Entwicklung eines Konzepts zur kosteneffizienten Minderung von anthropogenen VOC-Emissionen aus stationären Quellen:
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INHALTSVERZEICHNIS
Seite
1. EINLEITUNG UND PROBLEMSTELLUNG 1
1.1 Ausgangslage 1
1.2 Aufgabenstellung 4
1.3 Lösungsweg 7
2. STRATEGISCHE ANSÄTZE ZUR MINDERUNG VON GASFÖRMIGEN
MASSENSCHADSTOFFEN UND BEWERTUNG IHRER ANWEND¬
BARKEIT AUF EINE VOC MINDERUNG ......... ............ .. ...9
2.1 Quellorientierte Emissionsminderung 10
2.1.1 Die Flat Rate Strategie 10
2.1.2 Sektorweise Emissionsminderung 12
2.1.3 Anwendung des Standes der Technik / Best Available
Control Technology (BACT) 17
2.1.4 Emissionsminderung durch Vorgabe von Grenzwerten 21
2.1.5 Bilanzierung von Stoffströmen 23
2.1.5.1 Bilanzierung von einzelnen Produktionsprozessen 24
2.1.5.2 Bilanzierung von gesamten Unternehmen 25
2.1.5.3 Methodologie der Bilanzierung 26
2.2 Wirkungsorientierte Emissionsminderung 28
2.2.1 Emissionsminderung gemäß dem Ozonbildungspotential
(POCP) der einzelnen flüchtigen organischen Verbindungen 29
2.2.2 Kritische Belastung von Ökosystemen 34
II Inhaltsverzeichnis
3. ENTWICKLUNG EINES ANSATZES ZUR EFFIZIENTEN
REDUZIERUNG VON VOC EMISSIONEN 41
3.1 Begriffsbestimmung 43
3.2 Methodische Überlegungen 45
3.2.1 Grundzüge eines Ansatzes zur Minderung von
SC^ Emissionen 45
3.2.2 Grundzüge eines Ansatzes zur Minderung von
NOx Emissionen 47
3.3 Entwicklung einer Heuristik für eine kosteneffiziente
VOC Emissionsminderung 48
3.3.1 Analyse, Charakterisierung und Klassifizierung der
emissionsrelevanten Einflußfaktoren 48
3.3.2 Ermittlung von Umweltschädigungspotentialen über eine
Gewichtung der stoffspezifischen Parameter 54
3.3.3 Technische, ökonomische und ökologische Bewertung von
Verfahrens alternativen 56
3.3.3.1 Technische Bewertung 57
3.3.3.2 Ökonomische Bewertung 59
3.3.3.3 Ökologische Bewertung 61
3.3.4 Bestimmung sektorspezifischer Emissionsminderungs
potentiale 62
3.3.5 Die Kosten Wirksamkeits Analyse von Emissions
minderungsmaßnahmen °
4. RAHMENPARAMETER FÜR DIE IMPLEMENTIERUNG VON VOC
EMISSIONSMINDERUNGSMASSNAHMEN 70
4.1 Gesetzliche Restriktionen 7
4.1.1 Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) 71
4.1.2 Verordnung zur Emissionsbegrenzung von leichtflüchtigen
Halogenkohlenwasserstoffen (2. BImSchV) *
4.1.3 Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft 7°
Inhaltsverzeichnis III
4.1.4 Das VOC Protokoll der UN ECE 78
4.2 Analyse und Charakterisierung sektorspezifischer Gegebenheiten 79
4.2.1 Lösemittelverarbeitende Industrie 80
4.2.1.1 Emissionsrelevante Subsektorenanalyse 81
4.2.1.1.1 Herstellung und Applikation von Farben und
Lacken 81
4.2.1.1.2 Druckereien 91
4.2.1.1.3 Oberflächenbehandlung (Entfettung) 96
4.2.1.1.4 Chemischreinigungen 101
4.2.1.2 Emissionsminderungspotentiale und Kosten 105
4.2.2 Mineralölindustrie 108
4.2.2.1 Emissionsrelevante Subsektorenanalyse 109
4.2.2.1.1 Raffinerien 109
4.2.2.1.2 Distribution von Mineralölprodukten 113
4.2.2.2 Emissionsminderungspotentiale und Kosten 116
4.2.3 Organisch chemische Industrie 118
4.2.3.1 Emissionsrelevante Sektoranalyse 118
4.2.3.2 Emissionsminderungspotentiale und Kosten 122
4.2.4 Stationäre Verbrennung 125
4.2.4.1 Emissionsrelevante Sektoranalyse 125
4.2.4.2 Emissionsminderungspotentiale und Kosten 128
4.2.5 Nahrungs und Genußmittelindustrie 130
4.2.5.1 Emissionsrelevante Sektoranalyse 130
4.2.5.2 Emissionsminderungspotentiale und Kosten 133
4.3 Charakterisierung von technischen Alternativen
zur Vermeidung und Reduzierung von VOC Emissionen 135
4.3.1 Prünärmaßnahmen 135
IV Inhaltsverzeichnis
4.3.1.1 Substitution von Einsatzstoffen und Produkten 136
4.3.1.2 Verfahrensalternativen und
Verfahrensoptimierung 137
4.3.2 Sekundärmaßnahmen 138
4.3.2.1 Adsorption 139
4.3.2.2 Absorption 146
4.3.2.3 Thermische Abluftreinigung (TAR) 152
4.3.2.4 Katalytische Abluftreinigung (KAR) 158
4.3.2.5 Thermisch regenerative Abluftreinigung (TRAR)... 162
4.3.2.6 Kondensation 165
4.3.2.7 Biologische Verfahren 170
4.3.2.7.1 Biofilter 170
4.3.2.7.2 Biowäscher 174
4.3.2.8 Membranverfahren 177
5. GENERIERUNG VON KOSTENFUNKTIONEN FÜR VOC
MINDERUNGSTECHNIKEN 181
5.1 Methoden der Investitionsschätzung am Beispiel des
Adsorpüonsverfahrens 183
5.1.1 Größendegressionsansatz 184
5.1.2 Block Modul Methode 187
5.1.3 Zuschlagskalkulation 191
5.2 Schätzung der einzelnen Kostenarten am Beispiel des
Adsorptionsverfahrens 193
5.2.1 Schätzung der investitionsabhängigen Kosten 193
5.2.2 Schätzung der betriebsmittelverbrauchsabhängigen Kosten 194
5.2.3 Schätzung der Personal und sonstigen Kosten 199
Inhaltsverzeichnis V
6. ANWENDUNG DER ENTWICKELTEN METHODE AUF DIE
EMITTIERENDEN SEKTOREN 203
6.1 Anforderungen an die Emissionsdatenbasis 203
6.2 Umweltrelevanz einzelner organischer Verbindungen 207
6.3 Evaluierung von Verfahrensalternativen zur Emissionsminderung 208
6.4 Bestimmung sektorspezifischer Emissionsminderungspotentiale 214
6.5 Fehlerbetrachtung 222
7. ZUSAMMENFASSUNG 226
8. LITERATURVERZEICHNIS..«.... .™..™............. ...........229
9. ABKÜRZUNGSVERZEICHNIS UND ANHANG 250
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