Gutachterliche Stellungnahme über die erforderliche ... · re Schornsteinhöhe zu einer besseren Ableitung der Abgase und damit zu niedrigeren Immissions- zusatzbelastungen führt

TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG

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Immissionsprognosen

Gerüche

Anlagenbegutachtung

Hamburg, 10.01.2013 TNU-UBP HH / Wei

Gutachterliche Stellungnahme über

die erforderliche Schornsteinhöhe sowie

die Emissionen und Immissionen

durch den Betrieb der Gasverdichterstation

am Standort Quarnstedt

Auftraggeber: Gasunie Deutschland Transport Services GmbH & Co. KG Pelikanplatz 5

30155 Hannover

TÜV-Auftrags-Nr.: 8000641104 / 112UBP152 Umfang des Berichtes: 40 Seiten Bearbeiter: Peter Weidmann Tel.: 040/8557-2651 E-Mail: [email protected]

TÜV-Auftrags-Nr.: 8000641104 / 112UBP152 Stand: 10.01.201310.01.2013 Textteil

Projekt/Kunde: Gasunie Deutschland Transport Services GmbH & Co. KG Seite 2 von 40

Seite

Inhalt

1 Zusammenfassung ..................................................................................................... 5

2 Aufgabenstellung ........................................................................................................ 6

2.1 Vorgehensweise ......................................................................................................... 6

2.2 Verwendete Programme und Versionen ..................................................................... 6

3 Anlagenbeschreibung ................................................................................................. 6

4 Beurteilungsgrundlage ................................................................................................ 9

4.1 Emissionsseitige Anforderungen ................................................................................. 9

4.1.1 Geplante Verdichterstation .......................................................................................... 9

4.1.2 Heizzentrale ................................................................................................................ 9

4.1.3 Überwachung der Emissionsgrenzwerte der Gasturbinen-Anlage ............................. 10

4.2 Immissionsseitige Anforderungen ............................................................................. 11

4.2.1 Schutzgut Mensch .................................................................................................... 11

4.2.2 Schutzgut Ökosysteme und Vegetation .................................................................... 12

5 Örtliche Verhältnisse ................................................................................................. 13

5.1 Ortsbesichtigung ....................................................................................................... 13

5.2 Geländestruktur ........................................................................................................ 13

5.3 Nutzungsstruktur ....................................................................................................... 13

5.4 Immissionsorte .......................................................................................................... 14

6 Schornsteinhöhenberechnung .................................................................................. 16

6.1 Schornsteinhöhe für die Gasturbinen ........................................................................ 16

6.1.1 Emissionsbedingte Schornsteinhöhe (Nr. 5.5.3 TA Luft) ........................................... 16

6.1.2 Ermittlung der gebäudebedingten Schornsteinhöhen (Nr. 5.5.2 TA Luft) ................... 20

6.1.3 Ermittlung der geländebedingten Schornsteinhöhe (Nr. 5.5.4 TA Luft) ...................... 20

6.1.4 Anforderungen für die Einrichtung einer Messstelle .................................................. 20

6.1.5 Zusammenfassung: Maßgebliche Schornsteinhöhe .................................................. 20

6.2 Schornsteinmindesthöhe für die Heizzentrale ........................................................... 21

6.2.1 Ermittlung der gebäudebedingten Schornsteinhöhe .................................................. 21

6.2.2 Ermittlung der umgebungsbedingten Schornsteinhöhe (VDI 3781 Blatt 4) ................ 21

6.2.3 Überlagerung der Abgasfahnen ................................................................................ 21

6.2.4 Zusammenfassung: Maßgebliche Schornsteinmindesthöhe ..................................... 21

7 Immissionsprognose ................................................................................................. 21

7.1 Emissionen ............................................................................................................... 21

7.2 Ausbreitungsrechnung .............................................................................................. 23

7.2.1 Beurteilungsgebiet und Rechengebiet ....................................................................... 23

7.2.2 Quellmodellierung ..................................................................................................... 24

7.2.3 Meteorologische Daten ............................................................................................. 24

7.2.4 Rauhigkeitslänge ...................................................................................................... 26

7.2.5 NO2-Direktemission und NO/NO2-Umwandlung ........................................................ 27

7.2.6 Deposition ................................................................................................................. 27

7.2.7 Berücksichtigung von Gebäudeeinflüssen ................................................................ 28

7.2.8 Berücksichtigung von Geländeeinflüssen .................................................................. 28

7.3 Immissionszusatzbelastung ...................................................................................... 30

7.3.1 Schutzgut Mensch .................................................................................................... 30

7.3.2 Schutzgut Ökosysteme und Vegetation .................................................................... 32



7.3.3 Flächige Darstellung der Immissionen ...................................................................... 32

8 Quellenverzeichnis .................................................................................................... 36

9 Anhang ..................................................................................................................... 37

Verzeichnis der Tabellen

Tabelle 1: Emissionsgrenzwerte für die Gasturbinen gemäß 13. BImSchV ...................... 9

Tabelle 2: Emissionsgrenzwerte für die Heizzentrale gemäß 1. BImSchV ...................... 10

Tabelle 3: Immissions(grenz)werte für SO2, NO2 (TA Luft 4.2.1) und für CO (39. BImSchV) zum Schutz der menschlichen Gesundheit ............................ 12

Tabelle 4: Immissionswerte für Schwefeldioxid und Stickstoffoxide zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation (TA Luft 4.4.1) .......................................... 13

Tabelle 5: Parameter für die emissionsbedingte Schornsteinhöhenberechnung basierend auf den Angaben des Betreibers zur Gaszusammensetzung H-Gas 1und zur Dimensionierung des Schornsteins ......................................... 19

Tabelle 6: Ausbreitungsrelevante Emissionsdaten der Gasverdichterstation .................. 22

Tabelle 7: Bagatellmassenströme gemäß Nr. 4.6.1.1 TA Luft ........................................ 22

Tabelle 8: Gitterstruktur der Ausbreitungsrechnung ....................................................... 24

Tabelle 9: Quellparameter .............................................................................................. 24

Tabelle 10: Depositionsparameter der stickstoffhaltigen Gase ......................................... 27

Tabelle 11: Maximale Immissionszusatzbelastung durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen gemäß TA Luft ............................................................... 30

Tabelle 12: Maximaler, gleitender 8-Stunden-Mittelwert durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen sinngemäß nach TA Luft ................................................ 31

Tabelle 13: Maximale Zusatzbelastung (Jahresmittelwerte) durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen gemäß der critical loads für Wälder der gemäßigten Breiten außerhab des Betriebsgeländes .................................... 32



Verzeichnis der Abbildungen

Abbildung 1: Lageplan der geplanten Gasverdichterstation (Quelle: Aufraggeber) ............... 8

Abbildung 2: Immissionsorte bezüglich der Bewertung der CO-Zusatzbelastung ............... 15

Abbildung 3: Relative Häufigkeiten der Windrichtungen und -geschwindigkeitsklassen an der Station Itzehoe für das Jahr 2005 ............................................................ 25

Abbildung 4: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeits- und Ausbreitungsklassen an der Station Itzehoe für das Jahr 2005 ....................................................... 26

Abbildung 5: Geländeisoflächen und -steigungen sowie Gitterebenen und Anemometerstandort (blaues Dreieck) .......................................................... 29

Abbildung 6: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von NO2 durch den Betrieb der Anlage in µg/m³ ........................................................................... 33

Abbildung 7: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von SO2 durch den Betrieb der Anlage in µg/m³ ........................................................................... 34

Abbildung 8: Jahressumme der Stickstoffdeposition in kg/(ha a) und der am höchsten belastete Aufpunkt außerhalb des Betriebsgeländes (ANP_1)....................... 35



1 Zusammenfassung

Die Gasunie Deutschland Transport Services GmbH & Co. KG beabsichtigt am Standort Quarnstedt eine neue Gasverdichterstation zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen des Ge-nehmigungsverfahrens wurde die TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG mit der Berechnung der erforderlichen Schornsteinhöhe und der Erstellung einer Prognose der zu erwartenden Emissi-onen und Immissionen beauftragt.

Die Bestimmung der Schornsteinhöhe richtet sich nach Nr. 5.5 TA Luft /1/. Die Ermittlung und Be-urteilung der Immissionen (Immissionsprognose) erfolgt ebenfalls nach TA Luft. Als beurteilungsre-levante Schadstoffe sind Stickstoffdioxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2) und Kohlenmonoxid (CO) zu betrachten.

Um die Anforderungen des Messplatzes für die wiederkehrende Emissionsmessungen gemäß DIN EN 15259 zu erfüllen, ergibt sich im vorliegenden Fall eine Schornsteinhöhe von 20,65 m.

Die gemäß TA Luft ermittelten Schornsteinhöhen für die Gasturbinen betragen rund 18 m. Diese Schornsteinhöhen sind maßgeblich für die Immissionsprognose und wurden den Berechnungen zu Grunde gelegt. Der gewählte Ansatz beschreibt damit den ungünstigsten Zustand, weil eine höhe-re Schornsteinhöhe zu einer besseren Ableitung der Abgase und damit zu niedrigeren Immissions-zusatzbelastungen führt.

Die erforderliche Schornsteinhöhe für die Heizzentrale liegt bei 6,7 m.

Die Schadstoffe SOX und NOX überschreiten die Bagatellmassenströme der TA Luft nicht. Gemäß Nr. 4.1 der TA Luft kann für diese Schadstoffe davon ausgegangen werden, dass schädliche Um-welteinwirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können. Unabhängig davon wer-den zusätzlich die Immissionszusatzbelastungen durch eine Ausbreitungsrechnung ermittelt.

Die maximale Zusatzbelastung aus dem Betrieb der geplanten Anlage erfüllt für die Schadstoffe NO2 und SO2 die Irrelevanzkriterien der TA Luft. Die Bestimmung von weiteren Immissionskenn-größen (Vorbelastung, Gesamtbelastung) bzw. die Betrachtung der Kurzzeitgrenzwerte kann ge-mäß Nr. 4.1 TA Luft entfallen. Es kann davon ausgegangen werden, dass schädliche Umweltein-wirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können.

Die Zusatzbelastung bezüglich der Stickstoffdeposition liegt ebenfalls unter 3 % des mittleren critical loads für Wälder der gemäßigten Breiten von 15 kg Stickstoff/(ha a). Diese Betrachtungsweise stellt eine konservative Abschätzung dar, da es sich bei dem hier betrachteten Fließgewässer und der angrenzenden Lebensräume um sehr dynamische Ökosysteme handelt, die Stoffeinträge durch das Fließgewässer selbst bzw. durch regelmäßige Überflutung ausgleichen können. Eine Verschlechterung des Erhaltungszustandes der Ökosysteme im Berechnungsgebiet ist somit nicht zu erwarten.

……………………………………

Peter Weidmann

Sachverständiger der TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG



2 Aufgabenstellung

Die Gasunie Deutschland Transport Services GmbH & Co. KG beabsichtigt am Standort Quarnstedt eine neue Gasverdichterstation zu errichten und zu betreiben. Im Rahmen des Ge-nehmigungsverfahrens wurde die TÜV NORD Umweltschutz GmbH & Co. KG mit der Berechnung der erforderlichen Schornsteinhöhe und der Erstellung einer Prognose der zu erwartenden Emissi-onen und Immissionen beauftragt.

Die Bestimmung der Schornsteinhöhe richtet sich nach Nr. 5.5 TA Luft /1/. Die Ermittlung und Be-urteilung der Immissionen (Immissionsprognose) erfolgt ebenfalls nach TA Luft. Als beurteilungsre-levante Schadstoffe sind Stickstoffdioxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2) und Kohlenmonoxid (CO) zu betrachten.

2.1 Vorgehensweise

Die Stellungnahme umfasst folgende Arbeitsschritte:

• Besichtigung des geplanten Anlagenstandortes, der Ausbreitungswege und der Immissi-onsorte,

• Berechnung der notwendigen Schornsteinhöhe,

• Berechnung der zu erwartenden Emissionen der Gesamtanlage auf Grundlage der vorge-legten Planungsdaten,

• Prognose der Immissionen durch Ausbreitungsrechnungen mit dem Programm LASAT (Version 3.1) in einer AUSTAL2000-konformen Konfiguration.

2.2 Verwendete Programme und Versionen

Für die Ausbreitungsrechnung wird das Modell LASAT in der Version 3.1 verwendet. Das Ausbrei-tungsmodell LASAT (Lagrange-Simulation von Aerosol-Transport) berechnet die Ausbreitung von Spurenstoffen in der Atmosphäre, indem für eine Gruppe repräsentativer Stoffteilchen der Trans-port und die turbulente Diffusion auf dem Computer simuliert wird (Lagrange-Simulation). LASAT beruht auf einem Forschungsmodell, das 1980 entwickelt und in verschiedenen Forschungsvorha-ben erprobt wurde. LASAT diente als Grundlage für die Entwicklung des Ausbreitungsmodells AUSTAL2000, dem offiziellen Referenzmodell der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) /1/. Es bietet im Vergleich zu AUSTAL2000 einen größeren Umfang von Eingabeoptionen und kürzere Rechenzeiten aufgrund der Unterstützung von mehreren Rechenkernen. Die Eingangsparameter wurden jedoch so gesetzt, dass die Berechnung konform zum Ausbreitungsmodell AUSTAL2000 der TA Luft erfolgen.

3 Anlagenbeschreibung

Das Hauptsystem der geplanten Gasverdichterstation Quarnstedt besteht aus drei Turboverdich-tereinheiten mit Gasturbinenantrieb. Die Verdichtereinheiten werden jeweils in einem eigenen, ge-schlossenen und lärmgeschützten Gebäude untergebracht, die Abgase werden über drei getrennte Schornsteine abgeführt.



Die Auslegung des Schornsteins und die Berechnung der Immissionen erfolgt als konservative Abschätzung unter der Annahme, dass alle drei Gasturbinen gleichzeitig betrieben werden. Als Gasturbinen sind Einheiten von Solar, Typ Taurus 70, vorgesehen.

Die installierte, nutzbare Gasturbinenleistung wird ca. 3 x 8,14 MW (ISO-Bedingungen) = 24,42 MW betragen. Der Wirkungsgrad der Gasturbinen liegt bei ca. 35 %. Aus dem Wirkungs-grad der Gasturbinen und der nutzbaren Gasturbinenleistung ergibt sich eine installierte Feuerungswärmeleistung von 3 x 23,06 MW = 69,18 MW.

Weiterhin ist eine Heizzentrale zur Erwärmung des Brenngases und zur Beheizung der Gebäude geplant. Die Heizzentrale soll aus vier Gas-Heizwertkesseln mit einer Nennleistung von jeweils 150 kW bestehen. Es sollen jedoch nur drei Kessel gleichzeitig betrieben werden.

Der vorgesehene dieselbetriebene Notstromgenerator ist im Rahmen der Immissionsprognose nicht zu betrachten, da dieser nur bei Störungen zum Einsatz kommt. Dagegen wird im Folgenden der durchgehende bestimmungsgemäße Volllastbetrieb untersucht.

Die folgende Abbildung zeigt den Lageplan der Anlage.



Abbildung 1: Lageplan der geplanten Gasverdichterstation (Quelle: Aufraggeber)



4 Beurteilungsgrundlage

4.1 Emissionsseitige Anforderungen

4.1.1 Geplante Verdichterstation

Für Erdgas betriebene Gasturbinen mit einer Feuerungswärmeleistung von mehr als 50 MW gelten nach der Dreizehnten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (13. BImSchV /2/), § 6, Abs. 1 die in Tabelle 1 genannten Grenzwerte. Wenn mehrere Anlagen dersel-ben Art in einem engen räumlichen und betrieblichen Zusammenhang stehen (gemeinsame Anla-ge), gilt gemäß der Vierten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (4. BImSchV) die Summe der Feuerungswärmeleistungen der Einzelanlagen. Die Gasverdichter-station hat bei Volllast der drei installierten Gasturbinen eine Feuerungswärmeleistung von insge-samt 69,18 MW, daher werden die Emissionsgrenzwerte für den Tagesmittelwert herangezogen. Die Begrenzung des Jahresmittelwertes gilt erst ab einer Feuerungswärmeleistung von 100 MW. Die Konzentrationen sind bezogen auf trockenes Abgas im Normzustand mit 15 % Sauerstoff. Die Emissionsgrenzwerte gelten bei Betrieb ab einer Last von 70 %, unter ISO-Bedingungen (Tempe-ratur 288,15 K, Druck 101,3 kPa, relative Luftfeuchte 60 %).

Tabelle 1: Emissionsgrenzwerte für die Gasturbinen gemäß 13. BImSchV

Stoff Einheit Tagesmittelwert

Stickoxide, gerechnet als NO2 mg/m³ 751

Kohlenmonoxid mg/m³ 100

Schwefeloxide, gerechnet als SO2 mg/m³ 11,7

4.1.2 Heizzentrale

Die Genehmigung des Betriebes der Gasverdichterstation beinhaltet eine Heizzentrale bestehend aus vier Gas-Heizwertkesseln mit einer Nennleistung von jeweils 150 kW. Es sollen jedoch nur drei Kessel gleichzeitig betrieben werden. Daraus ergibt sich eine Nennwärmeleistung von maximal 0,45 MW.

Für mit Gasen der öffentlichen Gasversorgung betriebene Feuerungsanlagen mit einer Feue-rungswärmeleistung von weniger als 20 MW gelten in Abhängigkeit von der Nennwärmeleistung der eingesetzten Kessel-Brenner-Einheiten (hier 150 kW) die in Tabelle 2 aufgeführten Emissions-begrenzungen gemäß der Ersten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (1. BImSchV /3/).

1 50 mg/m³gemäß der in 2013 voraussichtlich in Kraft tretenden novellierten 13. BImSchV



Tabelle 2: Emissionsgrenzwerte für die Heizzentrale gemäß 1. BImSchV

Stoff Einheit Grenzwert

Stickoxide, gerechnet als NO2 mg/kWh 60

Die Emissionsbegrenzung entspricht somit in diesem Fall 9,0 g/h je Einheit.

Darüber hinaus sind Gasfeuerungsanlagen mit einer Nennwärmeleistung von mehr als 50 kW nach § 10 der 1. BImSchV so zu betreiben, dass die nach dem Verfahren der Anlage 3, Nr. 3.4, bestimmten Abgasverluste 9 % nicht überschreiten.

4.1.3 Überwachung der Emissionsgrenzwerte der Gasturbinen-Anlage

Bei erdgasbetriebene Gasturbinenanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von mehr als 50 MW hat der Betreiber gemäß § 15 der 13. BImSchV /2/

• die Massenkonzentrationen von Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid,

• den Volumengehalt an Sauerstoff im Abgas und

• die zur Beurteilung des ordnungsgemäßen Betriebs erforderlichen Betriebsgrößen, insbe-sondere Leistung, Abgastemperatur, Abgasvolumenstrom, Feuchtegehalt und Druck

kontinuierlich zu ermitteln, zu registrieren, gemäß der 13. BImSchV § 16 Abs.1 auszuwerten und im Falle von § 16 Abs.2 Satz 3 zu übermitteln. Der Betreiber hat hierzu die Anlage vor Inbetrieb-nahme mit geeigneten Mess- und Auswerteeinrichtungen auszurüsten. Der ordnungsgemäße Ein-bau ist vor ihrer Inbetriebnahme der zuständigen Behörde durch die Bescheinigung einer für Kali-brierungen von der dafür zuständigen Behörde bekannt gegebenen Stelle nachzuweisen. Der Be-treiber hat die Messeinrichtungen durch eine für Kalibrierungen von der dafür zuständigen Behörde bekannt gegebenen Stelle kalibrieren und jährlich einmal auf Funktionsfähigkeit prüfen (Parallel-messung unter Verwendung der Referenzmethode) zu lassen. Die Kalibrierung nach Errichtung oder wesentlicher Änderung ist nach Erreichen des ungestörten Betriebes, jedoch frühestens nach dreimonatigem Betrieb und spätestens sechs Monate nach Inbetriebnahme, und anschließend wiederkehrend spätestens alle drei Jahre durchführen zu lassen. Die Berichte über das Ergebnis der Kalibrierung und der Prüfung der Funktionsfähigkeit sind der zuständigen Behörde innerhalb von zwölf Wochen nach Kalibrierung und Prüfung vorzulegen.

Die Messplätze müssen die Anforderungen der 13. BImSchV § 13 erfüllen.

Gemäß der 13. BImSchV § 15 Absatz 8 sind bei erdgasbetriebenen Gasturbinenanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von weniger als 100 MW Messungen zur Feststellung der Emissionen an Kohlenmonoxid, Stickstoffmonoxid und Stickstoffdioxid nicht erforderlich, wenn durch andere Prü-fungen, insbesondere der Prozessbedingungen, sichergestellt ist, dass die Emissionsgrenzwerte eingehalten werden. In diesem Fall hat der Betreiber alle drei Jahre Nachweise über die Korrelati-on zwischen den Prüfungen und den Emissionsgrenzwerten zu führen und der zuständigen Be-hörde auf Verlangen vorzulegen. Die Nachweise sind fünf Jahre nach Ende des Nachweiszeit-raums nach Satz 2 aufzubewahren.



Um die Stickoxidemissionen zu minimieren ist geplant, Gasturbinen mit DLE-Technik (dry low

emission) zu verwenden. Bei diesen Gasturbinen wird ab einer Drehzahlleistung von ca. 90 % bzw. einer Last von ca. 60 % durch spezielle Leitschaufeln (guide vanes) die Verbrennungsluftzu-fuhr optimiert. Der Einsatz dieser Technik hat zur Folge, dass der lineare Zusammenhang zwi-schen Brenngasverbrauch und Schadstoffemission nicht über den gesamten Leistungsbereich konstant bleibt. Zur kontinuierlichen Überwachung der Schadstoffemissionen über den Brenngas-verbrauch ist es daher erforderlich, dass zusätzlich die Stellung der Leitschaufeln der Gasturbinen erfasst wird.

Der TÜV NORD Umweltschutz hat dazu im Rahmen einer gutachtlichen Stellungnahme zur Gasverdichterstation Holtum ein Konzept vorgelegt. Das Emissionsüberwachungssystem von Hol-tum ist von der zuständigen Behörde (LBEG, Landesamt für Bergbau, Energie und Geologie in Niedersachsen) akzeptiert worden. Die Stellungnahme ist diesem Dokument als Anhang beigefügt. Dieses Konzept ist geeignet, die Anforderungen der 13. BImSchV § 15 Abs. 8 umzusetzen. Vo-raussetzung dafür ist, dass die dort beschriebenen technischen Maßnahmen umgesetzt werden.

4.2 Immissionsseitige Anforderungen

In der Ersten Allgemeinen Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Techni-sche Anleitung zur Reinhaltung der Luft - TA Luft) /1/ ist das Verwaltungshandeln im Rahmen von Genehmigungsverfahren und Überwachung von Anlagen geregelt. Insbesondere sind dort Immis-sionskenngrößen definiert und Immissionswerte als Bewertungsmaßstäbe festgelegt.

Immissionskenngrößen kennzeichnen die Höhe der Vorbelastung, der Zusatzbelastung oder der Gesamtbelastung für den jeweiligen luftverunreinigenden Stoff. Die Kenngröße für die Vorbelas-tung ist die vorhandene Belastung durch einen Schadstoff. Die Kenngröße für die Zusatzbelastung ist der Immissionsbeitrag, der durch das beantragte Vorhaben hervorgerufen wird. Die Kenngröße für die Gesamtbelastung ist aus den Kenngrößen der Vorbelastung und der Zusatzbelastung zu bilden.

Die Immissionswerte der TA Luft dienen der Prüfung, ob der Schutz der menschlichen Gesundheit, der Schutz vor erheblichen Belästigungen oder erheblichen Nachteilen und der Schutz vor schädli-chen Umwelteinwirkungen durch Deposition sichergestellt ist.

Die Beurteilung der Luftschadstoffbelastung für Kohlenmonoxid (CO) erfolgt auf Grundlage der bestehenden Grenzwerte der Neununddreißigsten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV) /4/.

4.2.1 Schutzgut Mensch

Tabelle 3 enthält für die hier zu untersuchenden Schadstoffe die Immissionswerte, die zum Schutz der menschlichen Gesundheit festgelegt wurden.



Tabelle 3: Immissions(grenz)werte für SO2, NO2 (TA Luft 4.2.1) und für CO (39. BImSchV) zum Schutz der menschlichen Gesundheit

Schadstoff Konzentration (µg/m³) Mittelungszeitraum Zulässige Überschreitungshäufigkeit

SO2

50 µg/m³

125 µg/m³

350 µg/m³

Jahr

24 Stunden

1 Stunde

-

3

24

NO2 40 µg/m³

200 µg/m³

Jahr

1 Stunde

-

18

CO 10 mg/m3 8 Stunden -

Die TA Luft gibt für NO2 und SO2 Immissionswerte (= Grenzwerte) mit unterschiedlichen Zeitbezü-gen an (Immissions-Jahreswerte, Immissions-Tageswerte, Immissions-Stundenwerte). Für Immis-sions-Tageswerte und Immissions-Stundenwerte sind Überschreitungen in beschränkter Anzahl zulässig. Die angegebenen Immissions(grenz)werte gelten für die Gesamtbelastung.

Für die mit Immissionswerten geregelten Stoffe werden im Abschnitt 4 der TA Luft Irrelevanzschwellen festgelegt. Sie betragen 3 % hinsichtlich der in Tabelle 3 aufgeführten Immis-sions-Jahreswerte. Für Kohlenmonoxid (CO) wird die Irrelevanzschwelle der TA Luft sinngemäß verwendet.

Wenn die berechneten Zusatzbelastungen die Irrelevanzgrenzen unterschreiten, kann die Ermitt-lung weiterer Immissionskenngrößen (z.B. Kurzzeitwerte) entfallen. In diesen Fällen kann davon ausgegangen werden, dass schädliche Umwelteinwirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können.

4.2.2 Schutzgut Ökosysteme und Vegetation

In Nr. 4.4.1 der TA Luft und in der 39. BImSchV sind für die hier zu untersuchenden Schadstoffe an den relevanten Beurteilungspunkten einzuhaltende Immissionswerte (bzw. Grenzwerte) zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation festgelegt (siehe Tabelle 4). Diese Beurteilungs-punkte sind (nach Nr. 4.6.2.6 TA Luft bzw. Anlage 3 der 39. BImSchV) so festzulegen, dass sie mehr als 20 km von Ballungsräumen oder 5 km von anderen bebauten Gebieten, Industrieanlagen oder Straßen entfernt sind. In vorliegenden Fall werden diese Anforderungen im Beurteilungsge-biet (s. 7.2.1) nicht erfüllt, die Einhaltung der Immissionswerte zum Schutz von Ökosystemen und der Vegetation muss daher nicht beurteilt werden.

Die Anforderungen bezüglich der Entfernungen gelten nicht für Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung (Natura2000-Gebiete). Im Sinne einer Erheblichkeitsprüfung der Stoffeinträge werden die oben genannten Werte für Natura2000-Gebiete als Beurteilungsgrundlage herangezogen.



Tabelle 4: Immissionswerte für Schwefeldioxid und Stickstoffoxide zum Schutz von Ökosyste-men und der Vegetation (TA Luft 4.4.1)

Schadstoff Konzentration (µg/m³) Mittelungszeitraum Schutzgut

SO2 20 Jahr und Winter (1.10. bis 31.03.)

Ökosysteme

NOX 30 Jahr Vegetation

Für die Beurteilung von Stickstoffdeposition in Gebieten von gemeinschaftlicher Bedeutung ist durch die Rechtsprechung im Fall der Autobahn 44 /5/ ein Präzedenzfall geschaffen worden. Da-nach ist in einem Natura2000-Gebiet eine Irrelevanzschwelle von 3 % anzuerkennen, wenn die Vorbelastung den critical load um das Doppelte übersteigt. Für Fließgewässer und damit in Zu-sammenhang stehende Lebenraumtypen wie z. B. Auenwälder sind aufgrund der hohen Dynamik keine critical loads definiert. Es wird als konservative Abschätzung trotzdem der mittlere critical

load für Wälder der gemäßigten Breiten von 15 kg/(ha·a). angesetzt. Unter Annahme dieses critical

loads liegt die Irrelevanzschwelle also bei 0,45 kg/(ha·a). Die Vorbelastung für Laubwald liegt nach den Vorbelastungsdaten des Umweltbundesamtes (Stand 2007) im Plangebiet bei 31 kg/(ha·a). Unseres Erachtens besteht kein Grund, die Irrelevanzgrenze wie im oben genannten Urteil nur in Kombination mit einer bestimmten Vorbelastung anzusetzen. Die 3 %-Grenze ist naturschutzfach-lich als diejenige Schwelle ermittelt worden, unterhalb der keine Verschlechterung des Erhaltungs-zustands zu befürchten ist. Sie ist nicht im Sinne einer Erheblichkeit im Vergleich zur Vorbelastung zu verstehen.

5 Örtliche Verhältnisse

Der geplante Standort der neuen Gasverdichterstation grenzt südlich an die bestehende Gasverdichterstation an, der Standort liegt ca. 1 km südlich des Ortskerns von Quarnstedt.

5.1 Ortsbesichtigung

Eine Ortsbesichtigung des Anlagenstandortes, der Ausbreitungswege und der Immissionsorte wurde am 28.04.2011 durchgeführt. Der aktuell gewählte Standort südlich der bestehenden Gasverdichterstation führt zu keinen neuen Erkenntnissen hinsichtlich der Ausbreitungswege und der Immissionsorte.

5.2 Geländestruktur

Das umliegende Gelände ist wellig und weist eine mäßige orographische Gliederung auf, die bei den durchzuführenden Berechnungen berücksichtigt wird.

5.3 Nutzungsstruktur

Die Flächen im Umfeld der Anlage werden hauptsächlich landwirtschaftlich genutzt. Östlich des Standortes befindet sich ein ca. 3 ha großer Laubwald. Nördlich der Anlage in ca. 1 km Entfernung liegt der Ortskern von Quarnstedt. Die nächstgelegene Wohnbebauung liegt in ca. 750 m Entfer-nung in nördlicher Richtung.



5.4 Immissionsorte

Immissionsorte sind nach TA Luft alle Bereiche in denen sich Menschen nicht nur vorübergehend aufhalten. Zusätzliche werden bezüglich der Schwefel- und Stickoxide sowie der Stickstoffdeposi-tion Gebiete von gemeinschaftlicher Bedeutung (Natura2000-Gebiete) berücksichtigt.

Die Bewertung der Immissionen für NO2 und SO2 erfolgt anhand der maximalen im Beurteilungs-gebiet ermittelten Zusatzbelastung. An allen anderen Orten im Beurteilungsgebiet ist die Zusatzbe-lastung geringer.

Die Bewertung der Immissionen für CO erfolgt anhand von Immissionsort im Umfeld der Anlage (s. Abbildung 2)



Abbildung 2: Immissionsorte bezüglich der Bewertung der CO-Zusatzbelastung



6 Schornsteinhöhenberechnung

Die Ermittlung der Schornsteinhöhen für die Gasturbinen erfolgt nach der Technischen Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft /1/).

Die TA Luft enthält zur Vorsorge in Abschnitt 5.5 Anforderungen für die Ableitung von Abgasen. Allgemein gilt nach Nr. 5.5.1, dass Abgase so abzuleiten sind, dass ein ungestörter Abtransport mit der freien Luftströmung ermöglicht wird. Danach müssen auch benachbarte Gebäude bzw. Bewuchs u. U. berücksichtigt werden. Auf der Grundlage der Lage der Gebäude zum Schornstein wird nach Nr. 5.5.2 die gebäudebedingte Schornsteinhöhe ermittelt. Weiterhin ist nach Nr. 5.5.3 und Nr. 5.5.4 die Ermittlung einer emissionsbedingten Schornsteinhöhe erforderlich. Außerdem ist bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe eine unebene Geländeform zu berücksichtigen, wenn die Anlage in einem Tal liegt oder die Ausbreitung der Emissionen durch Geländeerhebungen gestört wird. Die größte auf diesen Wegen bestimmte Schornsteinhöhe ist ausschlaggebend.

Die Berechnung der Schornsteinmindesthöhe für die Heizzentrale erfolgt nach TA Luft Nr. 5.5.1 und VDI 3781 Blatt 4 /6/.

Die Berechnung der Schornsteinhöhen erfolgt unter Annahme der Gaszusammensetzung aus der Gasanalyse gemäß den Angaben des Betreibers. Die Gaszusammensetzung ist im Anhang dargestellt.

6.1 Schornsteinhöhe für die Gasturbinen

6.1.1 Emissionsbedingte Schornsteinhöhe (Nr. 5.5.3 TA Luft)

Die emissionsbedingte Schornsteinhöhe setzt sich zusammen aus der rechnerischen Schornsteinhöhe H' über dem Immissionsniveau, die sich aus den Abgasdaten ergibt, und dem Zuschlag J für die Höhe des Immissionsniveaus, der auf Grund der Bebauung und des Bewuchses im Beurteilungsgebiet um den Schornstein festgelegt wird.

Die Ermittlung der emissionsbedingten Schornsteinhöhen He erfolgt mit Hilfe des Nomogramms nach Nr. 5.5.3 TA Luft. Der TÜV NORD Umweltschutz verfügt über ein Programm, welches die Schornsteinhöhe mit den Formeln errechnet, die dem Nomogramm zu Grunde liegen. Dazu werden folgende Angaben benötigt:

d Innendurchmesser des Schornsteins

t Temperatur des Abgases an der Schornsteinmündung

R Trockener Abgasvolumenstrom

Q Emissionsmassenstrom

S S-Wert nach TA Luft, Anhang 7

6.1.1.1 Emissionsdaten

Die Gasturbinen haben eine Feuerungswärmeleistung von jeweils 23,06 MW. In Tabelle 5 sind die Emissionsdaten der Gasturbinen für die Schadstoffe Stickoxide, Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid zusammengestellt.



Da die Gesamtanlage eine Feuerungswärmeleistung von 69,18 MW aufweist, wurden für die Bemessung der Schornsteinhöhe die Tagesgrenzwerte der 13. BImSchV für Gasturbinenanlagen (§ 6) beim Einsatz von Gasen der öffentlichen Gasversorgung angesetzt. Die Auslegung des Schornsteins erfolgt bezüglich des Emissionsmassenstromes für den theoretischen Fall, dass die Gasturbinen jeweils den Tagesgrenzwert voll ausschöpfen. Für die Ermittlung des Abgasvolumens wird der Betrieb der Gasturbinen bei Volllast angesetzt.

Nr. 5.5.3 TA Luft sieht vor, dass die Emissionen von NO mit einem Umwandlungsgrad von 60 % in NO2 umzurechnen sind. Außerdem gehen wir auf Grund unserer Erfahrungen mit Anla-genherstellern und mit Emissionsmessungen als anerkannte Messstelle nach § 26 BImSchG davon aus, dass bei Betrieb der Gasturbinen üblicherweise etwa 20 % der NOX-Emissionen direkt als NO2 vorliegen.

6.1.1.2 Berechnung

Die Schornsteinhöhenberechnung berücksichtigt den ungünstigsten, bestimmungsgemäßen Be-triebszustand und stellt auf den Stoff mit dem höchsten Verhältnis zwischen Massenstrom Q und S-Wert ab (Q/S-Verhältnis, siehe Tabelle 5). Der S-Wert ist ein Faktor für die Schornsteinhöhenbestimmung, für den die in Anhang 7 der TA Luft festgelegten Werte einzusetzen sind. Für die Schornsteinhöhenermittlung werden als Emissionsgrenzwerte die Tagesmittelwerte der 13. BImSchV herangezogen. Bei der Berücksichtigung des ungünstigsten Betriebszustandes sind realistische Annahmen zu treffen. Störungen des bestimmungsgemäßen Betriebszustandes sind daher nicht zu betrachten. Der ungünstigste Betriebsszustand ist der Betrieb bei Volllast.

In Anhang 7 der TA Luft sind S-Werte für anorganische, staubförmige sowie organische und krebserzeugende Stoffgruppen aufgeführt. Nach Prüfung im vorliegenden Fall ist der für die Schornsteinhöhenermittlung bestimmende Stoff Stickstoffdioxid (siehe Tabelle 5).

Die für die Ermittlung der Schornsteinhöhe relevanten Emissionsmassenströme, der S-Wert und das Q/S-Verhältnis sind in der Tabelle 5 zusammengefasst. In die Berechnung der Ab-gasfahnenüberhöhung geht der Volumenstrom der geplanten Betriebsweise, bei den Gasturbinen also bei einem Betriebssauerstoffgehalt von 15 % ein.

Gemäß Nr. 5.5.3 TA Luft ergibt sich eine rechnerische Schornsteinhöhe H‘ von 6,7m (siehe Tabel-le 5).

Nach Nr. 5.5.4 der TA Luft soll in den Fällen, in denen die geschlossene, vorhandene oder nach einem Bebauungsplan zulässige Bebauung oder der geschlossene Bewuchs mehr als 5 vom Hundert des Beurteilungsgebietes beträgt, die bestimmte (emissionsbedingte) Schornsteinhöhe H' um den Zusatzbetrag J erhöht werden. Auf Grundlage der hauptsächlich zweigeschossigen Gebäude im Umfeld der geplanten Anlage und der überwiegend landwirtschaftlichen Prägung wird das mittlere Immissionsniveau mit 7 m angesetzt. Dadurch ergibt sich eine Schornsteinhöhe H (gesamt) von 13,7 m für die Gasturbinen.



6.1.1.3 Überlagerung der Abgasfahnen

Beim gleichzeitigen Betrieb der Gasturbinen ist zu beachten, dass alle Abgase Stickoxide enthalten und sich die Abgasfahnen ggf. überlagern können. Gemäß 5.5.2 TA Luft ist bei mehreren etwa gleich hohen Schornsteinen zu prüfen, inwieweit diese Emissionen bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe zusammenzufassen sind.

Der Abstand der Schornsteine der Gasturbinen liegt mit ca. 30 m über dem 1,4fachen der Schornsteinhöhe von 13,7 m, eine Zusammenfassung der Emissionen ist somit eigentlich nicht erforderlich. Aufgrund der großen Abgasfahnenüberhöhung in Folge der hohen Abgastemperatur und des großen Abgasvolumenstromes ist jedoch zu erwarten, dass die Immissionsmaxima relativ flach sind und nahe beeinander liegen. Daher werden als konservative Vorgehensweise die Emissionsmassenströme aller Einzelquellen addiert, unter Beibehaltung der übrigen Daten einer der zu berechnenden Einzelquellen. Die erforderliche Schornsteinhöhe bei Zusammenfassung der Emissionen beträgt 18,2 m.



Tabelle 5: Parameter für die emissionsbedingte Schornsteinhöhenberechnung basierend auf den Angaben des Betreibers zur Gaszusammensetzung H-Gas 1und zur Dimensio-nierung des Schornsteins

Aggregat Gasturbinen Summe

Anzahl 3

Feuerungswärmeleistung kW 23060 69180

Brennstoff Erdgas

Heizwert (kW h)/m³ 10

Betriebszustand O2-Gehalt Vol-% 15

Abgasvolumen trocken Nm³/h 69100

Bezugszustand O2-Gehalt Vol-% 15,0

Abgasvolumen trocken m³/h 69100

Ableitbedingungen

Abgastemp °C 490 490

Durchmesser m 1,85 1,85

Abgasgeschwindigkeit m/s 21,7 21,7

CO mg/m³ 100,0

Emissionsmassenstrom Q kg/h 6,91 20,73

S-Wert 7,50 7,50

Q/S 0,9 2,8

SO2 mg/m³ 12


S-Wert 0,14 0,14

Q/S 5,9 17,8

NOX mg/m³ 75

Anteil Direktemission NO2 % 20%

NO2-Faktor 0,68


S-Wert 0,10 0,10

Q/S 35,2 105,7

Schornsteinhöhenberechnung

Schornsteinhöhe H' m 6,7 11,2

Immissionsniveau J m 7,0 7,0

Schornsteinbauhöhe m 13,7 18,2



6.1.2 Ermittlung der gebäudebedingten Schornsteinhöhen (Nr. 5.5.2 TA Luft)

Für die gebäudebedingte Schornsteinhöhe soll gemäß TA Luft der Schornstein mindestens eine Höhe von 10 m über Flur und eine den Dachfirst um 3 m überragende Höhe haben. Bei einer Dachneigung von weniger als 20° ist die Höhe eines fiktiven Dachfirstes unter Zugrundelegung einer 20°-Neigung zu ermitteln (20°-Regel). Im vorliegenden Fall beträgt die Traufhöhe (hT) 8,2 m und die Gebäudebreite (b) 13,1 m Die Dachneigung ist kleiner als 20°. Da ergibt sich eine gebäu-debedingte Schornsteinhöhe gemäß 20°-Regel (h20°) von:

6,133))20tan(2

1,13(2,83))20tan(

2(

20=+°⋅+=+°⋅+=

°

bhh

T

Da sich der Schornstein unmittelbar neben dem zu berücksichtigenden Gebäude befindet, ist die berechnete gebäudebedingte Schornsteinhöhe hinreichend konservativ.

Die resultierende gebäudebedingte Schornsteinhöhe ist somit 13,6 m.

6.1.3 Ermittlung der geländebedingten Schornsteinhöhe (Nr. 5.5.4 TA Luft)

Bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe ist eine unebene Geländeform zu berücksichtigen, wenn die Anlage in einem Tal liegt oder die Ausbreitung der Emissionen durch Geländeerhebungen gestört wird.

Im vorliegenden Fall liegt die Anlage an einer flachen Geländestufe mit einer Steigung von ca. 2 %. Der Korrekturfaktor für eine solche Geländestufe liegt gemäß VDI-Richtlinie 3781 Blatt 2 /7/ bei 1,01. Diese Korrektur ist kleiner als der Rundungsfehler beim Runden auf halbe Meter Schornsteinbauhöhe und wir daher im vorliegenden Fall vernachlässigt.

6.1.4 Anforderungen für die Einrichtung einer Messstelle

Gemäß DIN EN 15259 /8/ müssen Messungen der Emissionen an allen Messpunkten u. a. bele-gen, dass in der Abgasströmung Anforderungen bezüglich Rückströmung, Geschwindigkeit und Homogenität erfüllt sind. Diese Anforderungen werden im Allgemeinen in geraden Kanalabschnit-ten mit einer Einlaufstrecke von fünf hydraulischen Durchmessern vor und einer Auslaufstrecke von zwei hydraulischen Durchmessern hinter dem Messquerschnitt erfüllt (Abstand bis zum Ende des Abgaskanals mindestens fünf hydraulische Durchmesser). Im Einzelfall können die Ein- und Auslaufstrecken kleiner sein, die Anforderungen bezüglich Rückströmung, Geschwindigkeit und Homogenität etc. müssen jedoch eingehalten sein.

Aufgrund des relativ großen Durchmessers des geplanten Schornsteins von 1,85 m ergibt sich im vorliegenden Fall aus den Anforderungen für die Ein- und Auslaufstrecke eine Schornsteinhöhe von 20,65 m, die damit geringfügig höher ist, als die gemäß der Schornsteinhöhenberechnung nach TA Luft ermittelte. Maßgeblich für die Immissionsprognose ist jedoch die erforderliche Schornsteinhöhe nach TA Luft.

6.1.5 Zusammenfassung: Maßgebliche Schornsteinhöhe

Im vorliegenden Fall ist die emissionsbedingte Schornsteinhöhe für die Gasturbinen von 18,2 m höher als die gebäudebedingte Schornsteinhöhe.

Als Ergebnis ist festzuhalten, dass die erforderliche Schornsteinhöhe für die Gasturbinen jeweils bei rund 18,0 m liegt.



6.2 Schornsteinmindesthöhe für die Heizzentrale

6.2.1 Ermittlung der gebäudebedingten Schornsteinhöhe

Die Mindestabstand der Schornsteinmündung von der Dachfläche beträgt gemäß VDI 3781 Blatt 4, Nr. 2.3.2.2 für Gebäude mit Dachneigungen von weniger als 20° und einer Feuerungswärmeleis-tung der Anlage von mehr als 1 GJ/h beim Einsatz von Gasen der öffentlichen Gasversorgung das sechsfache des hydraulischen Durchmessers, mindestens jedoch 1,5 m. Auf Grundlage der Pla-nungsdaten für das Werkstattgebäude mit einer Firsthöhe von 5,2 m liegt die erforderliche Min-desthöhe danach bei 6,7 m.

Es genügt eine maximale Höhe der Schornsteinmündung von 1,0 m über dem First des Daches bei einer angenommenen Dachneigung von 20°. Diese Vorgehensweise würde im vorliegenden Fall jedoch zu einer größeren Schornsteinhöhe führen.

6.2.2 Ermittlung der umgebungsbedingten Schornsteinhöhe (VDI 3781 Blatt 4)

Die Schornsteinhöhe über der Fensteroberkante des höchsten zu schützenden und zum ständigen Aufenthalt von Menschen bestimmten Raumes liegt bei einer Feuerungswärmeleistung von ca. 1,6 GJ/h bei rund 1,2 m. Bezogen auf die Fensteroberkante des geplanten Betriebsgebäudes von 3,05 m errechnet sich daraus eine erforderlichen Schornsteinhöhe von rund 4,3 m.

6.2.3 Überlagerung der Abgasfahnen

Die Schornsteinhöhe der Heizzentrale liegt mit 6,7 m deutlich unter den Schornsteinhöhen der Gasturbinen. Eine Überlagerung der Abgasfahnen ist daher nicht zu erwarten.

6.2.4 Zusammenfassung: Maßgebliche Schornsteinmindesthöhe

Im vorliegenden Fall ist die gebäudebedingte Schornsteinhöhe für die Heizzentrale von 6,7 m höher als die umgebungsbedingte Schornsteinhöhe.

Als Ergebnis ist festzuhalten, dass die erforderliche Schornsteinbauhöhe für die Heizzentrale bei 6,7 m liegt.

7 Immissionsprognose

7.1 Emissionen

In der nachfolgenden Tabelle 6 sind die ausbreitungsrelevanten Emissionsdaten der Gasturbinen für den bestimmungsgemäßen Betrieb zusammengestellt. Für die Gasturbinen wurde auf Basis der Angaben des Betreibers zum Brennstoff und zur Feuerungswärmeleistung ein Abgasvolumen-strom berechnet. Die Emissionsmassenströme ergeben sich unter Berücksichtigung der zulässi-gen Emissionskonzentrationen nach der 13. BImSchV. Sollte sich auf Grund der Umsetzung der Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen in deutsches Recht ein niedrigerer Emissions-grenzwert ergeben, führt dies zu einer niedrigeren Immissionsbelastung als nachfolgend ausge-wiesen.

Für die Ausbreitungsrechnung wird als konservative Abschätzung ein kontinuierlicher Volllastbe-trieb aller Gasturbinen angesetzt.



Tabelle 6: Ausbreitungsrelevante Emissionsdaten der Gasverdichterstation

Anlage Gasturbine Heizzentrale Summe

Abgasmenge (Bezug, trocken) Nm3/h 69100 450

Abgasmenge (Betrieb, feucht) Nm3/h 74400 -*

Abgastemperatur °C 490 -*

Durchmesser m 1,85 -*

Schornsteinhöhe m 18 6,7

Konzentration

SO2 mg/m3 11,7 -

NOX (gerechnet als NO2) mg/m3 75,0 60,0

NO mg/m3 39,1 37,2

NO2 mg/m3 15,0 3,00

CO mg/m3 100 -

Massenstrom

SO2 kg/h 0,81 - 2,43

NOX (gerechnet als NO2) kg/h 5,18 0,027 15,6

NO kg/h 2,70 0,0167 8,1

NO2 kg/h 1,04 0,00135 3,1

CO kg/h 6,91 - 20,7

* Für die Ableitung der Abgase der Heizzentrale wurde keine Abgasfahnenüberhöhung berücksich-tigt

Die Bestimmung von Immissionskenngrößen (Zusatz-, Vor- und Gesamtbelastung) ist nicht erfor-derlich, wenn Schadstoffe die Bagatellmassenströme gemäß Nr. 4.6.1.1, Tabelle 7 der TA Luft (s. Tabelle 7) nicht überschreiten. Für den Schadstoff CO sind in der TA Luft keine Bagatellmas-senströme definiert.

Tabelle 7: Bagatellmassenströme gemäß Nr. 4.6.1.1 TA Luft

Schadstoff Bagatellmassenstrom in kg/h

SOX (angegeben als SO2) 20

NOX (angegeben als NO2) 20

Die Schadstoffe SOX und NOX überschreiten die Bagatellmassenströme der TA Luft nicht. Gemäß Nr. 4.1 der TA Luft kann für diese Schadstoffe davon ausgegangen werden, dass schädliche Um-welteinwirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können. Unabhängig davon wer-



den jedoch zusätzlich die Immissionszusatzbelastungen durch eine Ausbreitungsrechnung ermit-telt.

CO ist in der TA Luft nicht mit einem Immissionswert belegt. Dementsprechend ist keine Irrelevanzschwelle konkretisiert. Der Beurteilungswert (Immissionsgrenzwert) der 39. BImSchV als gleitender Mittelwert mit einem Mittelungszeitraum von 8 Stunden kann mit der Ausbreitungsrech-nung gemäß Anhang 3 TA Luft nicht ausgewertet werden. Folgender Vergleich zeigt jedoch, dass die CO Emissionen in jedem Fall unkritisch sind und eine Ermittlung der Immissionen nicht erfor-derlich ist: Der CO-Emissionsmassenstrom beträgt mit 20,7 kg/h etwa das 8,5fache des SO2-Emissionsmassenstroms. Der CO-Immissionsgrenzwert (als 8 Stundenmittelwert) beträgt dagegen das 80fache des SO2-Tagesmittelgrenzwertes, der zudem drei Mal überschritten werden darf, und das 200fache des SO2-Jahresmittelgrenzwertes. Wie die nachfolgenden Ausbreitungsrechnungen zeigen, sind die SO2-Immissionen sehr gering (höchster Jahresmittelwert kleiner als 1000stel des Grenzwertes). Dies gilt in noch größerem Maße für CO.

7.2 Ausbreitungsrechnung

7.2.1 Beurteilungsgebiet und Rechengebiet

Nach Nr. 4.6.2.5 TA Luft /1/ sind die maximalen Immissionen in einem Berechnungsgebiet zu be-stimmen, das einen Kreis mit dem Radius der 50-fachen Schornsteinhöhe um die Anlage beinhal-tet.

Die größte Schornsteinhöhe beträgt 18 m. Daraus folgt ein Beurteilungsgebiet mit einem Radius von 900 m. Das Beurteilungsgebiet nach TA Luft soll zusätzlich die Flächen umfassen, auf denen die Zusatzbelastung im Aufpunkt mehr als 3 % des Immissions-Jahresgrenzwertes beträgt bzw. ein Gebiet, dass „eine Beurteilung der Gesamtbelastung an den Punkten mit mutmaßlich höchster relevanter Belastung für dort nicht nur vorübergehend exponierte Schutzgüter […] ermöglicht“.

Die Ausbreitungsrechnungen zeigen, dass die relevanten Zusatzbelastungen innerhalb eines Ab-standes von 3 km zur Anlage auftreten. Das Rechengebiet wurde daher entsprechend ausge-dehnt. Zusätzlich wurde das Rechengebiet nach Norden und Westen erweitert, um einen Anemometerstandort am tatsächlichen Standort der DWD-Station zu ermöglichen. Aus rechen-technischen Gründen setzt das Ausbreitungsmodell ein rechteckiges Gebiet an. Im vorliegenden Fall wird ein sechsfach geschachteltes Rechengebiet mit einer maximalen Ausdehnung von ca. 20,5 km x 7,7 km gewählt. Bezüglich der Höhenschichtung wurden bis in doppelte Gebäudehöhe (16 m) 3 m-Schichten, darüber die Standardhöhen von AUSTAL2000 verwendet. Die genauen Abmessungen der Gitter sind in Tabelle 8 zusammengefasst.



Tabelle 8: Gitterstruktur der Ausbreitungsrechnung

Stufe Nr. Anzahl Zellen Anzahl Zellen Anzahl Zellen Zellgrößen

x y z dd in m

1 64 52 10 4

2 64 52 25 8

3 64 52 25 16

4 64 52 25 32

5 64 52 25 64

6 160 85 25 128

7.2.2 Quellmodellierung

In Tabelle 9 sind die Parameter der Quellen zusammengestellt. Die Schornsteine der Gasturbinen wurden als Punktquellen modelliert, für die Ableitung der Abgase wurde eine Abgasfahnenüberhö-hung berücksichtigt. Der Schornstein der Heizzentrale wurde als vertikale Linienquelle von der halben bis zur vollen Schornsteinhöhe modelliert. Diese Vorgehensweise bildet die Auswirkungen des Werkstattgebäudes auf das Strömungsfeld ab. Durch die gebäudebedingte Verwirbelung kann die Abgasfahne in Richtung Boden gelenkt werden.

Tabelle 9: Quellparameter

Quelle Xq Yq Hq Cq Dq Vq Qq

Gasturbine I 3551564 5979047 18,0 0 1,85 21,5 13,5

Gasturbine II 3551592 5979061 18,0 0 1,85 21,5 13,5

Gasturbine III 3551620 5979075 18,0 0 1,85 21,5 13,5

Heizzentrale 3551535 5979097 3,35 3,35 - - -

Xq,Yq = Rechts- und Hochwert in m, Hq = Quellhöhe in m, Dq = Durchmesser in m, Vq = Abgasgeschwin-

digkeit in m/s, Qq = Wärmestrom in MW

7.2.3 Meteorologische Daten

Für die Berechnung der Immissionen werden meteorologische Daten benötigt, die für den Standort repräsentativ sind. Aufgrund der relativ geringen Entfernung des Standortes der DWD-Station Itze-hoe zum Standort der Anlage wurde das Berechnungsgebiet nach Westen ausgedehnt, sodass der Standort der DWD-Station als Anemometerposition für die Ausbreitungsrechnung verwendet werden kann.

Die Ausbreitungsrechnung nach der TA Luft, Anhang 3, Ziffer 1, ist als Zeitreihenberechnung über jeweils ein Jahr oder auf der Basis einer Häufigkeitsverteilung durchzuführen. In Ziffer 4.6.4.1 der TA Luft wird ausgeführt, dass – im Falle einer Zeitreihenberechnung – die Berechnungen auf der



Basis einer repräsentativen Jahreszeitreihe durchzuführen sind. Für den Zeitraum 2002–2008 wurde vom Deutschen Wetterdienst (DWD) das Jahr 2005 als repräsentativ ausgewählt /9/.

Als Auszug aus diesen Daten zeigt Abbildung 3 die Verteilung der Windrichtung und –geschwin-digkeit sowie Abbildung 4 die relativen Häufigkeiten der Windgeschwindigkeits- und Ausbreitungs-klassen.

Abbildung 3: Relative Häufigkeiten der Windrichtungen und -geschwindigkeitsklassen an der Sta-tion Itzehoe für das Jahr 2005

NORD

SÜD

WEST OST

1,2%

2,4%

3,6%

4,8%

6%

Windgeschw. [m/s]

> 10

8.5 - 10.0

7.0 - 8.4

5.5 - 6.9

3.9 - 5.4

2.4 - 3.8

1.9 - 2.3

1.4 - 1.8

< 1.4

Windstille: 1,10%



Abbildung 4: Häufigkeitsverteilung der Windgeschwindigkeits- und Ausbreitungsklassen an der Station Itzehoe für das Jahr 2005

7.2.4 Rauhigkeitslänge

Die Rauhigkeitslänge ist ein Maß für die Bodenrauigkeit. Sie definiert die Höhe, bei der bei neutra-ler Schichtung ein über der rauen Oberfläche logarithmisch approximiertes, vertikales Windprofil die Windgeschwindigkeit Null hätte. Für die Immissionen ist die Rauhigkeitslänge in Luv und Lee der Quellen in Bezug auf den jeweiligen Immissionsort entscheidend. In den Ausbreitungsmodellen LASAT und AUSTAL2000 wird für das gesamte Berechnungsgebiet eine mittlere Rauhigkeitslänge zugrunde gelegt. Bei heterogenen Verteilungen der Rauhigkeitslängen kann es daher erforderlich sein für die Immissionsorte Ausbreitungsrechnungen mit unterschiedlichen Rauhigkeitslängen durchzuführen.

1,1

12,0

6,5

8,9

28,1

23,0

12,4

5,2

1,7 0,90

5

10

15

20

25

30

%

Häufigkeitsverteilung Windgeschwindigkeit (Ausbreitungsklasse Alle)

Windgeschwindigkeitsklasse (m/s)Windstille < 1.4 1.4 - 1.8 1.9 - 2.3 2.4 - 3.8 3.9 - 5.4 5.5 - 6.9 7.0 - 8.4 8.5 - 10.0 > 10

11,213,6

52,8

14,2

4,82,2 1,1

0

10

20

30

40

50

60

%

Häufigkeitsverteilung Ausbreitungsklasse

AusbreitungsklasseI II III1 III2 IV V Unbekannt



Die Berechnungen werden mit der Rauhigkeitslänge 0,2 m durchgeführt. Diese Rauhigkeitslänge wurde vom Corine-Kataster (vgl. TA Luft, Anhang 3) als mittlere Rauhigkeitslänge in einem Radius von 180 m (10-fache Schornsteinhöhe) um die Anlage ausgewiesen. Sie ist auch nach Prüfung der aktuellen Flächennutzungen sachgerecht.

7.2.5 NO2-Direktemission und NO/NO2-Umwandlung

Üblicherweise liegt bei Verbrennungsprozessen der Anteil der Stickstoffdioxidemission (NO2) an der Stickoxidemission (NOX) insgesamt zwischen 1 und 20 %. Wir gehen auf Grund unserer Erfah-rungen mit Anlagenherstellern und mit Emissionsmessungen als anerkannte Messstelle nach § 26 BImSchG davon aus, dass bei Betrieb der Gasturbine üblicherweise 20 % der NOX-Emissionen direkt als NO2 entstehen und bei Kesselfeuerung 5 %.

Gemäß Anhang 3, Nr. 3 der TA Luft ist die Umwandlung von NO in NO2 gemäß VDI 3782, Blatt 1 umzurechnen. Der Grad der Umwandlung ist von der Ausbreitungsklasse und der Reisezeit der Stickoxide und damit von der Entfernung zwischen Beurteilungspunkt und Emissionsquelle abhän-gig und wird vom Programmsystem LASAT jeweils berechnet.

7.2.6 Deposition

Abweichend von den Bestimmungen der TA Luft wurde die Deposition der Stickoxide bestimmt. Der Stickstoffeintrag wurde mit dem Programm LASAT berechnet. Die Verwendung von LASAT ist erforderlich, da für die Stoffe NO, NO2 unterschiedliche Depositionsgeschwindigkeiten und Aus-waschraten anzusetzen sind und diese nur in LASAT explizit vorgegeben werden können. Die De-positionsparameter wurden der Richtlinie VDI 3782 Blatt 5 entnommen /10/.

Tabelle 10: Depositionsparameter der stickstoffhaltigen Gase

Empfehlungen für großräumiges Mittel

Stoff NO NO2

Depositionsgeschwindigkeit in cm/s 0,05 0,30

Auswaschrate in 1/s

(Ι = Niederschlagsintensität in mm/h) 0 1,0 • 10-7(Ι )1

Hinsichtlich der Größe und Lage des Berechnungsgebiets, der Rechengitterstruktur, der Quellpa-rameter und meteorologischen Daten ist die Vorgehensweise analog zur Ausbreitungsrechnung für die Immissionskonzentrationen. Die Deposition kann nicht im selben Rechenlauf wie die Konzent-rationen berechnet werden, da in der TA Luft keine Depositionsgeschwindigkeit für NO und NO2 vorgesehen ist und durch die Depositionen auf dem Ausbreitungsweg am Immissionsort geringere Konzentrationen ermittelt würden.

Für die Berechnung der Deposition werden meteorologische Daten als Jahreszeitreihe der Stun-denmittelwerte von Windrichtung, Windgeschwindigkeit, Ausbreitungsklasse (Stabilitätsklasse der Atmosphäre) und Niederschlag benötigt, die für den Standort repräsentativ sind. Analog zur Aus-breitungsrechnung wurden auch hier die Daten der Station Itzehoe aus dem Jahr 2005 verwendet.



7.2.7 Berücksichtigung von Gebäudeeinflüssen

Gebäude können die Luftströmung beeinflussen. Beim Anströmen eines Hindernisses wird die Luft nach oben und zur Seite abgedrängt. Bei der Umströmung bildet sich vor dem Hindernis ein Stau-wirbel und hinter dem Hindernis ein Rezirkulationsgebiet. Wenn Abgase in diesen Bereichen emit-tiert werden oder von oben in diesen Bereich gelangen, werden sie in Richtung Erdboden transpor-tiert, was zu einer Erhöhung der Konzentration von Luftbeimengungen in Bodennähe führen kann.

Nach Anhang 3 Nr. 10 TA Luft /1/ sind ggf. Einflüsse von Bebauung auf die Immission im Rechen-gebiet zu berücksichtigen. Sofern die Quellhöhen Gebäude um mehr als das 1,7-fache überragen, können deren Einflüsse mittels der Rauhigkeitslänge z0 ausreichend berücksichtigt werden. Höhe-re Gebäude sind gesondert, z. B. mit geeigneten Windfeldmodellen zu berücksichtigen. Dabei sind sie dann maßgeblich, wenn ihr Abstand zur Emissionsquelle geringer ist, als das 6-fache ihrer Bauhöhe.

Die Schornsteinmündungen der Gasturbinen liegen oberhalb der 1,7-fachen Höhe der Verdichtergebäude. Diese Gebäude wurden als nicht durchströmbare Zellen durch das diagnosti-sche Windfeldmodell berücksichtigt. Die übrigen Gebäude sind noch niedriger und wurden daher nicht für die Ausbreitungsrechnung digitalisiert.

Die Schornsteinmündung der Heizzentrale liegt unterhalb der 1,7-fachen Höhe aller Gebäude, je-doch oberhalb der 1,2-fachen Höhe der Heizzentrale. Der Gebäudeeinfluss auf die Ableitung der Abgase der Heizzentrale wurde mit Hilfe einer vertikalen Linienquellen von der halben bis zur vol-len Schornsteinhöhe modelliert. Die Modellierung als vertikale Linienquelle bildet als Ersatzquelle die Verwirbelung der Abgase durch den Gebäudeeinfluss ab (s. Kapitel 7.2.2).

7.2.8 Berücksichtigung von Geländeeinflüssen

Nach TA Luft, Anhang 3, Nr. 11 sind Geländeunebenheiten zu berücksichtigen, wenn innerhalb des Rechengebietes Höhendifferenzen zum Emissionsort (Fußpunkt der Quelle) von mehr als dem 0,7-fachen der Quellhöhe und Steigungen von mehr als 1:20 (0,05) auftreten. In Abhängigkeit vom Einzelfall ist bei Steigungen größer 1:5 (0,20) der Übergang auf ein höherwertiges prognostisches Modell angeraten.

Danach sind im vorliegenden Fall Geländeunebenheiten zu berücksichtigen. Die Voraussetzungen für die Anwendung des in LASAT implementierten diagnostischen Ausbreitungsmodells sind je-doch im gesamten Rechengebiet erfüllt (s. Abbildung 5).



Abbildung 5: Geländeisoflächen und -steigungen sowie Gitterebenen und Anemometerstandort (blaues Dreieck)



7.3 Immissionszusatzbelastung

Für das Berechnungsgebiet wurden die Immissionszusatzbelastungen der Schadstoffe durch den Anlagenbetrieb auf Basis der in Kapitel 7.1 genannten Emissionen berechnet.

Die räumliche Verteilung der Immissionszusatzbelastung der betrachteten Schadstoffe ist im Kapi-tel 7.3.3 dargestellt.

Das Maximum der Immissionen tritt für Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid in ca. 2 km Entfernung westlich des Standortes auf.

Das Maximum für Stickstoffdioxid liegt auf dem Betriebsgelände und ist durch die Immissionen der Heizzentrale bedingt. Die maximale Zusatzbelastung durch Stickstoffdioxid außerhalb des Be-triebsgeländes ist damit noch deutlich geringer als der in Tabelle 11 aufgeführte Wert.

Die höchsten Zusatzbelastungen sind in den tabellarischen Darstellungen der nachfolgenden Be-wertung aufgeführt. An allen anderen Immissionsorten im Rechengebiet ist die Zusatzbelastung geringer.

Bezüglich der CO-Zusatzbelastung wird der maximale 8-Stunden-Mittelwert für die betrachteten Aufpunkte ausgewiesen.

7.3.1 Schutzgut Mensch

Zur Beurteilung der maximalen Zusatzbelastungen erfolgt eine Gegenüberstellung mit den Immis-sionswerten der TA Luft. Daraus kann der Anteil der Immissionszusatzbelastung an den Immissi-onswerten ermittelt werden. Der Immissionsgrenzwert der 39. BImSchV für CO bezieht sich auf den 8-Stunden-Mittelwert. Diese Auswertung ist im Programm LASAT/AUSTAL2000 nicht vorge-sehen, es werden daher die Immissionszeitreihen an den in Abschnitt 5.4 beschriebenen Immissi-onsorten ausgewertet. Die Irrelevanzgrenze der TA Luft von 3 % des Immissions(grenz)wertes wird für CO sinngemäß ebenfalls angewendet.

Tabelle 11: Maximale Immissionszusatzbelastung durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen gemäß TA Luft

Schadstoff Zeitbezug max. Zusatz-

belastung in µg/m³

Irrelevanzschwelle

gemäß TA Luft in

µg/m³

Prozentualer

Anteil am Immis-

sionswert in %

NO2 Jahresmittelwert 0,43 1,2 1,1

SO2 Jahresmittelwert 0,034 1,5 0,1

Die maximale Zusatzbelastung aus dem Betrieb der geplanten Anlage erfüllt für die Schadstoffe NO2 und SO2 die Irrelevanzkriterien der TA Luft. Die Bestimmung von weiteren Immissionskenn-größen (Vorbelastung, Gesamtbelastung) bzw. die Betrachtung der Kurzzeitgrenzwerte kann ge-mäß Nr. 4.1 TA Luft entfallen. Es kann davon ausgegangen werden, dass schädliche Umweltein-wirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können.

Immissionswerte besitzen bei Ausbreitungsrechnungen mit Lagrange’schen Partikelmodellen im-mer einen statistischen Stichprobenfehler. Die berechneten Immissionswerte sind – mit Ausnahme



der Maximalwerte – um diesen Stichprobenfehler zu erhöhen. Gemäß Anhang 3, Nr. 9 der TA Luft ist außerdem sicherzustellen, dass der statistische Stichprobenfehler 3,0 vom Hundert des Immis-sionsjahreswertes unterschreitet.

Der höchste statistische Stichprobenfehler, der vom Modellsystem AUSTAL2000/LASAT ausge-wiesen wird, liegt bei 100 % des jeweiligen Rechenwertes. Wenn bei Stoffen mit einer Irrelevanz von 3 vom Hundert des Jahres-Immissionswertes die Irrelevanzkriterien eingehalten sind, ist die maximal mögliche statistische Unsicherheit daher ebenfalls kleiner als 3 vom Hundert des Jahres-Immissionswert. Die Anforderungen des Anhang 3, Nr. 9 der TA Luft sind also (bei Stoffen mit ei-ner Irrelevanz von 3 vom Hundert) bei irrelevanter Zusatzbelastung eingehalten.

Die Zusatzbelastung bezüglich CO wird auf der Basis einer Auswertung der Immissionszeitreihen an 12 Aufpunkten (s. Abschnitt 5.4) beurteilt. Aus den Immissionszeitreihen wurde jeweils der ma-ximale, gleitende 8-Stunden-Mittelwert ermittelt (s. Tabelle 12)

Tabelle 12: Maximaler, gleitender 8-Stunden-Mittelwert durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen sinngemäß nach TA Luft

Aufpunkt

(PKT)

max. 8-Stunden-Mittelwert

in µg/m³

Irrelevanzschwelle (sinn-

gemäß nach TA Luft) in

µg/m³

Prozentualer Anteil

am Immissionswert in %

1 2 300 0,02%

2 4 300 0,04%

3 6 300 0,06%

4 7 300 0,07%

5 10 300 0,10%

6 10 300 0,10%

7 7 300 0,07%

8 7 300 0,07%

9 10 300 0,10%

10 7 300 0,07%

11 6 300 0,06%

12 11 300 0,11%

Die maximale Zusatzbelastung für CO an den Aufpunkten liegt deutlich unter den sinngemäß an-gewendeten Irrelevanzkriterien der TA Luft. Es kann davon ausgegangen werden, dass schädliche Umwelteinwirkungen durch die Anlage nicht hervorgerufen werden können.



7.3.2 Schutzgut Ökosysteme und Vegetation

Zur Beurteilung der Zusatzbelastungen der Stickstoffdeposition erfolgt eine Gegenüberstellung mit den critical loads für Wälder der gemäßigten Breiten anhand des am höchsten belasteten Aufpunktes außerhalb des Betriebsgeländes (ANP_1 in Abbildung 8).

Tabelle 13: Maximale Zusatzbelastung (Jahresmittelwerte) durch die geplante Anlage und Irrelevanzschwellen gemäß der critical loads für Wälder der gemäßigten Breiten außerhab des Betriebsgeländes

Schadstoff Zeitbezug max. Zusatzbelas-tung

Bagatellschwelle* Prozentualer Anteil am Critical Load in %

N Jahresmittel 0,1 kg/(ha a) 0,45* kg/(ha a) 0,7

* 3 % des mittleren critical loads für Wälder der gemäßigten Breiten von 15 kg Stickstoff/(ha a)

Die Zusatzbelastung bezüglich der Stickstoffdeposition liegt unter 3 % des mittleren critical loads

für Wälder der gemäßigten Breiten von 15 kg Stickstoff/(ha a). Diese Betrachtungsweise stellt eine konservative Abschätzung dar, da es sich bei dem hier betrachteten Fließgewässer und der angrenzenden Lebensräume um sehr dynamische Ökosysteme handelt, die Stoffeinträge durch das Fließgewässer selbst bzw. durch regelmäßige Überflutung ausgleichen können. Eine Verschlechterung des Erhaltungszustandes der Ökosysteme im Berechungsgebiet ist somit nicht zu erwarten.

7.3.3 Flächige Darstellung der Immissionen

Nachfolgend werden die Jahresmittelwerte der Konzentration für die Stoffe NO2 und SO2 sowie für die Stickstoff-Deposition grafisch dargestellt.



Abbildung 6: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von NO2 durch den Betrieb der Anlage in µg/m³-Irrelevanzkriterium nach TA Luft 1,2 µg/m³



Abbildung 7: Jahresmittelwert der Immissionszusatzbelastung von SO2 durch den Betrieb der Anlage in µg/m³-Irrelevanzkriterium nach TA Luft 1,5 µg/m³



Abbildung 8: Jahressumme der Stickstoffdeposition in kg/(ha a) und der am höchsten belastete Aufpunkt außerhalb des Betriebsgeländes (ANP_1) - 3 % des Critical Load im vor-liegenden Fall 0,45 kg/(ha*a)



8 Quellenverzeichnis

/1/ Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft) Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit vom 24. Juli 2002.

/2/ Dreizehnte Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (13. BImSchV – Verordnung über Großfeuerungs- und Gasturbinenanlagen). (BGBl. I Nr. 37 vom 20. Juli 2004, zul. geänd. d. Art. 1 der Verordnung v. 27. Januar 2009 (BGBl. I Nr. 5 v. 30.01.2009 S. 129))

/3/ Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (1. BImSchV – Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen). Vom 26. Januar 2010 (BGBl. I Nr. 4 vom 01.02.2010 S. 38) Gl.-Nr.: 2129-8-1-3

/4/ Neununddreißigste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (39. BImSchV – Verordnung über Luftqualitätsstandards und Emissionshöchstmengen) Vom 2. August 2010 (BGBl. I Nr. 40 vom 05.08.2010 S. 1065) Gl.-Nr.: 2129-8-39

/5/ BVerwG (2010): Bundes-Verwaltungsgerichts-Urteil vom 14.04.2010 – 9 A 5.08. Klage gegen Neubautrasse der A 44 zwischen Hessisch Lichtenau-Ost und Hasselbach

/6/ VDI-Richtlinie 3781 Blatt 4: Ausbreitung luftfremder Stoffe in der Atmosphäre, Bestimmung der Schornsteinhöhe für kleinere Feuerungsanlagen. November 1980

/7/ VDI-Richtlinie 3781 Blatt 2: Ausbreitung luftfremder Stoffe in der Atmosphäre, Schornstein-höhen unter Berücksichtigung unebener Geländeformen

/8/ DIN EN 15259: Luftbeschaffenheit – Messung von Emissionen aus stationären Quellen – An-forderungen an Messstrecken und Messplätze und an die Messaufgabe, den Messplan und den Messbericht. Kommission Reinhaltung der Luft (KRdL) im VDI und DIN

/9/ Deutscher Wetterdienst, Abteilung Klima- und Umweltberatung: Ermittlung eines repräsentati-ven Jahres, Ort: Itzehoe. Az.: KU11A/A3674/09

/10/ VDI-Richtlinie 3782 Blatt 5: Umweltmeteorologie – Atmosphärische Ausbreitungsmodelle – Depositionsparameter. April 2006.

TÜV-Auftrags-Nr.: 8000641104 / 112UBP152 Stand: 10.01.2013 Anhang


9 Anhang

LASAT-Eingabedatei param.def ==================================================== param.def . Kennung = "Quarnstedt01_12" Seed = 11111 Intervall = 01:00:00 RefDatum = 2005-01-01.00:00:00 Start = 00:00:00 Ende = 365.00:00:00 Average = 24 Flags = +MAXIMA+CHEM+MNT ==================================================== grid.def . RefX = 3551280 RefY = 5979130 GGCS = GK Sk = { 0.0 3.0 6.0 9.0 12.0 15.0 18.0 21.0 24.0 27.0 30.0 34.0 40.0 65.0 100.0 150.0 200.0 300.0 400.0 500.0 600.0 700.0 800.0 1000.0 1200.0 1500.0 } Nzd = 1 Flags = +NESTED+BODIES - ! Nm | Nl Ni Nt Pt Dd Nx Ny Nz Xmin Ymin Rf Im Ie -----+------------------------------------------------------------------ N 06 | 1 1 3 3 128.0 160 85 25 -16728.0 -3224.0 0.5 200 1.0e-004 N 05 | 2 1 3 3 64.0 64 52 25 -1752.0 -1688.0 0.5 200 1.0e-004 N 04 | 3 1 3 3 32.0 64 52 25 -728.0 -856.0 0.5 200 1.0e-004 N 03 | 4 1 3 3 16.0 64 52 25 -216.0 -440.0 0.5 200 1.0e-004 N 02 | 5 1 3 3 8.0 64 52 25 40.0 -232.0 1.0 200 1.0e-004 N 01 | 6 1 3 3 4.0 64 52 25 168.0 -128.0 1.0 200 1.0e-004 ------------------------------------------------------------------------ ================================================== bodies.def . DMKp = { 6.000 1.000 0.300 0.050 0.700 1.200 15.0 0.500 0.300 } TrbExt = 1 - - Rectangles Btype = BOX ! Name | Xb Yb Hb Ab Bb Cb Wb ---------+-------------------------------------------------------------- B 01 | 321.67 -53.44 0.00 18.00 13.00 8.00 292.83 B 02 | 293.96 -67.30 0.00 18.00 13.00 8.00 290.56 B 03 | 266.66 -81.15 0.00 18.00 13.00 8.00 294.10 ------------------------------------------------------------------------ ==================================================== quellen.def . ! Nr. | Xq Yq Hq Aq Bq Cq Wq Dq Vq Qq Ts Lw Rh Tt ------+-------------------------------------------------------------------------------------------- Q 01 | 284.4 -83.2 18.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 23.5 14.222 -1.0 0.0000 0.0 0.0 Q 02 | 312.0 -69.3 18.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 23.5 14.222 -1.0 0.0000 0.0 0.0 Q 03 | 339.7 -55.5 18.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.8 23.5 14.222 -1.0 0.0000 0.0 0.0 Q 04 | 254.6 -33.0 3.4 0.0 0.0 3.4 0.0 0.0 0.0 0.000 -1.0 0.0000 0.0 0.0 ------+-------------------------------------------------------------------------------------------- ==================================================== stoffe.def . Name = gas Einheit = g Rate = 2.00000 Vsed = 0.0000 - ! Stoff | Vdep Refc Refd Rexp Rfak ---------+------------------------------------------------------- K so2 | 0.000e+000 5.000e-005 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 K no | 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 K no2 | 0.000e+000 4.000e-005 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 K nod | 5.000e-004 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 K no2d | 3.000e-003 4.000e-005 0.000e+000 1.000e+000 1.000e-007 K f | 0.000e+000 4.000e-007 0.000e+000 0.000e+000 0.000e+000 -----------+--------------------------------- ==================================================== chemie.def



. ! erzeugt\aus | gas.no gas.nod ---------------+----------------- C gas.no2 | ? 0.0 C gas.no | ? 0.0 C gas.no2d | 0.0 ? C gas.nod | 0.0 ? ---------------+----------------- ==================================================== staerke.def . ! QUELLE | gas.so2 gas.no gas.no2 gas.nod gas.no2d gas.f ---------+----------------------------------------------------------------------------- E 01 | 2.246e-001 7.505e-001 2.879e-001 7.505e-001 2.879e-001 1.919e+000 E 02 | 2.246e-001 7.505e-001 2.879e-001 7.505e-001 2.879e-001 1.919e+000 E 03 | 2.246e-001 7.505e-001 2.879e-001 7.505e-001 2.879e-001 1.919e+000 E 04 | 0.000e+000 4.648e-003 3.750e-004 4.648e-003 3.750e-004 0.000e+000 ---------+---------------------------------------------------- ==================================================== monitor.def . ! Nr. | Xp Yp Hp ------+---------------------- M 01 | -65.9 634.8 1.5 M 02 | 171.9 729.2 1.5 M 03 | 692.7 1050.0 1.5 M 04 | 655.0 1567.0 1.5 M 05 | -749.5 612.3 1.5 M 06 | -1323.2 741.0 1.5 M 07 | -1292.4 -296.1 1.5 M 08 | -1104.7 -681.0 1.5 M 09 | -938.8 -934.5 1.5 M 10 | 37.6 -784.3 1.5 M 11 | 917.0 -1225.5 1.5 M 12 | 1267.5 455.0 1.5 ------+---------------------- ====================================================

LASAT-Eingabedatei wetter.def (header) ==================================================== wetter.def - TalDef: Meteorological time series F:\Bereiche\UBB\PGU\Wetterdaten\aks-akterm\akterm_itzehoe_05.akt - Umin=0.7 . Version = 2.6 Z0 = 0.200 D0 = 1.200 Xa=-13920.0 Ya=5170.0 Ha=8.3 Ua = ? Ra = ? Lm = ? Ni = ? HmMean = { 0, 0, 0, 806, 1106, 1106 } WindLib = ~../lib Auswertung der Ergebnisse für Quarnstedt 2012-10-30 10:16:00 LOPREP_1.0.12 ================================= DEP: Jahres-/Langzeitmittel der gesamten Deposition DRY: Jahres-/Langzeitmittel der trockenen Deposition WET: Jahres-/Langzeitmittel der nassen Deposition J00: Jahres-/Langzeitmittel der Konzentration/Geruchsstundenhäufigkeit Tnn: Höchstes Tagesmittel der Konzentration mit nn Überschreitungen Snn: Höchstes Stundenmittel der Konzentration mit nn Überschreitungen Maximalwerte, Deposition ------------------------ NO2D DEP 1.012e-01 kg(N)/(ha*a) (+/- 9.1%) bei x= 242 m, y= -22 m (1: 19, 27) NO2D DRY 1.010e-01 kg(N)/(ha*a) (+/- 9.2%) bei x= 242 m, y= -22 m (1: 19, 27) NO2D WET 6.748e-03 kg(N)/(ha*a) (+/- 0.1%) bei x= 342 m, y= -54 m (1: 44, 19) NOD DEP 3.029e-01 kg(N)/(ha*a) (+/- 9.1%) bei x= 242 m, y= -22 m (1: 19, 27) NOD DRY 3.029e-01 kg(N)/(ha*a) (+/- 9.1%) bei x= 242 m, y= -22 m (1: 19, 27) NOD WET 0.000e+00 kg(N)/(ha*a) (+/- 0.0%)



SO2 DEP 0.000e+00 kg(S)/(ha*a) (+/- 0.0%) SO2 DRY 0.000e+00 kg(S)/(ha*a) (+/- 0.0%) SO2 WET 0.000e+00 kg(S)/(ha*a) (+/- 0.0%) ================================================================================= Maximalwerte, Konzentration bei z=1.5 m --------------------------------------- F J00 2.912e-01 ug/m3 (+/- 6.2%) bei x= 1928 m, y= -184 m (5: 58, 24) NO J00 5.116e+00 ug/m3 (+/- 3.4%) bei x= 250 m, y= -30 m (1: 21, 25) NO2 J00 4.306e-01 ug/m3 (+/- 3.5%) bei x= 250 m, y= -30 m (1: 21, 25) NO2 S00 1.228e+02 ug/m3 (+/- 99.9%) bei x= 286 m, y= -94 m (1: 30, 9) NO2 S18 1.953e+01 ug/m3 (+/- 44.4%) bei x= 246 m, y= -22 m (1: 20, 27) NO2D J00 4.284e-01 æg/mü (+/- 3.5%) bei x= 250 m, y= -30 m (1: 21, 25) NO2D S00 1.080e+02 æg/mü (+/- 68.0%) bei x= 218 m, y= -94 m (1: 13, 9) NO2D S18 1.851e+01 æg/mü (+/- 52.9%) bei x= 246 m, y= -26 m (1: 20, 26) NOD J00 5.112e+00 æg/mü (+/- 3.4%) bei x= 250 m, y= -30 m (1: 21, 25) SO2 J00 3.408e-02 æg/mü (+/- 6.2%) bei x= 1928 m, y= -184 m (5: 58, 24) SO2 S00 2.178e+01 æg/mü (+/- 80.5%) bei x= 2920 m, y= 3368 m (6:154, 52) SO2 S24 2.747e+00 æg/mü (+/- 81.5%) bei x= 2120 m, y= -184 m (5: 61, 24)

F entspricht CO; CO-Stundenmittel entspricht SO2-Stundenäquivalent



Gaszusammensetzungen nach Angaben des Betreibers

Heidenau-Gas H-Gas 1

Stoff Formel Anteil in % Anteil in %

Methan CH4 88,146 98,01

Ethan C2H6 5,936 0,71

Propan C3H8 1,761 0,23

Iso-Butan iso-C4H10 0,221 0,05

n-Butan n-C4H10 0,295 0,05

Iso-Pentan iso-C5H12 0,052 0,01

n-Pentan n-C5H12 0,038 0,01

Hexan C6H14 0,028 0

Heptan C7H16 0 0

Kohlenstoffdioxid CO2 1,171 0,04

Stickstoff N2 2,352 0,89

Documents

Gutachterliche Stellungnahme über die erforderliche ... · re Schornsteinhöhe zu einer besseren Ableitung der Abgase und damit zu niedrigeren Immissions- zusatzbelastungen führt