Projekt 19512/02

Steuerung und Auslegung von Verbrennungsprozessen in Einäscherungsanlagen (2. Projektphase)

Projektdurchführung

Gewerbliches Institut für Fragen des Umweltschutzes GmbH Umweltanalytik Saalfeld
Saalfelderstr. 35
07338 Leutenberg

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Gegenstand des Projektes ist die technologische und verfahrenstechnische Verbesserung von Einäscherungsprozessen an bestehenden Einäscherungsanlagen mit dem Ziel, die Steuerung der Verbrennung so zu realisieren, dass eine Minimierung der Kohlenmonoxidemissionen resultiert und die Grenzwertvorgaben der 27. BImSchV (kein Stundenmittelwert darf den Grenzwert von 50 mg/m³ überschreiten) sicher eingehalten werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenIn dem durchgeführten Projekt stand die Umsetzung folgender Schwerpunkte im Mittelpunkt:
1. Die Zuführung der Verbrennungsluft in die einzelnen Verbrennungszonen (Haupt- und Nachbrennkammer) werden unabhängig vom Haupt-Verbrennungsluftgebläse durch separate Gebläse realisiert. Jedes Gebläse wird separat angesteuert und liefert die benötigte Luftmenge unabhängig von anderen Bereichen.
2. Die Luftzuführung wird weiterhin über Klappen dosiert, die aber durch sog. schnelle und dicht schließende Klappen ausgetauscht wurden. Es ist somit eine direkte und schnellere Luftzuführung als bisher möglich.
3. Als Steuergröße wird die O2-Konzentration im Rohgas und die Temperatur in verschieden Brennzonen verwendet. Es wird wie bisher eine Zeitmatrix zur Steuerung herangezogen.
4. Die verwendeten Brenner werden durch Brenner ausgetauscht, die einen deutlich reduzierten Spülluftanteil (Falschluft) haben und eine geringere Zündzeit aufweisen.


Ergebnisse und Diskussion

Die Durchführung der Untersuchungen erfolgte im Zeitraum November 2007 bis November 2008 im Krematorium Hof. Dabei wurden nach der Realisierung des technischen Umbaus 1.977 Einäscherungen begleitet und in die Bewertung einbezogen. Dieser Zeitraum entspricht ca. 100 % der Jahreskapazität und kann somit als repräsentativ angesehen werden.
Auf der Grundlage der Ergebnisse der 1. Projektphase wurde im Zuge der Neuausmauerung im Oktober 2007 die Ofentechnik des Krematoriums Hof verändert.
Das geänderte Luftmanagementsystem führt dazu, dass die Zuführung der Verbrennungsluft der Nachbrennkammer von der zentralen Verbrennungsluftleitung abgetrennt und separat über Verbrennungsluftgebläse gespeist wird.
Der Vorteil dieser Dezentralisierung ist die Reduzierung des Druckabfalls über die zentrale Verbrennungsluftleitung bei gleichzeitiger Öffnung verschiedener Klappen. Dadurch wird erreicht, dass mehr notwendige Verbrennungsluft in den Ofen gelangt und somit Verbrennungsluftmangelerscheinungen reduziert werden können. Die Menge der Verbrennungsluft wurde dem theoretischen Luftbedarf angepasst.
Die Klappensteuerung über die Software des neuen Systems ist viel differenzierter als die des herkömmlichen, nicht umgebauten Ofens. Die Luftverteilung im Einäscherungsofen erfolgt dadurch bedarfsbezogener und somit optimierter und kontrollierter über den gesamten Einäscherungszeitraum, wodurch auch der Verbrauch an Primärenergie reduziert werden konnte. Die theoretischen Volumenströme können auch bei einer Einäscherung eines schwereren Leichnams erreicht werden.
Diese Maßnahmen haben dazu geführt, dass
1. die Einhaltung des Grenzwertes für Kohlenmonoxid im Regelbetrieb einer Anlage möglich ist (von Februar bis November 2008 waren im Krematorium Hof nur Grenzwertüberschreitungen für Kohlenmonoxid zu verzeichnen, die auf technische Defekte der Anlage zurückzuführen sind) und
2. der Primärenergieeintrag um ca. 40 % reduziert wurde. Durch einen Mehrschicht-Betrieb des Ofens sind Gasverbräuche < 7 m³/EÄ erreichbar.
Durch die o. g. Maßnahmen wird weiterhin eine Verlängerung der Standzeiten der Öfen erreicht. Auch konnte nachgewiesen werden, dass durch diese Umbaumaßnahmen ältere, gasbetriebene Mehretagenöfen mit Neuanlagen vergleichbare Emissionswerte liefern.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die o. g. Ergebnisse werden im Juni 2009 im Rahmen eines Kolloquiums in Münster vorgestellt.
Die Umsetzung an anderen Ofenanlagen ist geplant.


Fazit

Die durchgeführten Untersuchungen haben gezeigt, dass eine Verbesserung des Verfahrensablaufes in Einäscherungsanlagen möglich ist, bei einer gleichzeitigen und jederzeit gewährleisteten würdevollen Behandlung der Verstorbenen.

Es kann eingeschätzt werden, dass die Projektziele vollständig erreicht worden sind.