Auswirkungen dezentraler Energieversorgung durch Blockheizkraftwerke auf die Luftqualität in Ballungsräumen
Creators: name: Neunhäuserer, Lina
name: Diegmann, Volker
name: Pfäfflin, Florian
Publisher: name: My University
Year: 2019
Subjects: subject: Blockheizkraftwerk
subject: Kraft-Wärme-Kopplung
subject: Schadstoffemission
subject: Luftschadstoff
subject: Feinstaubemission
subject: Außenluft
subject: Immissionsschutzverordnung
subject: 9. BImSchV
subject: Bundesimmissionsschutzverordnung
subject: BHKW
subject: Außenluftqualität
subject: NO2-Immission
subject: PM10-Immission
subject: PM2.5-Feinstaub
subject: Luft

description: Ziel des Projektes war es, die Auswirkungen des Einsatzes von BHKW &lt; 50 kWel ("Mini-BHKW") auf die Luftqualität in Ballungsräumen abzuschätzen. Dazu wurden im ersten Schritt aus Emissionsfaktoren und Aktivitätsdaten die BHKW-bedingten Emissionsänderungen für die Luftschadstoffe NOX, PM10, PM2.5, SO2 und NMVOC für das Zieljahr 2020 berechnet, und zwar auf nationaler Ebene für Deutschland und auf lokaler Ebene für drei städtische Modellgebiete (Berlin, Bremen, Köln). Dabei wurden verschiedene Szenarien für das Zieljahr 2020 betrachtet, die u. a. unterschiedlich hohe Substitutionsgrade (Zubau von BHKW) mit unterschiedlich hohen Emissionsfaktoren kombinieren. Im zweiten Schritt wurde für die berechneten Emissionsszenarien die aus dem Einsatz von Mini-BHKW resultierende Immissionsänderung sowohl auf nationaler als auch auf lokaler Ebene modelliert. Auf nationaler Ebene wurde dazu das chemische Transportmodell REM-CALGRID (RCG) eingesetzt, auf lokaler Ebene das Lagrange'sche Partikelmodell LASAT, Zur Bewertung der erzielten Ergebnisse wurde die Wahrscheinlichkeit der zugrunde gelegten Szenarien in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht diskutiert. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass auf nationaler Ebene die durch den Einsatz von Mini-BHKW bedingten Emissions- und Immissionsänderungen vernachlässigbar klein sind, auch im Hinblick auf die von der 39. BImSchV für Deutschland vorgegebenen Emissionshöchstmengen. Auf der lokalen Ebene können für hohe Substitutionsgrade mit Mini-BHKW für NO2 durchaus BHKW-bedingte Immissionsänderungen auftreten, die wesentlich zu einer Überschreitung der in der 39. BImSchV vorgegebenen Grenzwerte beitragen. Unter den gegebenen wirtschaftlichen Rahmenbedingungen wird jedoch davon ausgegangen, dass bis 2020 ein niedriger Substitutionsgrad mit Mini-BHKW sehr viel wahrscheinlicher ist. In diesem Fall ist kein relevanter Beitrag der Mini-BHKW zur NO2-Gesamtbelastung auf lokaler Ebene zu erwarten. Für PM10 und PM2.5 sind durch den Einsatz von Mini-BHKW ausschließlich Minderbelastungen zu erwarten. Quelle: Forschungsbericht
description: The aim of the project was to assess the effects of using CHPs &lt; 50 kWel ("Mini-CHP") on air quality in urban agglomerations. In the first step, emission changes due to the use of Mini-CHPs were calculated for the air pollutants NOX, PM10, PM2.5, SO2 and NMVOC in the reference year 2020. The calculations were based on emission factors and activity rates. They were carried out on the national scale for Germany and on the local scale for three urban modelling areas (Berlin, Bremen, Köln). Several scenarios were considered for the reference year 2020, combining i. a. differing levels of substitution (number of installed CHPs) with differing emission factors. In the second step, concentration changes due to the use of Mini-CHPs were modelled based on the emission scenarios, both on the national and the local scale. On the national scale, the chemical transport model REM-CALGRID (RCG) was used while on the local scale the Lagrangian particle model LASAT was used. To evaluate the modelled results, the likelihood of the considered scenarios was discussed with respect to technological and economical aspects. The results show on the national scale negligibly small changes in emissions and concentrations due to the use of Mini-CHPs. This also is the case if the emission changes are compared with the national emission ceilings given for Germany by EU Directive 2001/81/EC. On the local scale, a high level of CHP substitution may result in NO2 concentration changes that can contribute substantially to limit value exceedances according to EU Directive 2008/50/EC. However, with the economical conditions given it is assumed that up to 2020 a low level of CHP substitution is much more likely than a high level. In this case, no relevant contribution of Mini-CHPs to the NO2 pollutant load is expected on the local scale. For PM10 and PM2.5, the use of Mini-CHPs solely leads to reductions of pollutant loads. Quelle: Forschungsbericht
description: Das Vorhaben untersuchte Auswirkungen auf die Luftqualität durch eine verstärkte Nutzung von Blockheizkraftwerken (hier Mini-BHKW) und fokussierte dabei auf Ballungsräume. Dazu wurden aus Emissionsfaktoren und Aktivitätsdaten die Emissionsänderungen für verschiedene Luftschadstoffe für das Jahr 2020 errechnet. Dies geschah auf nationaler und lokaler Ebene für drei urbane Gebiete.Das Vorhaben arbeitete mit verschiedenen Szenarien: So wurden unterschiedliche Substitutionsgrade (Einsatzrate von BHKW) mit unterschiedlichen Emissionsfaktoren (Wirkungsgrad der Anlagen/Qualität des Verbrennungsprozesses) angenommen. Aus diesen Emissionsszenarien, deren Eintrittswahrscheinlichkeiten bewertet wurden, modellierte man die nationale und lokale Immissionsänderung.