Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In Deutschland sind aktuell mehr als 160 Krematorien mit insgesamt rund 300 Kremationslinien in Betrieb. Zur Aufrechterhaltung des Prozessablaufs einerseits und zur Emissionsminderung verbrennungsabh\u00e4n-giger Schadstoffe andererseits wird Energie ben\u00f6tigt, die bei der Abgaskonditionierung teilweise wieder freigesetzt wird.
\nDie Aufgabe bestand zun\u00e4chst darin die auskoppelbare Energie (Abw\u00e4rme) bei unterschiedlichen Betriebsweisen messtechnisch zu erfassen. Auf dieser Grundlage waren die M\u00f6glichkeiten zu pr\u00fcfen, aus der Abw\u00e4rme Strom und\/oder K\u00e4lte zu erzeugen.
\nSchlie\u00dflich wurde das Vorhaben dahingehend erweitert, die diversen Ans\u00e4tze zur prim\u00e4rseitigen Energieeinsparung einerseits und Abw\u00e4rmenutzung andererseits hinsichtlich ihres CO2-Minderungspotenzials zu analysieren und ein kremationsspezifische Zielgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr den CO2-Aussto\u00df zu entwickeln.
\nIn Deutschland sind aktuell mehr als 160 Krematorien mit insgesamt rund 300 Kremationslinien in Betrieb. Zur Aufrechterhaltung des Prozessablaufs einerseits und zur Emissionsminderung verbrennungsabh\u00e4ngiger Schadstoffe andererseits wird Energie ben\u00f6tigt, die bei der Abgaskonditionierung teilweise wieder freigesetzt wird.
\nDie Aufgabe bestand zun\u00e4chst darin die auskoppelbare Energie (Abw\u00e4rme) bei unterschiedlichen Betriebsweisen messtechnisch zu erfassen. Auf dieser Grundlage waren die M\u00f6glichkeiten zu pr\u00fcfen, aus der Abw\u00e4rme Strom und\/oder K\u00e4lte zu erzeugen.
\nSchlie\u00dflich wurde das Vorhaben dahingehend erweitert, die diversen Ans\u00e4tze zur prim\u00e4rseitigen Energieeinsparung einerseits und Abw\u00e4rmenutzung andererseits hinsichtlich ihres CO2-Minderungspotenzials zu analysieren und ein kremationsspezifische Zielgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr den CO2-Aussto\u00df zu entwickeln.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben wurde in drei Teilschritten untergliedert:
\n1)W\u00e4rmestrommessungen im Krematorium Schw\u00e4bisch Hall: Sowohl abgas- als auch wasserseitig wurden die W\u00e4rmestr\u00f6me am Abgaswasserw\u00e4rmetauscher ermittelt. Die Messungen wurden bei der vom Gesetzgeber vorgeschriebenen Mindesttemperatur von 850 \u00b0C in der Nachbrennkammer sowie bei reduzierter Mindesttemperatur (750 \u00b0C) bei jeweils unterschiedlichen Lastzust\u00e4nden durchgef\u00fchrt.<\/p>\n
2)Die unterschiedlichen Verfahren zur Abw\u00e4rmenutzung \u0096 ORC-Technik sowie Ad-\/Absorptionsk\u00e4ltemaschinen \u0096 wurden mit Bezug auf die nutzbare W\u00e4rmemenge, die eine, dem Kremationsprozess entsprechend, stark instation\u00e4re Charakteristik aufweist, verfahrenstechnisch untersucht und bewertet. Diese Machbarkeitsstudie beinhaltete auch erste betriebswirtschaftliche Ans\u00e4tze, um die Anwendbarkeit der Abw\u00e4rmenutzung auf Krematorien einordnen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n
3)Zur Absch\u00e4tzung des CO2-Minderungspotenzials der einzelnen Ma\u00dfnahmen, wurden die Energiestr\u00f6me (Gas und Strom) mit CO2-Emissionsfaktoren bewertet. Mittels einer ganzheitlichen Modellierung wurde die CO2-Emission f\u00fcr die Kremation berechnet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
In dieser Arbeit wurde das Potenzial der bei der Kremation freiwerdenden Abw\u00e4rme exemplarisch an Linie 2 des Krematoriums in Schw\u00e4bisch Hall aus Messungen ermittelt. Im Fokus stand dabei nicht nur die H\u00f6he des zu nutzenden W\u00e4rmestroms, sondern auch dessen zeitlicher Verlauf. Wie die Auswertungen zeigten, kann bei geregeltem Betrieb des K\u00fchlwasserkreises \u00fcber die Betriebszeit eine nahezu gleichbleibende W\u00e4rmemenge zur energetischen Nutzung ausgekoppelt werden. Der nutzbare W\u00e4rmestrom lag im Mittel \u00fcber alle Messtage bei 289 kW, wobei kurzfristige W\u00e4rmestromspitzen von bis zum etwa 2-fachen des Mittelwertes auftreten k\u00f6nnen. Die beobachteten minimalen W\u00e4rmestr\u00f6me k\u00f6nnen bis etwa 1\/3 des Mittelwertes abfallen. Beim Kremationsofenbetrieb mit reduzierter Mindesttemperatur in der Nachbrennkammer (Absenkung von 850 \u00b0C auf 750 \u00b0C) stellte sich ein mittlerer nutzbarer W\u00e4rmestrom von 246 kW ein. Die bei dieser Betriebsweise detektierten CO-Stundenmittelwerte erf\u00fcllten die Vorgaben der 27. BImSchV in Verbindung mit der f\u00fcr Krematorien geltenden VDI-Richtlinie 3891. <\/p>\n
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurden die M\u00f6glichkeiten zur Abw\u00e4rmenutzung untersucht und bewertet. Dabei zeigt sich, dass die ORC-Technik nach heutigem Wissenstand nur in Krematorien mit mehreren Verfahrenslinien bei m\u00f6glichst hoher Kremationsleistung sinnvoll erscheint. Dies schr\u00e4nkt die An-wendbarkeit f\u00fcr diese Technologie ein. Dagegen bietet sich die Abw\u00e4rmenutzung zur Geb\u00e4udeheizung in den Wintermonaten und zur Raumklimatisierung w\u00e4hrend des Sommers sowie zur K\u00fchlung von Sargk\u00fchl- und Aufbahrungsr\u00e4umen auch f\u00fcr Krematorien mit nur einer Verfahrenslinie an.<\/p>\n
Abschlie\u00dfend wurde unter Einbeziehung vorgenannter Erkenntnisse sowie unter Verwendung von Betriebsinformationen der Einfluss auf die CO2-Emission von Krematorien untersucht. In einer Modellbetrachtung wurden die m\u00f6glichen Einflussparameter abgebildet. Es zeigte sich, dass die kremationsspezifische CO2-Emission entscheidend vom kremationsspezifischen Energieeinsatz (Gasverbrauch) abh\u00e4ngt, der wiederum von der j\u00e4hrlichen Kremationsleistung und der einzustellenden Mindesttemperatur in der Nachbrennkammer bestimmt wird. Aus der Analyse der kremationsspezifischen Beitr\u00e4ge der einzelnen CO2-Quellen geht hervor, dass bei geringen j\u00e4hrlichen Kremationsleistungen der Anteil der Ofenbeheizung den entscheidenden Beitrag liefert, wohingegen mit zunehmender j\u00e4hrlicher Kremationsleistung der CO2-Anteil durch den Stromverbrauch f\u00fcr den Anlagenbetrieb an Bedeutung gewinnt. Aus den ange-stellten Betrachtungen l\u00e4sst sich mit Blick auf eine Minderung der CO2-Emissionen aus Krematorien eine kremationsspezifische Zielgr\u00f6\u00dfe ableiten. Diese wird mit 20 kg CO2 pro Kremation angegeben.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
1)Schetter, G.: Zwischenbericht \u00fcber ein DBU-Forschungsvorhaben zur Nutzung der Abw\u00e4rme aus dem Kremationsprozess durch Einsatz der ORC-Technik oder anderen Verfahren zur K\u00e4lteerzeugung, Vortrag DBU-Tagung 21.\/22.9.2021, Osnabr\u00fcck.<\/p>\n
2)Schetter. G.: Krematorium \u0096 Teil 1: Energieeffiziente Betriebsweise und Teil 2: Umsetzung von Klimaschutzzielen, in: Friedhofskultur, Juni und Juli 2022.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Anhand der in dieser sowie in fr\u00fcheren DBU-Vorhaben untersuchten M\u00f6glichkeiten zur Energieeffizienzsteigerung von Krematorien konnte eine kremationsspezifische Zielgr\u00f6\u00dfe f\u00fcr die CO2-Emission abgeleitet werden. Sie stellt eine zukunftsweisende Anforderung dar, die insbesondere f\u00fcr Anlagen mit geringen j\u00e4hrlichen Kremationsleistungen eine umfassende strategische Ausrichtung erfordert. Diese Zielsetzung l\u00e4sst durch folgende Ans\u00e4tze erreichen: <\/p>\n
Prim\u00e4rma\u00dfnahmen: Der Kremationsprozess sollte entsprechend der VDI Richtlinie 3891 betrieben werden. Dar\u00fcber hinaus sollten auch bei gasbefeuerten Kremationsanlagen die M\u00f6glichkeiten zur Reduzierung der Mindesttemperatur in der Nachbrennkammer ausgesch\u00f6pft werden, wie sie bei Elektroofensystemen seit vielen Jahren akzeptiert werden. Es w\u00e4re daher zu w\u00fcnschen, wenn der Gesetzgeber bei einer Novellierung der 27. BImSchV auf die Einhaltung jedweder Mindesttemperaturforderung verzichten w\u00fcrde.<\/p>\n
Sekund\u00e4rma\u00dfnahmen: Als nachgeordnete Ma\u00dfnahmen kommen s\u00e4mtliche M\u00f6glichkeiten der Abw\u00e4rmenutzung infrage. Die Umsetzung in Bestandsanlagen ist jedoch nicht immer bzw. nur mit sehr hohem technischem und finanziellem Aufwand m\u00f6glich.<\/p>\n
Terti\u00e4rma\u00dfnahmen: Hierunter werden Ma\u00dfnahmen verstanden, die mittelbar die CO2-Emission am Krematoriums Standort reduzieren. Eine wirkungsvolle Erg\u00e4nzung k\u00f6nnte durch den Einsatz der Solartechnik erreicht werden. Auch der Bezug von \u00d6kostrom und der Einsatz von Biogas sollte in Erw\u00e4gung gezogen werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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