Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westfalen

Infoveranstaltung Jena 21.10.2014

Brennstoffmissbrauch Hausbrandfeuerstätten, gewerbliche Feuerstätten nach der 1. BImSchV

Dr. Karl-Josef Geueke LANUV NRW Fachbereich 68 Wallneyer Straße 6, 45130 Essen Karl-josef.geueke@lanuv.nrw.de

1. BImSchV

Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen – 1. BImSchV -*) vom 26. Januar 2010 Die Verordnung ist am 22.03.2010 in Kraft getreten. Geltungsbereich: Feste Brennstoffe: < 1 MW Flüssige und gasförmige Brennstoffe: < 20 MW • Novellierung dauerte mehrere Jahre • Sie ist auch jetzt ein Kompromiss • Viele ungeklärte Details

Brennstoffe

• Brennstoffliste ist abschließend, d.h. es dürfen nur die Brennstoffe nach Nr. 1 bis 13

verbrannt werden • Brennstoffe dürfen nur in dafür geprüften Feuerstätten verbrannt werden • Eignung für die Brennstoffe Typenschild am Kessel • Brennstoffe nach Nr. 6 und 7 → holzverarbeitende Betriebe • Brennstoffe Nr. 8 → Betriebe der Land- und Forstwirtschaft, Gartenbau

Brennstoffe § 3 Abs. 1 1. Steinkohlen, nicht pechgebundene Steinkohlenbriketts, Steinkohlenkoks, 2. Braunkohlen, Braunkohlenbriketts, Braunkohlenkoks, 3. Brenntorf, Presslinge aus Brenntorf, 3a. Grill-Holzkohle, Grill-Holzkohlebriketts nach DIN EN 1860, Ausgabe September 2005, 4. naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln, sowie Reisig und Zapfen, 5. naturbelassenes nicht stückiges Holz, insbesondere in Form von Sägemehl, Spänen und Schleifstaub, sowie Rinde, 5a. Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts nach DIN 51731, Ausgabe Oktober 1996, oder in Form von Holzpellets nach den brennstofftechnischen Anforderungen des DINplus- Zertifizierungsprogramms „Holzpellets zur Verwendung in Kleinfeuerstätten nach DIN 51731-HP 5“, Ausgabe August 2007, sowie andere Holzbriketts oder Holzpellets aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualität, 6. gestrichenes, lackiertes oder beschichtetes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten, 7. Sperrholz, Spanplatten, Faserplatten oder sonst verleimtes Holz sowie daraus anfallende Reste, soweit keine Holzschutzmittel aufgetragen oder infolge einer Behandlung enthalten sind und Beschichtungen keine halogenorganischen Verbindungen oder Schwermetalle enthalten,

Brennstoffe § 3 Abs. 1 8. Stroh und ähnliche pflanzliche Stoffe, nicht als Lebensmittel bestimmtes Getreide wie Getreidekörner und Getreidebruchkörner, Getreideganzpflanzen, Getreideausputz, Getreidespelzen und Getreidehalmreste sowie Pellets aus den vorgenannten Brennstoffen, 9. Heizöl leicht (Heizöl EL) nach DIN 51603-1, Ausgabe August 2008, und andere leichte Heizöle mit gleichwertiger Qualität sowie Methanol, Ethanol, naturbelassene Pflanzenöle oder Pflanzenölmethylester, 10. Gase der öffentlichen Gasversorgung, naturbelassenes Erdgas oder Erdölgas mit vergleichbaren Schwefelgehalten sowie Flüssiggas oder Wasserstoff, 11. Klärgas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, oder Biogas aus der Landwirtschaft, 12. Koksofengas, Grubengas, Stahlgas, Hochofengas, Raffineriegas und Synthesegas mit einem Volumengehalt an Schwefelverbindungen bis zu 1 Promille, angegeben als Schwefel, sowie 13. sonstige nachwachsende Rohstoffe, soweit diese die Anforderungen nach Absatz 5 einhalten.

Zugelassene Holzbrennstoffe für Hausbrandfeuerstätten nach § 3 Abs. 1 der 1. BImSchV 4. naturbelassenes stückiges Holz einschließlich anhaftender Rinde, insbesondere in Form von Scheitholz und Hackschnitzeln, sowie Reisig und Zapfen 5. naturbelassenes nicht stückiges Holz, insbesondere in Form von Sägemehl, Spänen und Schleifstaub, sowie Rinde 5a. Presslinge aus naturbelassenem Holz in Form von Holzbriketts oder in Form von Holzpellets nach den brennstofftechnischen Anforderungen des DINplus- Zertifizierungsprogramms „Holzpellets zur Verwendung in Kleinfeuerstätten nach DIN 51731-HP 5“, sowie andere Holzbriketts oder Holzpellets aus naturbelassenem Holz mit gleichwertiger Qualität Fazit: Es dürfen nur naturbelassenes Holz oder Holzprodukte (Pellets, Briketts) aus naturbelassenem Holz verfeuert werden

Brennstoffmissbrauch

• Verfeuerung von Brennstoffen, die nicht der Verordnung entsprechen • Verfeuerung von Brennstoffen, für die die Feuerung nicht zugelassen ist • Folge von Brennstoffmissbrauch: erhöhte Emissionen in die Luft (Qualm, Schwermetalle,

Salzsäure) und in die Asche (Schwermetalle) • Ordnungswidrigkeit, wird vom Ordnungsamt geahndet

Illegale Abfallentsorgung • Verbrennung von Abfällen (Plastikmüll, Hausmüll, Altholz etc.) • Folge: erhöhte Emissionen in die Luft und in die Asche, Versottung der Feuerstätte • Straftatbestand, wird von der Staatsanwaltschaft verfolgt, Prozess, Verurteilung

Nachweis von Brennstoffmissbrauch und illegaler Abfallentsorgung

• Probenahme der Verbrennungsasche • Absiebung der Asche, Fraktionen < 2 mm und > 2 mm • Chemische Analyse der Fraktion < 2mm • Begutachtung der Fraktion > 2 mm (Fremdstoffe)

Chemische Analyse der Aschefraktion < 2 mm • Aliqot aufmahlen • Verpressung zu einer Tablette • Analyse der Tablette mit der energiedispersiven Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA oder

EDX) • Alle Elemente von Natrium bis Uran können analysiert werden • Ausgewählte Elemente werden zur Beurteilung, ob Brennstoffmissbrauch vorliegt,

herangezogen

Probenahme

• Durch die untere Immissionsschutzbehörde bzw. Ordnungsbehörde • Probenahmegefäße, Protokoll, Etiketten, Handlungsanweisung in Form einer

Standardarbeitsanweisung durch das LANUV

Probengefäß mit Plombe Etikett

Ortstermin

• Problematik des Betretungsrechts kann hier nicht behandelt werden

• Entnahme der Ascheprobe und Überführung in das Probengefäß – Fremdstoffe nicht entnehmen

• Aufnahme der Daten der Feuerstätte (Typenschild) • Begehung des Brennstofflagers • Photographische Dokumentation • ggf. Foto(s) der Dachauslässe (Kamin)

• Die Daten und Ermittlungsergebnisse werden ins Protokoll eingetragen • Die Probe, das Protokoll und die Bilder (Dateien) werden mit einer Beschreibung des

Sachverhaltes (Anlass der Probenahme) dem LANUV übersandt

Probenahme Protokoll 1. Seite

Röntgenanalyse RFA

Probenbezeichnung -> 81703Methode -> Geo06

Probenzustand -> PresstabletteAuswertungsdatum -> 10.12.12

Element Einheit Wert Element Einheit WertNa [µg/g] 2400 As [µg/g] 1,3Mg [µg/g] 15160 Se [µg/g] <0,5Al [µg/g] 22980 Br [µg/g] 7,7Si [µg/g] 42270 Rb [µg/g] 70,3P [µg/g] 8044 Sr [µg/g] 927S [µg/g] 5589 Y [µg/g] 4,5Cl [µg/g] 1620 Zr [µg/g] 71,2K [µg/g] 42940 Nb [µg/g] 4,2

Ca [µg/g] 327900 Mo [µg/g] 4,6 SiebanteileTi [µg/g] 3220 Cd [µg/g] 0,8 Oberkorn (>2 mm) % 7,3V [µg/g] 6,5 Sn [µg/g] 7,8 Unterkorn (<2 mm) % 93Cr [µg/g] 38,1 Sb [µg/g] 6,2Mn [µg/g] 979 Cs [µg/g] <2,6Fe [µg/g] 11280 Ba [µg/g] 904,5Co [µg/g] <3,4 La [µg/g] 7,7Ni [µg/g] <1,9 Ce [µg/g] 6,5Cu [µg/g] 169,4 Hg [µg/g] <1,5Zn [µg/g] 926,2 Pb [µg/g] 56,7Ga [µg/g] 5,2 U [µg/g] 3,1

Beurteilungskriterien für naturbelassenes Holz (Ascheanalyse) Grundlage: Tabelle aus dem Entwurf der VDI 4207 Bl. 2 Element Einheit Beurteilungswert

nach VDI 4207 Bl. 2

Arsen mg/kg 30 Blei mg/kg 200 Cadmium mg/kg 10 Chrom mg/kg 400 Kupfer mg/kg 600 Nickel mg/kg 200 Zink mg/kg 2000 Chlor mg/kg 2000

Titan mg/kg 1000

Diese Werte wurden in umfangreichen Verbrennungsversuchen von naturbelassenem und belastetem Holz ermittelt.

Beispiel: naturbelassenes Holz

Beurteilungs-wert nach VDI

4207 Bl. 2

Ascheprobe naturbelassenes

Holz

Arsen mg/kg 30 <0,4 Blei mg/kg 200 37 Cadmium mg/kg 10 3 Chrom mg/kg 400 <1,5 Kupfer mg/kg 600 126 Nickel mg/kg 200 53 Zink mg/kg 2000 576 Chlor mg/kg 2000 347 Titan mg/kg 1000 22

Beispiel: Verbrennung von Spanplatten

Beurteilungs-wert nach VDI

4207 Bl. 2

Ascheprobe Spanplatte 1

Ascheprobe Spanplatte 2

Arsen mg/kg 30 253 119 Blei mg/kg 200 2196 2524 Cadmium mg/kg 10 1 1 Chrom mg/kg 400 800 2912 Kupfer mg/kg 600 1468 1766 Nickel mg/kg 200 40 75 Zink mg/kg 2000 4690 7578 Chlor mg/kg 2000 6570 2741 Titan mg/kg 1000 16840 15670

Spanplatten

Element mg/kg Trockenmasse im Altholz (aus Anh. 2

der Altholz VO)

mg/kg in der Asche

Arsen 2 100

Blei 30 1500

Cadmium 2 100

Chrom 30 1500

Kupfer 20 1000

Chlor 600 30000

Altholz VO: Belastete Hölzer dürfen stofflich weiter verwertet werden Annahme: Aschegehalt 2%

Beispiel: Mitverbrennung von Altbackwaren

Beurteilungs-wert nach VDI

4207 Bl. 2

Ascheprobe

Holz mit Backwaren

Vergleichsprobe Brötchenasche

Arsen mg/kg 30 1 1

Blei mg/kg 200 16 244

Cadmium mg/kg 10 1 1

Chrom mg/kg 400 256 <1,5

Kupfer mg/kg 600 118 127

Nickel mg/kg 200 68 3

Zink mg/kg 2000 2189 285

Chlor mg/kg 2000 136400 143800

Titan mg/kg 1000 1560 22

Beispiel: Verbrennung von Altholz

Beurteilungs-wert nach VDI

4207 Bl. 2

Ascheprobe Altholz-

verbrennung

Arsen mg/kg 30 54 Blei mg/kg 200 4976 Cadmium mg/kg 10 8 Chrom mg/kg 400 1363 Kupfer mg/kg 600 358 Nickel mg/kg 200 < 1,9 Zink mg/kg 2000 10560 Chlor mg/kg 2000 1221 Titan mg/kg 1000 2231

Oberkorn der Probe ( > 2 mm)

Beispiel: vermutete Mitverbrennung von PVC, gewerblich

Beurteilungs-wert nach VDI

4207 Bl. 2 Probe Nr.

81731 Probe Nr.

81732 Probe Nr.

81733 Probe Nr.

81734

Arsen mg/kg 30 31 25 37 25

Blei mg/kg 200 511 641 647 507

Cadmium mg/kg 10 60 24 30 17

Chrom mg/kg 400 190 419 659 300

Kupfer mg/kg 600 311 389 500 300

Nickel mg/kg 200 41 32 43 39

Zink mg/kg 2000 1663 2144 2082 1544

Chlor mg/kg 2000 49110 18850 19430 12730

Titan mg/kg 1000 34640 28350 40520 57070

Metalle vermutlich aus Spanplatten, Chlor eventuell aus PVC

Gehalt an PCDD/F Probe 81731: 0,9 µg/kg ITEQ WHO

Fazit

Mit der Analyse der Verbrennungsasche lässt sich für Hausbrandfeuerungen nachweisen,

ob Brennstoffe eingesetzt wurden, die nicht der Verordnung entsprechen. Bei gewerblichen Feuerungen mit einem anderen Brennstoffspektrum ist ein Nachweis

nicht immer führbar Weitere Kriterien: • Visuelle Begutachtung der Ascheprobe, auch mikroskopisch • Ggf. Analyse mit dem REM mit Mikrosonde

• Begutachtung des Brennstofflagers und des Umfeldes

Brennstoffmissbrauch ist entweder eine Ordnungswidrigkeit oder bei illegaler

Abfallentsorgung ein Straftatbestand