4 - 2,0 l Hubraum,
Fahrstrecken: 1/3 innerorts, 1/3 außerorts, 1/3 Autobahn.
Kat-PKWPKW mit Kat

Kohlendioxid: 3030 kg
Kohlenmonoxid: 53,4 kg
Stickoxide: 7,7 kg
Kohlenwasserstoffe: 4,0 kg
Diesel-PKWDiesel-PKW

Kohlendioxid: 2490 kg
Kohlenmonoxid 8,4 kg
Stickoxide 9,8 kg
Kohlenwasserstoffe 1,4 kg
Ruß: 1,7 kg


Wie aus den beiden Kästen zu entnehmen ist, emittieren Kraftfahrzeuge bei großzügiger Rechnung ca. 10 kg Stickoxide pro Jahr. Als Einzelwert mag das gering erscheinen; durch die erhebliche Größe der gesamten Fahrzeugflotte ergeben sich aber bundesweit Stickoxidfrachten, die umweltpolitisch kaum noch verantwortbar sind.

In der „Kleinregion Höchst“ würde nun aber der Betrieb der EBS-Anlage wie oben dargestellt eine Jahresfracht an Stickoxiden von 1140t pro Jahr im Umkreis von ca. 4 km verursachen. Bei den oben angenommenen 10 kg Stickoxiden pro Fahrzeug und 15.000 gefahrenen Kilometer pro Jahr würde dies bedeuten, dass 114.000 Kraftfahrzeuge ihre Jahreskilometer alleine in Höchst bzw. den westlichen Stadtteilen absolvieren würden; und das zusätzlich zum bereits vorhandenen Verkehrsaufkommen!!!
Dabei wurde in dem Beispiel sogar mit der ungünstigeren Variante gerechnet, dass es sich bei allen Autos um Dieselfahrzeuge mit den gegenüber den Katalysator-PKW entsprechend höheren Emissionen handelt!

2. Beispiel Hausbrand:

Rechengrundlage:
Soviel emittiert Ihre Heizungsanlage im Jahr: - Angaben in kg/Jahr -
Annahme:
Thermische Leistung 20 kW,Wirkungsgrad 80 % ,
Jahreslaufzeit : 1600 Vollaststunden,
beheizte Wohnfläche 120 m2.
HausBrennstoff Gas

Kohlendioxid: 6.998 kg
Kohlenmonoxid: 10,9 kg
Schwefeldioxid: 0,02 kg
Kohlenwasserstoffe: 4 kg
Stickoxide: 0,02 kg
Staub: 0,02 kg
HausBrennstoff Heizöl

Kohlendioxid: 8.375 kg
Kohlenmonoxid: 13,8 kg
Schwefeldioxid: 16,1 kg
Kohlenwasserstoffe: 4 kg
Stickoxide: 5,8 kg
Staub: 0,6 kg


Auch hier wird großzügig mit der höheren Stickoxidemission für Ölheizungen gerechnet. Bei 5,8 kg NOx-Emission pro Haushalt verursacht die EBS-Anlage soviel Emissionen wie sage und schreibe 196.551 Haushalte mit der oben beschriebenen Wohnungsgröße und Heizungsauslastung. Auch eine Zahl, die für sich selbst spricht. Im gesamten Ortsbezirk 6 (Schwanheim, Goldstein, Griesheim, Nied, Höchst, Unterliederbach, Sossenheim, Sindlingen, Zeilsheim) wohnen derzeit ca. 120.000 Menschen - nicht Haushalte!

Verantwortlich für den Inhalt: Peter Kyritz

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