1/2 - Verein österreichischer Gießereifachleute

HEFT 1/2 GIESSEREI-RUNDSCHAU 49 (2002)Bei den Stahl- und Eisengießereien wurden vor allem im BereichSchmelzerei erhebliche Verbesserungen erzielt.Die Staubemissionen aus Leichtmetallgießereien sind prozessbedingtwesentlich geringer als beim Eisenguss, da beim Druck- und Kokillengussmetallische Formen zum Einsatz kommen und beim LM-Sandgussdie thermische Belastung des Formstoffes wesentlich niedriger als beimEisenguss ist. Neben neuen Entstaubungsanlagen leistet der gestiegeneAnteil der Druckgießereien an der Leichtmetallgussproduktion sicherden bedeutsamsten Beitrag zur Verringerung des Staubausstoßes.In letzter Zeit wird in der Luftreinhaltung neben dem Gesamtstaubzunehmend der lufthygienisch bedeutsamere Feinstaubgehalt desemittierten Staubes berücksichtigt. Von besonderem Interesse sinddie Partikel mit einem aerodynamischen Durchmesser unter 10 µm,da sie in mittlere bis tiefe Bereiche der Lunge gelangen können. DieseStaubfraktion wird kurz als PM10 bezeichnet und entspricht etwadem aus dem Arbeitnehmerschutz schon lange bekannten Feinstaub.In der 2001 kundgemachten Novelle des Immissionsschutzgesetzes-Luft [4] werden erstmals Immissionsgrenzwerte für die PM10-Staubfraktionvorgeschrieben. Auch im Europäischen Schadstoffemissionsregister(EPER) sollen die PM10-Emissionen und nicht der Gesamtstauberhoben werden [8].Laut einer umfangreichen vom Bayerischen Landesamt für Umweltschutzin Auftrag gegebenen Studie liegt der PM10-Anteil des ausGießereianlagen emittierten Staubes, wie bei den meisten anderenEmittenten auch, zwischen 87 und 99 % [10]. Geht man von einemPM10-Anteil des Staubes von 90 % aus, so betragen die PM10-Emissionender Gießereiindustrie etwa 102 Jahrestonnen.Im Parameter Staub sind auch die Schwermetallemissionen ausGießereien inkludiert, da bis auf Zink, welches auch zu einem erheblichenAnteil dampfförmig emittiert wird, alle gießereirelevantenSchwermetallemissionen partikelförmig auftreten. Die Schadstofffrachtender Schwermetallemissionen wurden in der vorliegendenArbeit auch nicht überarbeitet, da für eine repräsentative Aktualisierungzu wenig neuere Daten zur Verfügung standen.Flüchtige organische Stoffe ohne Methan (NMVOC):Mit dem Summenparameter NMVOC werden sehr unterschiedlicheStoffe aus verschiedenen betrieblichen Quellen erfasst. Einige wichtigeEmissionsquellen sind: Organische Emissionen aus der Schmelzerei, meist verursachtdurch am chargierten Einsatzmaterial anhaftende Kühlschmierstoffrückständeoder durch organische Brennstoffrückstände. Gießgase von der Gieß- und Kühlstrecke. An dieser Stelle sei angemerkt,dass der organische Anteil der Gießgase zu etwa 50%aus Methan besteht [11]. Harz- und Lösemitteldämpfe aus der Formerei und/oder Kernmacherei Trennmitteldämpfe aus DruckgießereienGießereispezifische organische Luftschadstoffe sind beispielsweiseFormaldehyd, Phenol, Amine oder Furfurylalkohol. Für diese Verbindungensind in der Gießereiverordnung spezielle Grenzwerte festgesetzt.In ihrer Gesamtheit werden die organischen Stoffe zusätzlichdurch Grenzwerte für den Summenparameter „Gesamtkohlenstoff“begrenzt. Da der Gesamtkohlenstoff einer der am häufigsten gemessenenParameter ist, eignet er sich hervorragend zur Erfassung derGesamtemissionen.Die Gesamtfracht an organischen Stoffen wurde von 445 auf 370Jahrestonnen reduziert, das sind 16,9 %. Bei den Stahl- und Eisengießereiengingen die Emissionen von 236 t auf 227 t zurück, bei denLeichtmetallgießereien von 195 auf 129 Jahrestonnen.Bei der Emissionsreduktion wurden in erster Linie Verfahrensumstellungenforciert. Die Konzentrationen der organischen Stoffe in derAbluft sind meist gering, Abluftreinigungsanlagen für organische Stoffeverursachen aber in der Anschaffung und im Betrieb hohe Kostenund weisen zum Teil auch zusätzliche Emissionen (CO 2 , NO x ) undeinen erheblichen Energieverbrauch auf.Hinsichtlich der Emissionsreduktion sind folgende Verfahrensumstellungenwesentlich: Ersatz von Formstoffüberzügen auf alkoholischer Basis durch Systemeauf Wasserbasis Verfahrensoptimierung bei der Form- und KernherstellungOptimierung des Bindemittelverbrauchs, teilweiser Umstieg aufemissionsschwächere Kernherstellverfahren (z.B.: CO 2 -Verfahren).Die Gießereiindustrie unternimmt hier gemeinsam mit ihren Zulieferernerhebliche Anstrengungen, um umweltfreundlichere Verfahrenproduktionstauglich zu machen. Verbesserung der im Druckguss eingesetzten Trennmittel, Reduktiondes Trennmittelverbrauches durch Optimierung der SprühverfahrenVielfach wurden auch Abluftreinigungsanlagen für organische Stoffeinstalliert. Dabei handelte es sich meistens um Nachverbrennungsanlagenoder Abluftwäscher.Kohlenstoffmonoxid:Die Kohlenstoffmonoxidemissionen werden zum Großteil von denKupolofenanlagen und zu einem geringeren Teil von den Gieß- undKühlstrecken in den Stahl- und Eisengießereien verursacht. Die CO-Gesamtfracht konnte von 3.415 auf 2.184 Jahrestonnen, das sind36 %, verringert werden. Davon entfallen 2.086 t auf die Stahl- undEisengießereien und nur 66 t auf die Leichtmetallgießereien.Im Wesentlichen ist die gesamte Emissionsreduktion auf die Sanierungund Stilllegung von Kupolofenanlagen zurückzuführen.In den Leichtmetallgießereien sind die CO-Emissionen von 113 auf66 Jahrestonnen zurückgegangen, hauptsächlich durch den Einsatzverbesserter Brenneranlagen bei den Schmelzöfen.Stickstoffoxide:Im Gegensatz zu den anderen Luftschadstoffen zeigen die Emissionender Stickstoffoxide eine geringfügige Zunahme, allerdings auf sehrniedrigem Niveau. Sie haben von 45 auf 47 Jahrestonnen zugenommen.Davon entfallen 29 t auf die Stahl- und Eisengießereien und 17 tauf die Leichtmetallgießereien.Ein nicht unerheblicher Beitrag zu den NO x -Emissionen stammtdabei von Nachverbrennungsanlagen zur Abluftreinigung.Bei den Stahl- und Eisengießereien gab es trotz der Betriebsschließungenkeine größeren Änderungen am NO x -relevanten Anlagenbestand.Die Stickstoffoxidemissionen der Kupolöfen sind ja eher als geringeinzustufen.In den Leichtmetallgießereien hat die Zahl der gasbefeuertenSchmelzöfen deutlich zugenommen. Dass dieser Umstand bei derSchadstofffracht nicht stärker zum Tragen kommt, ist nur dem geringenNO x -Ausstoß dieser Öfen zuzuschreiben.Schwefeldioxid:Die Schwefeldioxidemissionen sind größtenteils dem Schmelzbetriebzuzuordnen. Die SO 2 -Gesamtfracht konnte von 35 auf 26 Jahrestonnenreduziert werden. Davon entfallen 25 t auf die Stahl- und Eisengießereienund eine Tonne auf die Leichtmetallgießereien.In den Leichtmetallgießereien spielt das Schwefeldioxid praktisch keineRolle mehr, da nur noch einige wenige Schmelzöfen mit Heizölextra leicht befeuert werden. Die meisten ölbefeuerten Schmelzöfenwurden auf Erdgas umgestellt. Die Fracht verringerte sich damit vonsechs auf eine Jahrestonne.EmissionsfaktorenNormiert man die berechneten Schadstofffrachten auf die produzierteGusstonnage, so erhält man Emissionsfaktoren als kg Schadstoffpro Tonne Guss. Solche Emissionsfaktoren werden meist zur Grobabschätzungvon Emissionen verwendet, sie sind darüber hinaus aberauch aussagekräftige Kennzahlen zur Bewertung der Umweltleistungvon Unternehmen.5