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Immissionsschutz-Gutachten
Schornsteinhöhenberechnung nach TA Luft für eine
Anlage zur Feuerbestattung in Dülmen
Auftraggeber
Stadt Dülmen
Overbergplatz 3
48236 Dülmen
Immissionsprognose
Nr. 16 0276 13
vom 3. Juli 2013
Verfasser
B. Eng. Alexander Ehler
Umfang
Textteil
23 Seiten
Anhang
8 Seiten
Ausfertigung
als PDF-Dokument
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Sachverständige für Immissionsschutz
Inhalt Textteil
Zusammenfassung ...................................................................................................................................................... 4
1
Grundlagen ................................................................................................................................................. 5
2
Veranlassung und Aufgabenstellung ....................................................................................................... 6
3
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.2.3
3.2.4
3.3
3.3.1
3.3.2
Grundlage für die Ermittlung der Schornsteinhöhen ............................................................................... 7
27. BImSchV ........................................................................................................................................................ 7
TA Luft .................................................................................................................................................................. 7
Ziffer 5.5.2 TA Luft................................................................................................................................................ 8
Ziffer 5.5.3 TA Luft................................................................................................................................................ 8
Ziffer 5.5.4 TA Luft.............................................................................................................................................. 11
Hohe Einzelgebäude ...................................................................................................................................... 13
Ableitung bei geringen Emissionsmassenströmen ..................................................................................... 14
Andere als Feuerungsanlagen ...................................................................................................................... 14
Feuerungsanlagen .......................................................................................................................................... 15
4
Beschreibung des Vorhabens ................................................................................................................. 16
5
5.1
5.2
5.3
5.3.1
5.3.2
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
Schornsteinhöhenberechnung ............................................................................................................... 17
Emissionsdaten ................................................................................................................................................. 17
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.2 TA Luft ........................................................................... 17
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.3 TA Luft ........................................................................... 18
Berechnung der Einzelkamine....................................................................................................................... 18
Summenbetrachtung ..................................................................................................................................... 20
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.4 TA Luft ........................................................................... 21
Schornsteinhöhenberechnung für Schornsteine im Einflussbereich hoher Einzelgebäude ............... 21
Schornsteinhöhenberechnung unter Berücksichtigung unebener Geländeformen.......................... 21
Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse..................................................................................... 22
Inhalt Anhang
A
Lageplan
B
II. Änderung des Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp - Teil VII“
Gutachten-Nr.:
Projekt:
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Textteil -Inhalt
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Abbildungsverzeichnis
Abbildung 1:
Zusammensetzung der Schornsteinhöhe H20°
7
Abbildung 2:
Nomogramm zur Bestimmung der Schornsteinhöhe
9
Abbildung 3:
Diagramm zur Ermittlung des Wertes J
Abbildung 4:
Schematische Darstellung zur erforderlichen Schornsteinhöhe im Nahbereich
12
eines hohen Einzelgebäudes
13
Abbildung 5:
Mindestanforderungen nach VDI 2280
15
Abbildung 6:
Übersicht über die II. Änderung des Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet
Dernekamp - Teil VII“. (ohne Maßstab)
16
Tabellenverzeichnis
Tabelle 1:
Zusammenfassung von zwei oder mehreren Quellen
Tabelle 2:
Eingangsdaten für Schornsteinhöhenberechnung nach 5.5.3 TA Luft,
11
Einzelbetrachtung
18
Tabelle 3:
Emissionsmassenströme und Q/S-Werte, Einzelbetrachtung
19
Tabelle 4:
Eingangsdaten für Schornsteinhöhenberechnung nach 5.5.3 TA Luft,
Tabelle 5:
Gutachten-Nr.:
Projekt:
Summenbetrachtung
20
Emissionsmassenströme und Q/S-Werte, Summenbetrachtung
21
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Textteil -Inhalt
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Zusammenfassung
Gegenstand des vorliegenden Gutachtens zum Immissionsschutz ist der Betrieb einer Anlage zur Feuerbestattung gemäß der 27. BImSchV. im Rahmen des Bebauungsplanverfahrens II. Änderung des
Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp - Teil VII“. Den Anlass für das Planverfahren bildet
ein Rechtstreit um die Zulässigkeit der Feuerbestattungsanlage, aufgrund der baurechtlichen Ausweisung
des Anlagengeländes als Gewerbe. Im Ergebnis einer Entscheidung des Bundesverwaltungsgerichtes fehlt
es der Feuerbestattungsanlage seither an einer rechtskräftigen Baugenehmigung.
Da das Anlagengelände aber grundsätzlich als geeignet für die Unterbringung der Feuerbestattungsanlage angesehen und die Anlage bereits seit dem Jahr 2008 störungsfrei betrieben wird, soll das Gebiet
durch die Änderung des Bebauungsplans als Sondergebiet mit der Zweckbestimmung „Krematorium“
ausgewiesen werden.
Die Untersuchungen zum Immissionsschutz haben Folgendes ergeben:
Die gegebenen Kamine entsprechen mit einer Höhe von 11,3 m über Grund in ihrem aktuellen baulichen
Zustand den Anforderungen der 27. BImSchV und der TA Luft.
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Textteil -Kurzfassung
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1
Grundlagen
[1]
Gesetz zum Schutz vor schädlichen Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche,
Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (Bundes-Immissionsschutzgesetz - BImSchG) in der aktuellen
Fassung
[2]
Siebenundzwanzigste
Verordnung
zur
Durchführung
des
Bundes-Immissionsschutzgesetzes
(Verordnung über Anlagen zur Feuerbestattung - 27. BImSchV) in der aktuellen Fassung
[3]
Erste Allgemeine Verwaltungsvorschrift zum Bundes-Immissionsschutzgesetz (Technische Anleitung zur
Reinhaltung der Luft – TA Luft) – Juli 2002
[4]
VDI 2280 Blatt 2: Ableitbedingungen für organische Lösungsmittel; August 2005
[5]
VDI 3781 Blatt 2: Ausbreitung luftfremder Stoffe in der Atmosphäre, Schornsteinhöhenberechnung
unter Berücksichtigung unebener Geländeform – August 1981
[6]
Merkblatt SHB: Merkblatt Schornsteinhöhenberechnung, Hessisches Landesamt für Umwelt und
Geologie, September 2010
Weitere verwendete Unterlagen:

Deutsche Grundkarte 1:5.000,

Lageplan des Betriebsgeländes,

Angaben der Stadt Dülmen.
Informationen und Unterlagen wurden zur Verfügung gestellt durch:

die Stadt Dülmen.
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Textteil -Grundlagen
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2
Veranlassung und Aufgabenstellung
Gegenstand des vorliegenden Gutachtens zum Immissionsschutz ist der Betrieb einer Anlage zur Feuerbestattung gemäß der 27. BImSchV. im Rahmen des Bebauungsplanverfahrens II. Änderung des
Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp - Teil VII“. Den Anlass für das Planverfahren bildet
ein Rechtstreit um die Zulässigkeit der Feuerbestattungsanlage, aufgrund der baurechtlichen Ausweisung
des Anlagengeländes als Gewerbe. Im Ergebnis einer Entscheidung des Bundesverwaltungsgerichtes fehlt
es der Feuerbestattungsanlage seither an einer rechtskräftigen Baugenehmigung.
Da das Anlagengelände aber grundsätzlich als geeignet für die Unterbringung der Feuerbestattungsanlage angesehen und die Anlage bereits seit dem Jahr 2008 störungsfrei betrieben wird, soll das Gebiet
durch die Änderung des Bebauungsplans als Sondergebiet mit der Zweckbestimmung „Krematorium“
ausgewiesen werden.
Nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz sind genehmigungsbedürftige und nicht genehmigungsbedürftige Anlagen so zu errichten und zu betreiben, dass schädliche Umwelteinwirkungen nicht hervorgerufen werden können bzw. verhindert werden, wenn sie nach dem Stand der Technik vermeidbar sind.
Zur Vermeidung schädlicher Umwelteinwirkungen sind Abgase so abzuleiten, dass ein ungestörter
Abtransport mit der freien Luftströmung ermöglicht wird.
Kriterien zur Ermittlung des freien Abtransportes von Abgasen sind unter anderem in der 27. BImSchV [2], der
TA Luft [4]und dem Merkblatt SHB [11] definiert.
Für die Genehmigung der Anlage ist eine Berechnung der erforderlichen Schornsteinhöhen der Feuerbestattungsanlage erforderlich. Hierzu wird eine Schornsteinhöhenberechnung erstellt, in der auf Grundlage
der zur Verfügung gestellten Daten und mit Hilfe der anzuwendenden technischen Regelwerke die
erforderlichen Schornsteinhöhen zu ermitteln sind.
Gutachten-Nr.:
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Textteil -Langfassung
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3
Grundlage für die Ermittlung der Schornsteinhöhen
3.1
27. BImSchV
Gemäß § 5 der 27. BImSchV [2] soll der Schornstein von Feuerbestattungsanlagen mindestens eine Höhe
von 10 m über der Flur und eine den Dachfirst um 3 m überragende Höhe haben. Bei einer Dachneigung
von weniger als 20° ist die Höhe des Dachfirstes unter Zugrundelegung einer Neigung von 20° zu
berechnen. Für die Bestimmung der Firsthöhe ist die Gebäudebreite (Schmalseite) bS zu verwenden. Damit
ergibt sich die Schornsteinhöhe H20° aus der Summe der Traufhöhe (hT), der Dachhöhe (hD) und der 3-mÜberragung über First zu:
Mit:
Abbildung 1:
3.2
Zusammensetzung der Schornsteinhöhe H20°
TA Luft
Abgase sind so abzuleiten, dass ein ungestörter Abtransport mit der freien Luftströmung ermöglicht wird. In
der Regel ist eine Ableitung über Schornsteine erforderlich, deren Höhe vorbehaltlich besserer Erkenntnisse
nach den Ziffern 5.5.2 bis 5.5.4 der TA Luft [4] zu bestimmen ist. Die genannten Regelungen finden bei
geringen Emissionsmassenströmen sowie in den Fällen, in denen nur innerhalb weniger Stunden des Jahres
aus Sicherheitsgründen Abgase emittiert werden, keine Anwendung. In diesen Fällen sind die in der
Richtlinie VDI 3781 Blatt 4 [7] oder in der Richtlinie VDI 2280 [5] angegebenen Anforderungen sinngemäß so
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Textteil -Langfassung
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anzuwenden, dass eine ausreichende Verdünnung und ein ungestörter Abtransport der Abgase mit der
freien Luftströmung sichergestellt sind.
3.2.1
Ziffer 5.5.2 TA Luft
Gemäß Ziffer 5.5.2 soll der Schornstein mindestens eine Höhe von 10 m über der Flur und eine den Dachfirst
um 3 m überragende Höhe haben. Bei einer Dachneigung von weniger als 20° ist die Höhe des Dachfirstes
unter Zugrundelegung einer Neigung von 20° zu berechnen; die Schornsteinhöhe soll jedoch das 2fache
der Gebäudehöhe nicht übersteigen. Die Berechnung erfolgt analog zu Kapitel 3.1.
3.2.2
Ziffer 5.5.3 TA Luft
Entsprechend der Ziffer 5.5.3 ist zur Bestimmung der Schornsteinhöhe das Nomogramm aus TA Luft
anzuwenden. Es bedeuten:
H'
in m; Schornsteinhöhe aus Nomogramm;
d
in m; Innendurchmesser des Schornsteins oder äquivalenter Innendurchmesser der Querschnittfläche;
t
in °C; Temperatur des Abgases an der Schornsteinmündung;
R
in m³/h; Volumenstrom des Abgases im Normzustand nach Abzug des Feuchtgehaltes an Wasserdampf
Q
in kg/h; Emissionsmassenstrom des emittierten luftverunreinigenden Stoffes aus der Emissionsquelle;
für Fasern ist die je Zeiteinheit emittierte Faserzahl in einen Massenstrom umzurechnen;
S
Faktor für die Schornsteinhöhenbestimmung; für S sind in der Regel die in Anhang 7 festgelegten
Werte einzusetzen
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Abbildung 2:
Nomogramm zur Bestimmung der Schornsteinhöhe
Für t, R und Q sind jeweils die Werte einzusetzen, die sich beim bestimmungsgemäßen Betrieb unter den für
die Luftreinhaltung ungünstigsten Betriebsbedingungen ergeben, insbesondere hinsichtlich des Einsatzes
der Brenn- bzw. Rohstoffe.
Für S kann die zuständige oberste Landesbehörde in nach § 44 Abs. 3 BImSchG [1] festgesetzten Untersuchungsgebieten und in den Fällen nach Ziffer 4.8 kleinere Werte vorschreiben. Sie sollen 75 vom Hundert
der in Anhang 7 festgelegten S-Werte nicht unterschreiten.
Wenn die Bestimmung der Schornsteinhöhe nach Ziffer 5.5.3 TA Luft (Nomogramm) wegen geringer
Emissionsmassenströme (Q/S < 10 kg/h) nicht möglich ist, erfolgt auch keine Korrektur der Schornsteinhöhe
nach Ziffer 5.5.4 TA Luft.
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3.2.2.1
Ungünstige Betriebsbedingungen
Gemäß Ziffer 5.5.3 TA Luft sind für die Kenngrößen der Temperatur (t), des Volumenstroms des Rauchgases (R) und des Emissionsmassenstroms (Q) jeweils die Werte zu verwenden, die sich bei bestimmungsgemäßem Betrieb unter den für die Luftreinhaltung ungünstigsten Betriebsbedingungen ergeben.
Für den Emissionsmassenstrom ist in diesem Zusammenhang entsprechend einem Beschluss des LAIUnterausschusses Luft/Technik der Tagesmittelwert heranzuziehen. Eine abweichende Vorgehensweise,
welche z. B. den Halbstundenmittelwert zur Bestimmung der Schornsteinhöhe zugrunde legt, ist im Einzelfall
nicht ausgeschlossen, sie ist jedoch ausführlich zu begründen. Beispielsweise kann hierunter eine Anlage mit
stark schwankenden Emissionen fallen, bei der in relevanter Häufigkeit Halbstundenmittelwerte oberhalb
des Tagesmittelwertes auftreten. In diesem Fall kann der Tagesmittelwert ggf. nicht ausreichend sein, um im
Sinne des Vorsorgegrundsatzes des Kapitels 5 der TA Luft den ungünstigsten Betriebszustand zu beschreiben. In einem derartigen Fall kann es sachgerecht sein, bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe auf
den Halbstundenmittelwert abzustellen.
3.2.2.2
Zusammenfassung von zwei oder mehreren Quellen
Ergeben sich mehrere etwa gleich hohe Schornsteine, ist gemäß Ziffer 5.5.2 TA Luft zu prüfen, inwieweit
deren Emissionen bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe zusammenzufassen sind. Hierzu gibt es gemäß
dem Merkblatt SHB [10] zwei Methoden:
Methode 1:
Behandlung wie mehrzügiger Schornstein, also Addition der Emissionsmassenströme aller
Einzelquellen unter Beibehaltung der übrigen Daten einer zu berechnenden Einzelquelle.
Bei identischen Einzelquellen kann dies zu deutlich höheren Schornsteinen führen. Je näher die Einzelquellen zusammenrücken, desto mehr überlagern sich die Abgasfahnen. Der Extremfall ist die Zusammenfassung beider Quellen in einem gemeinsamen Schornstein. Dieser Fall wird durch Methode 2 beschrieben.
Methode 2:
Behandlung wie einzügiger Schornstein, also Addition der Massen- und Volumenströme
und Bildung eines fiktiven äquivalenten Schornsteindurchmessers.
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Als Handlungsempfehlung für die Zusammenfassung von Emissionsmassen- und Volumenströmen bei der
Schornsteinhöhenberechnung hat der Länderausschuss Immissionsschutz im Jahre 1992 die folgende
Regelung gebilligt:
Tabelle 1:
Zusammenfassung von zwei oder mehreren Quellen
Schornsteinabstand
Berechnungsmethode
Bemerkung
1,4 H bis 5 D
Methode 1
ggf. Einzelfalluntersuchung
kleiner 5 D
Methode 2
Fallgestaltung/Situation
Berechnungsmethode
Bemerkung
Schornsteinhöhe entspricht in
etwa Bebauung und Bewuchs
Methode 1
auch bei Abständen
kleiner 5 D
hohe Volumenströme mit
kleinen Massenkonzentrationen,
auch bei Abständen größer 5 D
Methode 2
oder
Methode 1
Methode 1 und Methode 2
ergeben die gleiche
Schornsteinhöhe
Erläuterung: 1,4 H ist das 1,4fache der Schornsteinhöhe; 5 D ist das 5fache des Schornsteindurchmessers
Diese Regelung wurde konzipiert, um dem Interesse von Anlagenbetreibern entgegenzuwirken, dass es
technisch und wirtschaftlich vorteilhaft sein kann, die Abgase über mehrere Schornsteine abzuleiten. Dies
kann wegen der jeweils geringen Abgas- und Emissionsmassenströme zu relativ niedrigen Kaminhöhen
führen, die wegen der geringen Verdünnung der Emissionen aus niedrigen Quellen durch die Kumulation
der einzelnen Beiträge höhere Immissionen in der Nachbarschaft zur Folge haben.
Abweichend von dieser Regelung wurde 1992 vom LAI-Unterausschuss-Luft/Technik festgestellt, dass bei
Schornsteinen mittlerer Höhe die Entscheidung, nach Methode 1 oder 2 zu verfahren, wirtschaftlich
relevant sein kann. Hier können im Einzelfall Modellversuche im Windkanal Entscheidungshilfen geben.
Entscheidungshilfen können auch Ausbreitungsrechnungen im Zusammenhang mit Immissionsvorbelastungsmessungen und die daraus resultierenden Immissionsbetrachtungen liefern.
3.2.3
Ziffer 5.5.4 TA Luft
In den Fällen, in denen die geschlossene, vorhandene oder nach einem Bebauungsplan zulässige
Bebauung oder der geschlossene Bewuchs mehr als 5 vom Hundert der Fläche des Beurteilungsgebietes
beträgt, wird die nach Ziffer 5.5.3 bestimmte Schornsteinhöhe H' um den Zusatzbetrag J erhöht. Der Wert J
in m ist aus der folgenden Abbildung zu ermitteln.
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Es bedeuten:
H
in m; Schornsteinbauhöhe (H = H' + J)
J'
in m; mittlere Höhe der geschlossenen vorhandenen oder nach einem Bebauungsplan zulässigen
Bebauung oder des geschlossenen Bewuchses über Flur.
Abbildung 3:
Diagramm zur Ermittlung des Wertes J
Die Korrektur der Schornsteinhöhe nach Ziffer 5.5.4 TA Luft bezieht sich ausschließlich auf geschlossene
Bebauung sowie geschlossenen Bewuchs im Beurteilungsgebiet, falls deren Flächenanteile insgesamt
größer als 5 % sind. Einzelne oder besonders hohe Gebäude werden bei dieser Korrektur nicht betrachtet.
Zu berücksichtigen ist ein Gebiet mit dem Radius des Fünfzigfachen der nach Nomogramm ermittelten
Schornsteinhöhe bzw. 1.000 m bei Schornsteinhöhen kleiner als 20 m. Der prozentuale Anteil der geschlossenen Bebauung bzw. des geschlossenen Bewuchses kann abgeschätzt werden.
Die Berücksichtigung von einzelnen, besonders hohen Gebäuden (Hochhäuser) im Einwirkungsbereich der
Anlage ist in Ziffer 5.5 TA Luft nicht geregelt. Hier kann ein atypischer Fall vorliegen, der einer gesonderten
Beurteilung bedarf.
Bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe ist eine unebene Geländeform zu berücksichtigen, wenn die
Anlage in einem Tal liegt oder die Ausbreitung der Emissionen durch Geländeerhebungen gestört wird. In
den Fällen, in denen die Voraussetzungen für eine Anwendung der Richtlinie VDI 3781 Blatt 2 [6] vorliegen,
ist die nach den Ziffern 5.5.3 und 5.5.4 bestimmte Schornsteinhöhe entsprechend zu korrigieren.
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3.2.4
Hohe Einzelgebäude
Befinden sich in der Nähe eines Schornsteins, dessen Höhe nach Ziffer 5.5.3 TA Luft auszulegen ist,
Bebauung oder Bewuchs, so sind die Vorgaben der Ziffer 5.5.4 TA Luft zu beachten. Hohe Einzelgebäude
im Einwirkungsbereich der Anlage, die durch die mittlere Höhe der Bebauung nicht erfasst werden, können
die freie Abströmung jedoch beeinträchtigen.
Da die TA Luft die Auslegung der Schornsteinhöhe für diese Fälle nicht abschließend regelt, kann der pragmatische Ansatz aus Kapitel 3 des Merkblatts SHB [10] zur Berechnung der Schornsteinhöhe im Nahbereich
eines Einzelgebäudes herangezogen werden.
Der Ansatz ist in der folgenden Abbildung schematisch dargestellt.
Abbildung 4:
Schematische Darstellung zur erforderlichen Schornsteinhöhe im Nahbereich eines hohen
Einzelgebäudes
Eine Schornsteinhöhenkorrektur nach der oben beschriebenen Konvention gilt für Gebäude, deren Höhe
(inklusive 20°-Regel) größer als die ermittelte Schornsteinbauhöhe ist und die sich im nahen oder fernen
Nachlauf befinden. Sie kommt insbesondere dann in Betracht, wenn der geplante Schornstein vom
Gebäude aus im Bereich der Hauptwindrichtungen liegt. Eine Korrektur der Schornsteinhöhe ist aus
fachlicher Sicht insbesondere im Bereich des nahen Nachlaufs anzustreben. Befinden sich hinter dem
Schornstein vom Gebäude aus gesehen keine relevanten Beurteilungspunkte, kann im Einzelfall auf eine
Korrektur der Schornsteinhöhe nach dieser Methode verzichtet werden, insbesondere wenn sich dadurch
unverhältnismäßig hohe Schornsteine ergeben würden.
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3.3
Ableitung bei geringen Emissionsmassenströmen
In vielen Fällen können wegen der geringen Emissionsmassenströme weder das Nomogramm zur Ermittlung
der Schornsteinhöhe nach Ziffer 5.5.3 TA Luft noch das Diagramm zur Ermittlung des Wertes J zur Berücksichtigung von Bebauung und Bewuchs nach Ziffer 5.5.4 TA Luft angewendet werden. Von geringen
Emissionsmassenströmen kann man ausgehen, wenn der Q/S-Wert kleiner als 10 kg/h ist.
3.3.1
Andere als Feuerungsanlagen
Sofern es sich nicht um Feuerungsanlagen handelt, sind bei geringen Emissionsmassenströmen sowie in den
Fällen, in denen nur innerhalb weniger Stunden des Jahres aus Sicherheitsgründen Abgase emittiert
werden, eine ausreichende Verdünnung und ein ungestörter Abtransport der Abgase mit der freien
Luftströmung sicherzustellen. Hinweise auf Mindestbedingungen für die „freie Abströmung“ ergeben sich
aus der sinngemäßen Anwendung der in Ziffer 5.5.2 TA Luft zitierten Richtlinien VDI 3781 Blatt 4 und VDI 2280.
Dabei sollte zwischen Anlagen mit einem Q/S-Verhältnis zwischen 1 kg/h und 10 kg/h sowie einem Q/SVerhältnis von weniger als 1 kg/h differenziert werden. Für diese Fälle wird auf die Anforderungen der
Richtlinien VDI 2280 (für 1 kg/h < Q/S < 10 kg/h) oder VDI 3781 Blatt 4 (für Q/S < 1 kg/h) verwiesen:
1 kg/h < Q/S < 10 kg/h:
Nach der Richtlinie VDI 2280 soll die Ableitung der Abgase unter folgenden Mindestbedingungen erfolgen:

Giebeldach:
3 m über First

Flach- und Shed-Dach:
5 m über Dach und bei

Wohngebäuden in 50 m Umkreis:
5 m über Firsthöhe
Die Ableitung muss jedoch mindestens 10 m über dem Erdboden erfolgen.
Zur besseren Verteilung der Abgase ist eine Austrittsgeschwindigkeit von mindestens 7 m/s senkrecht nach
oben anzustreben.
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Abbildung 5:
Mindestanforderungen nach VDI 2280
Q/S < 1 kg/h:
Bei Emissionsmassenströmen mit einem Q/S-Wert kleiner 1 kg/h werden die Anforderungen der Richtlinie
VDI 3781, Blatt 4 herangezogen. Diese Richtlinie enthält ebenfalls gebäude- und umgebungsbedingte
Anforderungen an die Schornsteinhöhe. Bei einem Dachneigungswinkel größer oder gleich 20° soll die
Schornsteinmindesthöhe 0,4 m bis 1,0 m über First liegen. Bei einem Dachneigungswinkel kleiner 20° soll die
Schornsteinmindesthöhe 1,0 m bis 1,5 m über Dachfläche oder über Oberkante der Dachaufbauten liegen.
Abweichend zu den o. g. Regelungen für die Ableitung bei geringen Emissionsmassenströmen kommt ein
Verzicht auf die Ableitung über einen Schornstein, z. B. bei Emissionsmassenströmen unterhalb der Bagatellmassenströme nach Ziffer 4.6.1.1 TA Luft, lediglich in begründeten Ausnahmefällen in Betracht.
3.3.2
Feuerungsanlagen
Die Anwendung der in Ziffer 5.5.2 TA Luft zitierten VDI-Richtlinien kommt bei Feuerungsanlagen nicht zum
Tragen. Im Falle genehmigungsbedürftiger Feuerungsanlagen mit „geringen Emissionen“ sind die Anforderungen aus Ziffer 5.5.2 TA Luft jedoch ohne die Vorschriften nach Ziffer 5.5.3 und Ziffer 5.5.4 zu erfüllen.
Das heißt, es gelten die Mindestanforderungen an die Schornsteinhöhe von 10 m über der Flur und 3 m
über Dachfirst unter Beachtung der 20°-Regel.
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Beschreibung des Vorhabens
Die Feuerbestattung Dülmen GmbH & Co. KG betreibt am Grote Busch 10 in 48249 Dülmen eine Anlage zur
Feuerbestattung, genehmigungspflichtig gemäß 27. BImSchV. Im Zuge des Bauplanverfahrens II. Änderung
des Bebauungsplans Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp - Teil VII“ sollen die Ableitbedingungen der
Anlage auf Übereinstimmung mit den Vorgaben der TA Luft geprüft werden. Die Emissionen der Anlage
gehen von zwei baugleichen Kaminen mit einer Ableithöhe von jeweils 11,3 m über Grund aus. Die
kontinuierliche Messtechnik innerhalb der Anlage überprüft dabei die Einhaltung der Emissionsgrenzwerte
nach § 4 der 27. BImSchV.
Der Bebauungsplan sieht eine Ausweisung des Anlagengeländes als Sondergebiet mit der Zweckbestimmung „Krematorium“ vor. Die umliegenden Flächen im Süden und Westen des Anlagengeländes
werden als Gewerbegebiete ausgewiesen. Nördlich bzw. nordwestlich schließen sich direkt Waldgebiete,
bzw. Biotopflächen an. Die als Gewerbegebiet ausgewiesenen Flächen umfassen die 2008 errichtete
Feuerbestattungsanlage, einen glasverarbeitenden Betrieb und eine Betriebsleiterwohnung in Verbindung
mit einer momentan brachliegenden Erweiterungsfläche eines Holzhandelsbetriebes.
Die Anlage ist im Rahmen des Bauplanverfahrens auf die Einhaltung der aktuellen Genehmigungsvoraussetzungen zu prüfen.
Abbildung 6:
Übersicht über die II. Änderung des Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp
- Teil VII“. (ohne Maßstab)
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5
Schornsteinhöhenberechnung
Eine wesentliche Anforderung zur Vorsorge gegen schädliche Umwelteinwirkungen durch Luftverunreinigungen ist die Ableitung der Emissionen derart, dass ein ungestörter Abtransport mit der freien Luftströmung und eine ausreichende Verdünnung sichergestellt sind.
Hierzu werden u. a. in der 27. BImSchV [2] und Ziffer 5.5 TA Luft [4] entsprechende Anforderungen und
Verfahren zur Ermittlung der Schornsteinhöhe beschrieben. Einige dieser Formulierungen lassen jedoch
einen Interpretationsspielraum zu. Dieser wird über das ergänzende Merkblatt SHB [11] konkretisiert.
5.1
Emissionsdaten
Die Auslegungsdaten für die Berechnung der Emissionen und der erforderlichen Schornsteinhöhen wurden
anhand der Unterlagen durchgeführt, die seitens der Stadt Dülmen vorgelegt wurden.
Die berücksichtigten Emissionskonzentrationen entsprechen den Grenzwerten nach § 4 der 27. BImSchV.
Die Randparameter der Abgaskamine entsprechen den baulichen Gegebenheiten vor Ort, wobei der
angesetzte Volumenstrom zur Berechnung des Emissionsmassenstroms als konservativer Absatz den
Ventilatorangaben des Messberichtes Nr. 08 155 des Gewerblichen Institutes für Fragen des Umweltschutzes
GmbH NL Umweltanalytik Saalfeld vom 13.06.2008 entnommen wurde.
Die Abgase der zwei baugleichen Einäscherungsanlagen werden durch zwei baulich getrennte Kamine in
einer Höhe von 11,3 m abgeführt. Die Kamine haben einen Abstand von ca. 3 m, was dem 6,7-fachen ihres
Durchmessers entspricht. Die Emissionen sind somit nach Methode 2 (beschrieben in 3.2.2.2) zusammenzufassen.
5.2
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.2 TA Luft
Gemäß Ziffer 5.5.2 TA Luft soll der Schornstein mindestens eine Höhe von 10 m über der Flur und eine den
Dachfirst um 3 m überragende Höhe haben. Bei einer Dachneigung von weniger als 20° ist die Höhe des
Dachfirstes unter Zugrundelegung einer Neigung von 20° zu berechnen; die Schornsteinhöhe soll jedoch
das 2fache der Gebäudehöhe nicht übersteigen. Die Anforderungen des § 5 der 27. BImSchV an die
Ableitbedingungen für Abgase von Feuerbestattungsanlagen sind somit identisch zu den in Ziffer 5.5.2
genannten Anforderungen.
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Projekt:
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Entsprechend den Anforderungen der Ziffer 5.5.2 der TA Luft sind folgende Gebäudeparameter zu berücksichtigen:
Relevanter Gebäudeteil:
Technikgebäude
Gebäudebreite:
11,30 m
Gebäudehöhe, Attika:
5,92 m
Mindestdachneigung:
20°
Theoretische Firsthöhe:
7,96 m
Unter Berücksichtigung der Rechenvorschriften aus Ziffer 5.5.2 TA Luft ergibt sich damit eine Schornsteinhöhe von 11,0 m (gerundet).
5.3
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.3 TA Luft
5.3.1
Berechnung der Einzelkamine
Entsprechend der Ziffer 5.5.3 TA Luft ist zur Bestimmung der Schornsteinhöhe das Nomogramm aus
Abbildung 2 der TA Luft anzuwenden. Die aufgeführten Emissionsgrenzwerte entstammen der TA Luft oder
den Angaben des Herstellers. Die Anlage kann folgendermaßen charakterisiert werden:
Tabelle 2:
Eingangsdaten für Schornsteinhöhenberechnung nach 5.5.3 TA Luft, Einzelbetrachtung
Parameter/Stoff
Einheit
Wert
Volumenstrom
m³/h
10.0001
Temperatur des Abgases an der Mündung
°C
1301
Mündungsdurchmesser D
m
0,451
Abgasgeschwindigkeit
m/s
--
Wärmestrom
MW
0,453
mg/m³
50
-
7,5
mg/m³
10
-
0,08
mg/m³
20
-
0,1
Kohlenmonoxid, Massenkonzentration
nach §4, 27. BImSchV
S für Kohlenmonoxid
Gesamtstaub, Massenkonzentration
nach §4, 27.BImSchV
S für Schwebstaub²
organische Stoffe, angegeben als
Gesamtkohlenstoff nach § 4, 27. BImSchV
S für Stoffe nach Ziffer 5.2.5 Gesamtkohlenstoff
1
:
²:
Angabe Ventilatorleistung (Betriebsvolumenstrom)
Als konservativer Ansatz wurde der emittierte Gesamtstaub mit Schwebestaub gleichgesetzt
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Aus den Eingangsdaten ergeben sich folgende Emissionsmassenströme und Q/S-Werte:
Tabelle 3:
Emissionsmassenströme und Q/S-Werte, Einzelbetrachtung
Parameter / Stoff
Einheit
Wert
Kohlenmonoxid, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
0,1
Kohlenmonoxid, Q/S-Wert
kg/h
1,3
Schwebstaub, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
0,5
Schwebstaub, Q/S-Wert
kg/h
0,1
Gesamtkohlenstoff, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
0,2
Gesamtkohlenstoff, Q/S-Wert
kg/h
2,0
Eine Bestimmung der Schornsteinhöhe aus dem Nomogramm in Abbildung 2 unter Ziffer 5.5.3 TA Luft ist
aufgrund der geringen Emissionsmassenströme nicht möglich. Dadurch entfällt auch eine Anpassung der
Schornsteinhöhe nach Ziffer 5.5.4 der TA Luft. Es sind aufgrund der geringen Emissionsmassenströme die
Mindestanforderungen der TA Luft bzw. der 27. BImSchV einzuhalten.
Zusammenfassung der Ergebnisse der Einzelbetrachtung
Nach den Rechenvorschriften aus Nr. 5.5.2 und Nr. 5.5.3 TA Luft ergibt sich für die Betrachtung eines zu
errichtenden Schornsteines ein geringfügiger Emissionsmassenstrom. Laut Punkt 5.5.2 der TA Luft findet im
Falle geringfügiger Emissionsmassenströme bei anderen als Feuerungsanlagen die Richtlinie VDI 3781 Blatt 4
oder die Richtlinie VDI 2280 Abschnitt 3 Anwendung. Die Anforderungen für diese Richtlinien ergeben eine
Schornsteinbauhöhe von 3 m über First oder 5 m über Flach- und Sheddächern, woraus eine Schornsteinbauhöhe aufgrund der Flachdachhöhe von 5,92 m von 10,92 m über Grund entspricht.
Da für die Ableitung von Emissionen aus Feuerbestattungsanlagen allerdings die Anforderungen aus § 4 der
27. BImSchV anzuwenden sind, in welcher die oben genannten VDI Richtlinien keine Anwendung finden,
sind die Anforderungen der 27. BImSchV als maßgeblich für die Schornsteinhöhe der Anlage zu bewerten.
Der Abstand der bestehenden Kamine beträgt etwa 3 m und damit weniger als das 1,4fache der
Schornsteinbauhöhe und mehr als dem 5-fachen Durchmesser der Kamine. Gemäß Nr. 5.5.2 TA Luft sind
Emissionen der beiden Kamine damit bei der Bestimmung der Schornsteinhöhe zusammenzufassen.
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5.3.2
Summenbetrachtung
Der Abstand der beiden Kamine zueinander beträgt weniger als das 1,4fache der Schornsteinhöhe und
mehr als das 5fache der Schornsteindurchmesser. Gemäß Tabelle 1 sind die Emissionen damit mittels
Methode 1 (Addition der Emissionsmassenströme der beiden Doppelmantelstahlschornsteine unter Beibehaltung der übrigen Daten, vgl. Kapitel 3.2.2.2) zusammenzufassen.
Die Anlage kann unter Berücksichtigung der Vorschriften der Methode 1 aus Kapitel 3.2.2.2 folgendermaßen charakterisiert werden:
Tabelle 4:
Eingangsdaten für Schornsteinhöhenberechnung nach 5.5.3 TA Luft, Summenbetrachtung
Parameter/Stoff
Einheit
Wert
Volumenstrom
m³/h
10.0001
Temperatur des Abgases an der Mündung
°C
1301
Mündungsdurchmesser D
m
0,451
Abgasgeschwindigkeit
m/s
--
Wärmestrom
MW
0,453
mg/m³
(2 x) 50
-
7,5
mg/m³
(2 x) 10
-
0,08
mg/m³
(2 x) 20
-
0,1
Kohlenmonoxid, Massenkonzentration
nach §4, 27. BImSchV
S für Kohlenmonoxid
Gesamtstaub, Massenkonzentration
nach §4, 27.BImSchV
S für Schwebstaub²
organische Stoffe, angegeben als
Gesamtkohlenstoff nach § 4, 27. BImSchV
S für Stoffe nach Ziffer 5.2.5 Gesamtkohlenstoff
1
:
²:
Angabe Ventilatorleistung (Betriebsvolumenstrom)
Als konservativer Ansatz wurde der emittierte Gesamtstaub mit Schwebestaub gleichgesetzt
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Aus den Eingangsdaten ergeben sich, unter Berücksichtigung der zusammengefassten Emissionsmassenströme der beiden baugleichen Anlagen, folgende Emissionsmassenströme und Q/S-Werte:
Tabelle 5:
Emissionsmassenströme und Q/S-Werte, Summenbetrachtung
Parameter / Stoff
Einheit
Wert
Kohlenmonoxid, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
0,2
Kohlenmonoxid, Q/S-Wert
kg/h
2,5
Schwebstaub, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
1,0
Schwebstaub, Q/S-Wert
kg/h
0,1
Gesamtkohlenstoff, Emissionsmassenstrom Q
kg/h
0,4
Gesamtkohlenstoff, Q/S-Wert
kg/h
4,0
Durch eine Zusammenfassung der Emissionen der beiden Anlagen unter Beibehaltung der gegebenen
Abgasrandbedingungen ergibt sich weiterhin ein geringfügiger Emissionsmassenstrom. Die Ergebnisse der
Einzelbetrachtung sind somit auf die Gesamtanlage übertragbar.
5.4
Schornsteinhöhenberechnung nach Ziffer 5.5.4 TA Luft
Aufgrund des geringen Emissionsmassenstromes, mit einem maximalen Q/S-Wert (Gesamtkohlenstoff)
< 10 kg/h, ist eine Anpassung der Schornsteinhöhe nach Ziffer 5.5.4 der TA Luft nicht erforderlich.
5.4.1
Schornsteinhöhenberechnung für Schornsteine im Einflussbereich hoher Einzelgebäude
Hohe Einzelgebäude finden bei der Korrektur der Schornsteinhöhe nach Nr. 5.5.4 TA Luft keine Berücksichtigung. Befinden sich diese jedoch im Einwirkungsbereich des Schornsteins, ist eine Beeinträchtigung
der freien Abströmung nicht ausgeschlossen.
Im Umfeld der Feuerbestattungsanlage befinden sich keine hohen Einzelgebäude die zu berücksichtigen
sind.
5.4.2
Schornsteinhöhenberechnung unter Berücksichtigung unebener Geländeformen
Die Geländeunebenheiten im Beurteilungsgebiet nach Nr. 4.6.2.5 TA Luft weisen keine Steigungen von
> 1:20 auf.
Damit ergibt sich eine unveränderte Schornsteinhöhe von 11,0 m aufgrund der unebenen Geländeform.
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5.4.3
Zusammenfassung und Diskussion der Ergebnisse
Die Berechnung der Emissionsmassenströme der Feuerbestattungsanlage Dülmen auf Basis der Grenzwerte
der 27. BImSchV und der maximalen Leistung der verwendeten Rauchgasventilatoren ergab einen
geringen Emissionsmassenstrom im Sinne der Ziffer 5.5.2 der TA Luft. Somit findet Absatz 1 der Ziffer 5.5.2
keine Anwendung und die Anforderungen der Richtlinien VDI 3781, Blatt 4 und der VDI 2280 Abschnitt 3 sind
zur Auslegung der Schornsteinhöhe zu berücksichtigen. Im Sinne der TA Luft wäre somit eine Schornsteinhöhe von 5 m über dem Flachdach der Anlage von 10,9 m ausreichend.
Die Anforderungen an die Ableithöhe der TA Luft gehen somit nicht über die Anforderungen der
27. BImSchV hinaus. Da die Anlage allerdings genehmigungspflichtig nach 27. BImSchV ist, müssen die hier
in § 5 genannten Anforderungen einer Überragung des Dachfirstes von mindestens 3 m, unter der
Berücksichtigung eines fiktiven Dachfirstes unter Zugrundelegung einer Dachneigung von 20°, eingehalten
werden. Die zur Berechnung des fiktiven Dachfirstes relevante Gebäudebreite bezieht sich in diesem Fall
auf die Breite des Gebäudeabschnittes in dem die Kamine untergebracht sind und beträgt 11,3 m. Da
daraus eine Schornsteinhöhe von 11,0 m resultiert, kann die gegebene Schornsteinhöhe von 11,3 m als
ausreichend betrachtet werden.
Die gegebenen Kamine entsprechen mit einer Höhe von 11,3 m über Grund in ihrem aktuellen baulichen
Zustand den Anforderungen der 27. BImSchV und der TA Luft.
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Die Unterzeichner erstellten dieses Gutachten unabhängig und nach bestem Wissen und Gewissen.
Als Grundlage für die Feststellungen und Aussagen der Sachverständigen dienten die vorgelegten und im
Gutachten zitierten Unterlagen sowie die Auskünfte der Beteiligten.
Bericht verfasst durch:
Geprüft und freigegeben durch:
B. Eng. Alexander Ehler
Dipl.-Phys. Ing. Frank Müller
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Verzeichnis des Anhangs
A
Lageplan
B
II. Änderung des Bebauungsplanes Nr. 95/4 „Industriegebiet Dernekamp - Teil VII“
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A Lageplan
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