Gasanalyselösungen für Umwelt und Emissionen

EN 14181 ist der europäische Qualitätssicherungsrahmen für CEMS. QAL1 bezeichnet die Typzulassung des Gasanalysators durch eine akkreditierte Prüfstelle (z. B. MCERTS / TUV / DEKRA). Bei QAL2 wird der installierte Gasanalysator während der Inbetriebnahme vor Ort anhand paralleler Messungen mit einem Referenzmessverfahren kalibriert. QAL3 umfasst die laufende Überwachung der Nullpunkt- / Messspandrift durch den Anlagenbetreiber zwischen den jährlichen Überwachungsprüfungen (AST). Bei der Beschaffung von CEMS sollten die geforderten QAL1-Zertifizierungen ausdrücklich festgelegt werden, statt sich auf Werbeaussagen zu verlassen.

GHG-MRV gemäß 40 CFR Part 98 und EU ETS Regulation 2018/2066 konzentriert sich auf die kumulierte Masse an Treibhausgasen (CO₂, CH₄, N₂O) in Verbindung mit Brennstoff- und Produktionsdaten. Bei CEMS im Abgas stehen dagegen Konzentrationsgrenzwerte für regulierte Schadstoffe (SO₂, NOₓ, CO, PM) im Mittelpunkt. Viele Standorte nutzen beides: CEMS zur Überwachung der Einhaltung stündlicher / täglicher Grenzwerte und MRV zur jährlichen Bestandsaufnahme. Auch die messtechnischen Referenzverfahren unterscheiden sich: Bei MRV werden oft berechnete Emissionen auf Basis der Brennstoffanalyse sowie eine kontinuierliche CO₂-Validierung akzeptiert, während CEMS durchgehend zugelassene Gasanalysatoren erfordert.

Ein typisches Abgassystem einer europäischen Abfallverwertungsanlage umfasst: UV-DOAS oder UVF für SO₂; UV-DOAS oder CLD für NOₓ; TDLAS oder FTIR für HCl (ZS8100-HCl mit beheizter Hastelloy-Probenahme); TDLAS oder FTIR für HF (ZS8100-HF); beheizte FID für VOC / TOC (beheizter FID-Gasanalysator für Gesamtkohlenwasserstoffe) sowie NDIR für CO / CO₂ / O₂ als Verdünnungsgas. Quecksilber wird üblicherweise mit einem kontinuierlichen Hg-Gasanalysator von einem Partner gemessen; GESHINE bietet derzeit kein eigenes Hg-CEMS-Produkt an.

Nur teilweise. Bei Messungen in der Umgebungsluft liegen die Konzentrationen im Sub-ppb-Bereich; zugleich ist eine hohe Langzeitstabilität gemäß den Referenzmessverfahren nach 40 CFR Part 50 erforderlich. Daher sind UVF-Gasanalysatoren für SO₂ und CLD-Gasanalysatoren für NOₓ in der Umgebungsluft anders ausgelegt als Geräte für den Messbereich im Abgas – mit anderer Geometrie der Reaktionsmesszelle, anderem Messgasdurchfluss und anderen Anforderungen an das Nullgas. Die Technologiefamilien sind dieselben (UVF, CLD, NDIR), die einzelnen Messgeräte lassen sich jedoch nicht zwischen Abgas und Umgebungsluft austauschen.

Die Prozessüberwachung von H₂S an Standorten für Abwasser, Zellstoffherstellung, Deponien und Biogas – etwa in Faulgasen, Abluftleitungen von Wäschern und geschlossenen Sammelleitungen mit definiertem optischem Weg – erfolgt mit dem TDLAS-Gasanalysator ZS8300-H2S, der in situ über den Abgasquerschnitt misst. Er misst H₂S direkt im Prozessgas und benötigt weder eine extraktive Messgasstrecke noch Verbrauchsmaterial. Für die Geruchsüberwachung im ppb-Bereich an offenen Werksgrenzen und Grundstücksgrenzen gelten andere Umgebungsbedingungen. Hier kommen Referenzmessverfahren mit Goldfilm- oder elektrochemischen Sensoren zum Einsatz, deren Daten in ein Netzwerk mit drahtloser Übertragung / 4G-Anbindung und ein mit Windrosendaten korreliertes Geruchsmodell einfließen können. Der ZS8600-MG bietet eine Mehrgasvariante im Analysenschrank für kleinere Anlagen.

Ein Treibhausgas-Gasanalysator misst kontinuierlich die regulierten Treibhausgaskomponenten im Abgas – vor allem CO₂, außerdem N₂O und CH₄, sofern Quelle und Brennstoff dies erfordern. Die Messung dient der Überwachung, Berichterstattung und Verifizierung (MRV) gemäß Regelwerken wie 40 CFR Part 98, dem EU ETS (Regulation 2018/2066) und nationalen ETS-Systemen. CO₂ wird üblicherweise mit NDIR und N₂O mit Infrarotmessung nach dem Gasfilterkorrelationsverfahren gemessen. Die Konzentrationsdaten werden im DAHS mit Abgasdurchfluss, O₂ / Verdünnung und Qualitätssicherungsdaten verknüpft, um den berichtspflichtigen Emissionsmassenstrom zu berechnen. GESHINE liefert einen CO₂-Messkanal (NDIR), der die Treibhausgasberichterstattung unterstützt, sofern die installierte CEMS-Anlage und der QAL-Umfang dies zulassen. Ein N₂O-Messkanal (GFC) wird projektspezifisch angeboten; Zertifizierung und Zulassung werden für jedes Projekt bestätigt. Es handelt sich nicht um einen pauschal zertifizierten Messkanal. Einzelheiten zu den Gasen finden Sie auf den Seiten zur Kohlendioxid- und Distickstoffmonoxid-Analyse.