Messgenauigkeit bei der Ermittlung der Staubkonzentration im Abgas von Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe
Zusammenfassung
Diese Dissertation richtet sich an Ingenieure und Wissenschaftler im Bereich der Umweltmesstechnik. Sie befasst sich mit der Ermittlung der Staubkonzentration an Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe. Grundlagen hierfür bilden qualitative und quantitative Begriffe der Messtechnik zur Bewertung der Messgenauigkeit sowie Messverfahren zur Bestimmung der Gesamtstaubkonzentration. Die Bewertung der Messgenauigkeit der Staubmesswerte erfolgt anhand von Labormessungen zur Überprüfung der Richtigkeit und anhand von Prüfstandsmessungen unter realen Abgasbedingungen zur Bewertung der Präzision. Im Fokus steht hierbei die Bewertung der Messgenauigkeit bei der Ermittlung der Staubkonzentration zur Grenzwertüberwachung im Rahmen der ersten Bundesimmissionsschutzverordnung. Anhand einer beispielhaften Eignungsprüfung eines neuartigen Staubmessgerätes, wird die Messunsicherheit bei der Grenzwertüberwachung an Kleinfeuerungsanlagen ermittelt.
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Schlagworte
- I–XV
- 1–3 1. Einführung 1–3
- 4–7 2. Zielsetzung und Vorgehensweise 4–7
- 8–24 3. Staubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen für feste Brennstoffe und deren messtechnische Bestimmung 8–24
- 3.1 Einflussfaktoren auf die Staubemissionen aus Kleinfeuerungsanlagen
- 3.2 Zusammensetzung und Bildung von Partikeln aus Kleinfeuerungsanlagen
- 3.3 Messtechnische Herausforderungen bei der Bestimmung der Staubmasse
- 25–44 4. Stand der Technik und Gesetzgebung für Staubmessungen an Kleinfeuerungsanlagen 25–44
- 4.1 Stand der Technik
- 4.1.1 Das Referenzmessverfahren
- 4.1.2 Isokinetische Probenahme
- 4.1.3 Partikelverlust bei der Probenahme
- 4.1.4 Messverfahren zur Bestimmung der Staubemissionen
- 4.2 Gesetzliche Vorgaben und Richtlinien für Messungen an Kleinfeuerungsanlagen
- 4.2.1 Die Europäische Luftqualitätsrahmenrichtlinie
- 4.2.2 Das Bundesimmissionsschutzgesetz
- 4.2.3 Die gravimetrische Bestimmung der Staubbeladung
- 4.2.4 Eignungsprüfung für Messgeräte zur Überwachung der Staubemissionen
- 45–49 5. Begriffe und Grundlagen der Messstatistik 45–49
- 5.1 Prüfung, Verifizierung und Validierung
- 5.2 Qualitative und quantitative Begriffe zur Beurteilung der Messgenauigkeit
- 5.3 Die Gauß`sche Normalverteilung
- 50–58 6. Angewandte Methoden zur Bewertung der Messgenauigkeit 50–58
- 6.1 Methoden zur Bewertung der Präzision
- 6.1.1 Indirekte Ermittlung der Standardunsicherheit
- 6.1.2 Direkte Ermittlung der Standardunsicherheit anhand von Doppelbestimmungen
- 6.2 Methoden zur Bewertung der Richtigkeit
- 6.2.1 Verifizierung des Referenzmessverfahrens
- 6.2.2 Validierung neuer Staubmessgeräte
- 59–66 7. Messaufbau und Anpassung des Referenzmessverfahrens für Messungen an Kleinfeuerungsanlagen 59–66
- 7.1 Aufbau der Messeinrichtungen
- 7.2 Angepasste Verfahrensdurchführung des Referenzmessverfahrens
- 7.2.1 Probenahme der zu bestimmenden Staubmasse
- 7.2.2 Die Probenahmetemperatur
- 67–87 8. Messgenauigkeit des Referenzmessverfahrens an Kleinfeuerungsanlagen 67–87
- 8.1 Prüfung auf Richtigkeit der Messwerte
- 8.2 Bewertung der Präzision der Messwerte
- 8.2.1 Theoretische Berechnung der Messunsicherheit
- 8.2.2 Ermittlung der Messunsicherheit unter realen Abgasbedingungen
- 8.2.3 Messunsicherheit in Abhängigkeit der Brennstoffe und Feuerungsanlagen
- 8.2.4 Vergleich der Ermittlungsmethoden zur Bestimmung der Messunsicherheit
- 8.3 Bewertung der Messgenauigkeit des Referenzmessverfahrens
- 88–108 9. Validierung neuer Staubmessgeräte zur Grenzwertüberwachung an Kleinfeuerungsanlagen 88–108
- 9.1 Methodik zur Validierung neuer Staubmessgeräte
- 9.2 Anforderungen an quantitative Bewertungsgrößen im Rahmen der Validierung
- 9.2.1 Anforderungen an die Messgenauigkeit des Referenzmessverfahrens
- 9.2.2 Anforderung an die Messgenauigkeit der zu prüfenden Messgeräte
- 9.3 Messgenauigkeit des Referenzmessverfahrens
- 9.4 Messgenauigkeit des zu prüfenden Messgerätes
- 9.5 Bewertung der Validierungsergebnisse
- 109–120 10. Prüfung der Notwendigkeit einer isokinetischen Probenahme 109–120
- 10.1 Theoretische Betrachtung zur Korrektur der Messwerte
- 10.2 Experimentelle Untersuchungen an Kleinfeuerungsanlagen
- 10.3 Experimentelle Untersuchungen an der Emissionssimulationsanlage
- 10.3.1 Untersuchungen mit dem Referenzmessverfahren
- 10.3.2 Untersuchungen mit dem Messgerät Wöhler SM 500
- 10.4 Schlussfolgerungen für Messungen an Kleinfeuerungsanlagen
- 121–123 11. Messgenauigkeit von Staubmessungen an Kleinfeuerungsanlagen und Maßnahmen zu deren Erhöhung 121–123
- 124–126 12. Zusammenfassung 124–126
- 127–162 13. Anhang 127–162
- Anhang A Relevante Stellen in Gesetzen, Richtlinien und Normen
- Anhang B Messungen an der Emissionssimulationsanlage
- Anhang C Theoretische Berechnung der Messunsicherheit
- Anhang D Ermittlung der Messunsicherheit unter realen Abgasbedingungen
- Anhang E Das zu prüfende Staubmessgerät
- Anhang F Messwerte im Rahmen der bespielhaften Validierung
- Anhang G Experimentelle Untersuchungen zur isokinetischen Probenahme
- Anhang H Der Niederdruckimpaktor
- 163–171 14. Literatur 163–171
