Umweltrelevanz und Stand der Technik von Tierkrematorien

Tierkrematorien: Umwelt & Technik

Dokumentinformationen

Autor

Schetter Gmbh & Co. Kg

instructor Sue Martina Starke
Schule

Umweltbundesamt

Fachrichtung Umwelttechnik, Abfalltechnik
Unternehmen

Schetter GmbH & Co. KG

Ort Dessau-Roßlau
Dokumenttyp Abschlussbericht
Sprache German
Format | PDF
Größe 3.30 MB

Zusammenfassung

I.Genehmigungspraxis und Rechtslage für Heimtierkrematorien in Deutschland

Die aktuelle Genehmigungspraxis für Tierkrematorien in Deutschland ist uneinheitlich. Ältere Anlagen wurden oft nach Baurecht genehmigt, später teilweise um eine Genehmigung nach dem BImSchG (Bundes-Immissionsschutzgesetz) erweitert. Die Zuordnung erfolgt gemäß der 4. BImSchV, wobei die meisten Anlagen für eine Kapazität von unter 50 kg/h zugelassen sind (Anhang 1, Nr. 7.12.1.3). Nur wenige Anlagen haben höhere Kapazitäten (Nr. 7.12.1.2). Die maximal zulässigen Tiergewichte und jährlichen Durchsatzleistungen variieren stark in den Genehmigungen. Die EU-Richtlinie 2008/98/EG und die EG-Verordnung Nr. 1069/2009 klassifizieren verstorbene Heimtiere als Abfall, der einer ordnungsgemäßen Beseitigung, z.B. durch Verbrennung in einer genehmigten Anlage, zugeführt werden muss. Eine bundeseinheitliche Regelung fehlt, was zu unterschiedlichen technischen Standards und Emissionsgrenzwerten führt.

1. Uneinheitliche Genehmigungspraxis für Tierkrematorien

Die Studie zeigt eine uneinheitliche Genehmigungspraxis für Tierkrematorien in Deutschland auf. Ältere Anlagen wurden primär nach Baurecht genehmigt, während neuere Anlagen zusätzlich oder ausschließlich nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz (BImSchG) genehmigt werden mussten. Diese unterschiedliche Handhabung führt zu einer heterogenen rechtlichen Einordnung und damit zu unterschiedlichen technischen Anforderungen an die Anlagen. Die Studie basiert auf der Auswertung von 87% der verfügbaren Genehmigungsbescheide, wobei Informationen zu 4 Anlagen nicht zugänglich waren. Die Auswertung offenbart erhebliche Unterschiede bei der Festlegung der maximalen Kremationskapazität. Während die Mehrheit der Anlagen gemäß Anhang 1 Nr. 7.12.1.3 der 4. BImSchV für eine Kapazität von unter 50 kg/h genehmigt ist, verfügen lediglich 5 Krematorien über eine Genehmigung für höhere Kapazitäten gemäß Nr. 7.12.1.2. Auch die maximal zulässigen Tiergewichte oder die jährlichen Durchsatzmengen sind in den Genehmigungen uneinheitlich geregelt; einige Genehmigungen enthalten keinerlei Gewichtsbeschränkungen. Die fehlende bundeseinheitliche gesetzliche Verordnung für Heimtierkrematorien ist die Ursache für diese uneinheitliche Genehmigungspraxis. Dies unterstreicht den dringenden Bedarf an einer bundesweiten Vereinheitlichung der Vorschriften und Genehmigungsverfahren für Tierkrematorien in Deutschland.

2. Rechtsgrundlagen und EU rechtliche Einordnung

Die EG-Verordnung Nr. 1069/2009 stuft verstorbene Heimtiere als Abfall ein, der einer ordnungsgemäßen Beseitigung zugeführt werden muss. Diese Beseitigung kann gemäß Artikel 12 der Verordnung durch Verbrennung oder durch Vergraben auf einer genehmigten Deponie erfolgen. Gemäß Artikel 24 der Verordnung sind für die Verbrennung nur Anlagen zugelassen, die über eine Betriebsgenehmigung gemäß der Richtlinie 2000/76/EG (Abfallverbrennungsrichtlinie) verfügen. Heimtierkrematorien unterliegen somit dem EU-Recht und müssen die Anforderungen der Abfallverbrennungsrichtlinie erfüllen. Diese rechtliche Einordnung unterstreicht die Bedeutung von Umweltstandards und Emissionskontrollen bei der Tierkremation. Die Studie hebt hervor, dass die unterschiedliche Interpretation und Anwendung dieser Rechtsgrundlagen in der Praxis zu den bestehenden Diskrepanzen in den Genehmigungsverfahren führt. Viele Tierbesitzer legen Wert auf eine würdevolle Kremation ihrer Haustiere, was die Notwendigkeit einer klaren und einheitlichen gesetzlichen Regelung unterstreicht. Die Studie liefert eine Grundlage zur Bewertung der aktuellen Situation und zur Ableitung von Handlungsempfehlungen für eine Verbesserung der Rechtslage und der Genehmigungspraxis.

II.Installierte Technik und Emissionskontrolle in deutschen Tierkrematorien

Die meisten deutschen Tierkrematorien nutzen Flachbettofensysteme mit Gasbrennern (Ausnahme: ein Ofen mit elektrischen Heizwendeln). Die meisten Anlagen sind als Mehrkammersysteme konzipiert, mit einer Hauptbrennkammer für die Kremation und einer Nachbrennkammer für die Emissionskontrolle. Zur Minimierung von Staubemissionen werden niedrige Gasgeschwindigkeiten in der Hauptbrennkammer angestrebt. Viele Anlagen verwenden sauerstoffgeregelte Prozessregler zur Optimierung der Verbrennung und CO-Emissionsreduktion. Abgasreinigungsanlagen, oft basierend auf Trockensorptionsverfahren mit Kalk-Kohle-Gemischen und Gewebefiltern, werden eingesetzt, um die Grenzwerte für Staub, Schwefeloxide (SOx), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Schwermetalle und PCDD/PCDF einzuhalten. Die VDI 3890 bietet Richtlinien für die quasistationäre Betrachtung des Verbrennungsprozesses.

1. Ofen und Anlagentechnik in deutschen Tierkrematorien

In Deutschland werden in Tierkrematorien überwiegend Flachbettofensysteme eingesetzt. Diese unterscheiden sich hauptsächlich in Größe und Gestaltung der Brennkammern sowie der Art der Beheizung. Die überwiegende Anzahl der Öfen wird mit Gasbrennern betrieben; lediglich eine Anlage nutzt elektrische Heizwendeln. Fast alle Anlagen verfügen über eine Ofenlinie. Der Aufbau als Mehrkammersystem ist charakteristisch: Eine Hauptbrennkammer, in der die Kremation bei niedrigen Gasgeschwindigkeiten stattfindet, um die Partikelmitführung im Abgas zu minimieren und die Asche im Ofen zu belassen, und eine oder mehrere Nachbrennkammern zur Nachverbrennung von Schadstoffen wie Kohlenmonoxid und Gesamtkohlenstoff. Die Ofenauskleidung besteht aus feuerfesten Materialien und Isolierschichten, um Wärmeverluste zu minimieren und die Wärme für nachfolgende Kremationen zu speichern. Die meisten Krematorien nutzen sauerstoffkontrollierte, computergestützte Prozessregler für eine effiziente Verbrennung und niedrige CO-Emissionen, eine Technologie, die sich bereits in der Human-Kremation bewährt hat. Die spezifische Gestaltung der Brennkammern und die Luft- und Abgasführung sind herstellerspezifisch und beeinflussen die Prozesssteuerung. Die Bedienungspersonen überwachen den Kremationsprozess visuell und mittels Temperaturüberwachung und entscheiden über den Abschluss des Prozesses. Die Asche wird nach der Abkühlung in Urnen abgefüllt, wobei bei Sammelkremationen unterschiedliche Verfahren zur Handhabung der Asche angewendet werden.

2. Abgasreinigung und Emissionsminderungsmaßnahmen

Aufgrund unterschiedlicher Anforderungen in den Genehmigungen sind einige Tierkrematorien mit Abgasreinigungsanlagen ausgestattet, die meist auf der Trockensorptionstechnologie basieren. Diese Technologie besteht aus zwei Hauptkomponenten: der Injektion von Sorptionsmitteln in einen Reaktor und einem nachfolgenden Gewebefilter. Diese in anderen Anlagen mit niedrigen Abgasvolumenströmen (wie Human-Krematorien) bewährte Technologie wird auch in Tierkrematorien erfolgreich eingesetzt. Durch die Verwendung angepasster Reagenzien (z.B. Mischungen aus Hydratkalk und Aktivkohle) können die Emissionsanforderungen für Staub, Schwefeloxide, Schwermetalle und PCDD/PCDF erfüllt werden, sogar bei der Kremation von Tieren mit extrem langem Fell. Die Einhaltung der Temperatur- und Verweilzeitbedingungen gemäß EU-Richtlinie 2008/98/EG stellt zusätzliche Anforderungen an den Anlagenbetrieb und die Nachweisführung. Da der Kremationsvorgang sehr instationär ist, wurde in der VDI 3890 ein quasistationäres Modell vorgeschlagen. Die Studie empfiehlt eine bundeseinheitliche Nachweisführung, z.B. basierend auf der VDI 3890, um den unterschiedlichen Anforderungen der Behörden entgegenzuwirken. Das Trockensorptionsverfahren nach dem Flugstromprinzip mit Kalk-Kohle-Gemischen hat sich als etabliertes Verfahren zur Abgasreinigung etabliert, wobei die Dimensionierung der Komponenten auf die geringeren Abgasvolumenströme bei der Heimtierkremation angepasst werden muss. Zusätzliche Maßnahmen wie thermische Nachverbrennung und SNCR (selektive nicht-katalytische Reduktion) werden in einigen Anlagen zur weiteren Emissionsminderung eingesetzt.

III.Emissionsmessungen und Vergleich mit Nachbarländern

Emissionsmessungen in fünf Tierkrematorien (drei ohne, zwei mit Abgasreinigung) zeigten, dass Mehrkammersysteme die Anforderungen der TA Luft an CO und TOC mit Sicherheitsabstand erfüllen. Für die Einhaltung der Staubgrenzwerte (< 20 mg/Nm³) sind jedoch auch in kleinen Anlagen Staubfilter notwendig. Die Messungen zeigten, dass Abgasreinigungsanlagen die SOx, HCl und PCDD/PCDF Emissionen deutlich reduzieren können (z.B. HCl um ca. 85%). Im Vergleich zu Nachbarländern (Schweiz, Frankreich, Niederlande) bestehen erhebliche Unterschiede in den Emissionsgrenzwerten und den damit verbundenen technischen Standards. Die Schweiz hat die höchsten Anforderungen.

1. Ergebnisse der Emissionsmessungen

Die Studie umfasste Emissionsmessungen in fünf ausgewählten Tierkrematorien, um ein repräsentatives Bild der Emissionslage zu erhalten und das Potenzial von Abgasreinigungssystemen aufzuzeigen. Drei Anlagen ohne und zwei Anlagen mit Abgasreinigung wurden untersucht. Bei den Anlagen mit Abgasreinigung erfolgten Messungen parallel im Roh- und Reingas. Das Messprogramm umfasste die Erfassung von Kohlenmonoxid (CO), Gesamtkohlenstoff (TOC), Staub, Schwefeloxiden (SOx), Stickoxiden (NOx), Chlorwasserstoff (HCl), Fluorwasserstoff (HF), Quecksilber (Hg) und polychlorierten Dibenzodioxinen und -furanen (PCDD/PCDF), sowie relevanter Abgasparameter und Betriebsdaten. Die Ergebnisse zeigen, dass die Mehrkammerofen-Technologie gemäß VDI 3890 die Anforderungen der TA Luft an CO und TOC mit ausreichender Sicherheit erfüllt. Für die Einhaltung der Staubgrenzwerte (< 20 mg/Nm³) sind jedoch auch in kleinen Tierkrematorien Staubfilter notwendig. Die Anwendung von Staubfiltern erfordert eine Abgaskühlung, weswegen die zusätzliche Injektion von Sorptionsmitteln (z.B. Kalk-Aktivkohle-Gemische) vorgeschlagen wird, um Schadstoffe wie SOx, HCl, HF und PCDD/F effektiv zu reduzieren. Die Messungen zeigten eine Reduktion von SOx um 30-40% und HCl um ca. 85% durch geeignete Sorptionsmittel. Die gemessenen PCDD/PCDF-Konzentrationen entsprachen den Anforderungen der TA Luft.

2. Vergleich mit europäischen Nachbarländern

Die Studie vergleicht die Emissionsanforderungen und technischen Standards in Deutschland mit denen der Schweiz, der Niederlande und Frankreichs. Dabei zeigt sich, dass insbesondere für kleine Tierkrematorien große Unterschiede in den Emissionsgrenzwerten bestehen, was zu unterschiedlichen technischen Ausgestaltungen der Anlagen führt. Die Schweiz weist die höchsten technischen Emissionsstandards auf; hier müssen alle Anlagen, auch Kleinanlagen, mit einer Abgasreinigungseinrichtung ausgestattet sein. In Frankreich sind bei Anlagen mit einer Kremationsleistung von bis zu 10 Mg/d höhere Emissionskonzentrationen zulässig. In den Niederlanden können Kremationslinien aufgrund der geltenden gesetzlichen Vorschriften auch mit höherer Durchsatzleistung ohne Abgasbehandlung betrieben werden. Diese Unterschiede verdeutlichen die Notwendigkeit einer Harmonisierung der Emissionsgrenzwerte und technischen Standards auf europäischer Ebene, um einen gleichwertigen Umweltschutz zu gewährleisten und Wettbewerbsverzerrungen zu vermeiden. Die Studie unterstreicht die Notwendigkeit, die unterschiedlichen nationalen Regelungen zu berücksichtigen und den deutschen Status Quo im europäischen Kontext zu bewerten.

IV.Betriebskosten und Wirtschaftlichkeit von Tierkrematorien

Die Betriebskosten von Tierkrematorien setzen sich hauptsächlich aus Kapitaldienst, Wartung, Verschleiß und Personalkosten zusammen. Die Kosten hängen von der Anlagenkapazität (z.B. 50 kg/h oder 100 kg/h) und der installierten Abgasreinigungsanlage ab. Die spezifischen Kosten pro Tonne kremierter Tierkörper sind bei größeren Anlagen mit Abgasreinigung vergleichbar mit denen kleinerer Anlagen ohne Reinigung. Die IFZW GmbH (Zwickau) und Schetter GmbH & Co. KG sind im Kontext der Kostenanalyse implizit erwähnt, die Kosten für Anlagen und Nachrüstung werden analysiert.

1. Kostenstruktur von Tierkrematorien

Die Analyse der Betriebskosten von Tierkrematorien zeigt, dass die Hauptkostenblöcke aus Kapitaldienst, Wartung und Verschleiß sowie Personalkosten bestehen. Diese Kosten wurden für Kleinanlagen (50 kg/h) und Großanlagen (100 kg/h) bei einer angenommenen Jahresbetriebszeit von 250 Arbeitstagen berechnet. Ein angenommener Zinssatz von 2% repräsentiert den günstigen Kapitaldienst. Mit zunehmender Betriebszeit steigen die Wartungskosten. Um die Kosten besser vergleichbar zu machen, wurden die Kosten auf die jeweilige Jahresdurchsatzleistung bezogen. Für die Kleinanlage (50 kg/h) wurde im 100%-Lastfall eine Jahresdurchsatzleistung von 100 Mg/a (50 kg/h * 8 h/d * 250 d/a) angenommen, für die Großanlage 200 Mg/a. Die spezifischen Gesamtbetriebskosten zeigen, dass die Kosten einer Großanlage mit Abgasbehandlungstechnologie in etwa auf dem Niveau einer Kleinanlage ohne Abgasreinigung liegen. Die Schetter GmbH & Co. KG ist im Kontext der Kostenanalyse implizit erwähnt.

2. Kosten im Vergleich Kleinanlagen mit und ohne Abgasreinigung

Die Kostenanalyse berücksichtigt den Vergleich zwischen Kleinanlagen (50 kg/h) mit und ohne Abgasreinigungseinrichtung. Für die Kleinanlage mit Abgasreinigung wird im 100%-Lastfall eine Jahresdurchsatzleistung von 100 Mg/a angenommen. Durch den Bezug der festen Betriebskosten auf die Durchsatzleistung verschieben sich die Kostenverhältnisse. Im Ergebnis liegen die spezifischen Betriebskosten einer Großanlage mit Abgasbehandlungstechnologie auf dem Niveau einer Kleinanlage ohne Abgasbehandlungstechnik. Die Kosten für die Nachrüstung einer Abgasbehandlungsanlage werden im Kontext der spezifischen Betriebskosten pro Tonne kremierter Tierkörper bewertet. Die Studie unterstreicht die Bedeutung einer umfassenden Kostenbetrachtung bei der Investitionsentscheidung für Tierkrematorien und bei der Entscheidung für oder gegen eine Nachrüstung von Abgasreinigungssystemen. Die IFZW GmbH (Zwickau) wird im Dokument im Kontext mit einer Abbildung erwähnt, die den Aufbau eines Tierkremationsofens zeigt.