Ableitbedingungen für Abgase
Zur Vorsorge gegen schädlicher Umwelteinwirkungen müssen Lage und Höhe von Abgasableiteinrichtungen so festgelegt werden, dass ein ungestörter Abtransport der Abgase mit der freien Luftströmung und eine ausreichende Verdünnung der Abgase gewährleistet ist. Mit Erscheinung der VDI 3781 Blatt 4 (2017) wurden die Begriffe „ungestörter Abtransport“ und „ausreichende Verdünnung“ nach dem Stand der Technik konkretisiert.
Die Anforderungen an die Ableitbedingungen für kleine und mittlere Feuerungsanlagen werden in der ersten Bundes-Immissionsschutzverordnung (1. BImSchV) geregelt.
Mit der Änderung dieser Verordnung vom 13.10.2021 werden die Anforderungen der VDI 3781 Blatt 4 erstmals in der ersten Bundes-Immissionsschutzverordnung (1. BImSchV) aufgegriffen.
Für genehmigungsbedürftige Anlagen liefert die Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft (TA Luft) Vorgaben zur Schornsteinhöhenberechnung. Auch die aktuelle TA Luft führt die Anforderungen der VDI 3781 Blatt 4 in Nr. 5.5.2.1 explizit auf.
Bei der Überströmung von Hindernissen (z. B. Gebäuden) bilden sich auf deren Leeseite sogenannte Rezirkulationszonen aus. Befindet sich auf einem Gebäude eine Abgasableiteinrichtung, die Abgase in eine solche Rezirkulationszone freisetzt, so gelangen die Abgase nicht unmittelbar in die freie Luftströmung, sondern werden zunächst zum Boden und zum Gebäude hin verfrachtet und können dort zu erhöhten Schadstoffkonzentrationen führen.
Um einen ungestörten Abtransport zu gewährleisten, muss die Abluftführung daher außerhalb dieser Rezirkulationszonen erfolgen.
Mit der VDI 3781 Blatt 4 wurden für verschiedene Dachformen basierend auf Windkanaluntersuchungen Formeln hergeleitet, die die Höhe und Ausdehnung dieser Rezirkulationszonen bestimmen. Bei der Bestimmung der Mindestschornsteinhöhe für einen ungestörten Abtransport sind nicht nur die Rezirkulationszone des Einzelgebäudes, auf dem sich die Abgasableiteinrichtung befindet, sondern auch vorgelagerte Gebäude zu berücksichtigen.
Um die Mindestanforderungen für eine ausreichende Verdünnung zu gewährleisten sollte die Schornsteinhöhe nach VDI 3781 Blatt 4 mindestens eine Höhe von 10 m über Grund haben, sowie Oberkannten von Zuluftöffnungen, Fenstern und Türen im nähern Umkreis um ein gewisses Maß überragen.
Um eine ausreichende Verdünnung der Abgase zu gewährleisten ist nach den Vorgaben der TA Luft (2021) Nr. 5.5.2.2 bei genehmigungsbedürftigen Anlagen die Schornsteinhöhe zudem so zu bestimmen, dass die maximale bodennahe Konzentration in einer stationären Ausbreitungssituation die in der TA Luft (2021) festgelegten Konzentrationen nicht überschreitet.
Die bodennahe Konzentration ist über eine Ausbreitungsrechnung nach Anhang 2 TA Luft (2021) zu bestimmen. Hierfür werden durch das Umweltbundesamt mit den Programmen Besmin und Besmax Berechnungstools zur Verfügung gestellt.
Mit dem Verfahren Besmin wird die Mindesthöhe eines Einzelschornsteins in Abhängigkeit folgender Eingabeparameter bestimmt:
- Schornsteindurchmesser,
- Abgastemperatur,
- Austrittsgeschwindigkeit,
- Schadstoff,
- Emissionsmassenstrom,
- Wasserbeladung.
Mit dem Verfahren Besmax wird zudem die Überlagerung von Abgasfahnen aus mehreren Schornsteinen berücksichtigt.
Befindet sich im Umfeld der Schornsteine geschlossene Bebauung, geschlossener Bewuchs oder befindet sich der Schornstein in gegliedertem Gelände erhöht sich die Schornsteinhöhe gemäß den Anforderungen der TA Luft (2021) zusätzlich.
Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz – BImSchG), in der Fassung der Bekanntmachung vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274; 2021 I S. 123), das zuletzt durch Artikel 1 des Gesetzes vom 24. September 2021 (BGBl. I S. 4458) geändert worden ist
Erste Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes - 1. BImSchV 26. Januar 2010
Erste Verordnung zur Änderung der Verordnung über kleine und mittlere Feuerungsanlagen, 14. Juli 2021
Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes–Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft – TA Luft), GMBl Nr. 48-54/2021
Richtlinie VDI 3781 Blatt 4: Umweltmeteorologie – Ableitbedingungen für Abgase – Kleine und mittlere Feuerungsanlagen sowie andere als Feuerungsanlagen, 2017