Technische Analyse der Kriterien für die Planung von Systemen zur Behandlung von Abgasen, Feinstaub und geruchsbildenden Stoffen. Industrieemissionsrichtlinie IED, BAT/BVT, EN 16282, EN 16798-3 sowie die Funktionsprinzipien der elektrostatischen Abscheidung, Adsorption, Oxidation und Nasswäsche.

Abgasbehandlung als verfahrenstechnischer Prozess

Ein Abgasbehandlungssystem muss auf Grundlage der Eigenschaften der Emissionsquelle ausgelegt werden.

Volumenstrom, Temperatur, Partikelkonzentration und Partikelgrößenverteilung sowie das Vorhandensein von Fettaerosolen, flüchtigen organischen Verbindungen und geruchsbildenden Stoffen beeinflussen das Verhalten des Behandlungssystems.

Daher können unterschiedliche Technologien einzeln oder in mehreren Behandlungsstufen eingesetzt werden. Die Gesamtleistung hängt von der richtigen Reihenfolge der Verfahren, den strömungstechnischen Bedingungen und der Wartung ab.

Rechtlicher und technischer Rahmen

Die Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen (IED), geändert durch die Richtlinie (EU) 2024/1785, regelt Anlagen, die in ihren Anwendungsbereich fallen. Die BAT beziehungsweise BVT – Beste verfügbare Techniken dienen dabei als technische Grundlage für die Festlegung umweltrechtlicher Genehmigungsbedingungen.

Für die Lebensmittelindustrie sind die BVT-Schlussfolgerungen im Durchführungsbeschluss (EU) 2019/2031 für die Nahrungsmittel-, Getränke- und Milchindustrie enthalten. Der Beschluss gilt für die in der Industrieemissionsrichtlinie festgelegten Tätigkeiten und Produktionskapazitäten und ist nicht als allgemeine Vorschrift für sämtliche gewerblichen Küchen zu verstehen.

Für gewerbliche Küchen enthält die EN 16282-1:2018 allgemeine Anforderungen an Lüftungssysteme sowie ein Verfahren zur Berechnung der Luftvolumenströme. Die EN 16282-7:2026 betrifft ortsfeste Feuerlöschsysteme zum Schutz von Geräten und Bereichen gewerblicher Küchen vor Fettbränden.

Die EN 16798-3:2025 gilt für Lüftungs-, Klimatisierungs- und Raumkühlsysteme in Nichtwohngebäuden, die für den Aufenthalt von Personen bestimmt sind. Die industrielle Prozesslüftung fällt nicht in ihren spezifischen Anwendungsbereich.

In Italien werden Geruchsemissionen durch Artikel 272-bis des Gesetzesdekrets 152/2006 geregelt. Im Jahr 2023 veröffentlichte das italienische Ministerium für Umwelt und Energiesicherheit nationale Leitlinien zur Anwendung dieses Artikels auf Anlagen und Tätigkeiten mit Geruchsemissionen.

Behandlungstechnologien und Abscheidemechanismen

Technologie	Wirkprinzip	Wesentliche Einflussgrößen
Mechanische Filtration	Physikalische Abscheidung von Partikeln	Partikelgröße, Geschwindigkeit, Filterfläche, Druckverlust
Elektrostatische Abscheidung ESP	Elektrische Aufladung und Abscheidung von Partikeln	Geschwindigkeit, Zellgeometrie, elektrisches Feld, Konzentration, Reinigungszustand
Aktivkohle	Adsorption an einer porösen Oberfläche	Kohlemasse, Kontaktzeit, Temperatur, Feuchtigkeit, Schadstoffart, Sättigung
Ozon	Chemische Oxidation	Konzentration, Kontaktzeit, Temperatur, Feuchtigkeit, Vermischung
Nasswäsche	Gas-Flüssigkeits-Kontakt und Stoffübergang	Geometrie, Wasser-Luft-Verhältnis, Flüssigkeitsverteilung, Geschwindigkeit, Kontaktzeit
RTO / thermische Oxidation	Oxidation bei hoher Temperatur	VOC-Konzentration, Temperatur, Verweilzeit, Wärmerückgewinnung

Elektrostatische Abscheidung

In einem elektrostatischen Abscheider werden die im Luftstrom enthaltenen Partikel elektrisch geladen und anschließend auf Abscheideflächen gesammelt.

Die Technologie eignet sich zur Behandlung von Feinstaub, Aerosolen, Ölnebeln und sichtbarem Rauch.

Die Leistung hängt nicht ausschließlich von der installierten elektrischen Leistung ab. Luftgeschwindigkeit, Strömungsverteilung, Partikelgröße und Zustand der elektrostatischen Zellen beeinflussen den Abscheideprozess direkt.

Adsorption mit Aktivkohle

Aktivkohle besitzt eine poröse Struktur mit einer großen inneren Oberfläche, an der Stoffe adsorbiert werden können.

Die Kontaktzeit zwischen Luft und Adsorptionsmaterial ist zusammen mit der Aktivkohlemenge, Temperatur, Feuchtigkeit, Schadstoffkonzentration und den chemischen Eigenschaften der zu behandelnden Stoffe ein wichtiger Auslegungsparameter.

Mit zunehmender Sättigung wird ein Austausch oder eine Regeneration des Adsorptionsmaterials erforderlich.

Oxidation durch Ozon

Ozon ist ein starkes Oxidationsmittel und kann mit verschiedenen organischen Verbindungen reagieren.

Bei der Behandlung von Luft hängt das Ergebnis vom Verhältnis zwischen der eingetragenen Ozonmenge und der zu behandelnden Schadstoffbelastung, von der verfügbaren Reaktionszeit und von den physikalischen Bedingungen des Luftstroms ab.

Die Auslegung muss daher den gesamten Prozess berücksichtigen und darf sich nicht ausschließlich auf die Nennleistung des Ozongenerators in Gramm pro Stunde stützen.

Nasswäsche

Bei Nasswäschern erfolgt die Behandlung durch direkten Kontakt zwischen Gas- und Flüssigphase.

Der Wasserverbrauch allein bestimmt nicht die Leistung des Systems. Anlagengeometrie, Tropfengröße, Flüssigkeitsverteilung, Turbulenz, Relativgeschwindigkeit und Verweilzeit beeinflussen den Stoffübergang zwischen beiden Phasen.

Zwei Anlagen mit demselben Wasservolumenstrom können deshalb unterschiedliche Ergebnisse erzielen.

Warum mehrere Behandlungsstufen eingesetzt werden

Eine Emission kann gleichzeitig Partikel, Aerosole und geruchsbildende Stoffe enthalten. Ein einzelnes Behandlungsverfahren ist nicht in jedem Fall für alle Schadstofffraktionen geeignet.

Eine mögliche Konfiguration ist:

Erfassung → Partikelabscheidung → elektrostatische Abscheidung → Geruchsbehandlung → Ventilation → Auslass

Für andere Anwendungen kann folgende Reihenfolge geeigneter sein:

Erfassung → Nasswäsche → Tropfenabscheidung → nachgeschaltete Behandlung → Auslass

Die Reihenfolge der einzelnen Stufen muss anhand der Emissionsquelle und der Eigenschaften der zu behandelnden Stoffe festgelegt werden.

Strömungstechnik und Anlagenauslegung

Ein Behandlungssystem muss innerhalb der vorgesehenen Auslegungsbedingungen arbeiten.

Daher sind Luftvolumenstrom, Strömungsgeschwindigkeit in den Kanälen, Druckverluste, Temperatur, Querschnitte, Betriebspunkt des Ventilators und Geschwindigkeit durch die einzelnen Behandlungsstufen zu prüfen.

Eine Auslegung, die ausschließlich auf dem Raumvolumen basiert, beschreibt eine Quelle mit prozessbedingter Entstehung von Rauch, Dämpfen oder Partikeln nicht ausreichend.

Auch eine korrekt ausgewählte Behandlungstechnologie kann einen Teil ihrer Wirksamkeit verlieren, wenn der Luftstrom ungleichmäßig verteilt ist oder die Strömungsgeschwindigkeit den vorgesehenen Auslegungsbereich überschreitet.

Wartung und Stabilität der Anlagenleistung

Die Betriebsbedingungen eines Behandlungssystems verändern sich während seiner Nutzung.

Partikelablagerungen auf elektrostatischen Zellen, gesättigte Aktivkohle, verstopfte Düsen, Ablagerungen in den Luftkanälen oder Veränderungen des Luftvolumenstroms können die ursprüngliche Anlagenleistung verändern.

Die Wartungsintervalle müssen deshalb anhand des Prozesses, der Betriebsstunden und der Schadstoffbelastung festgelegt werden.

Soweit gesetzlich oder durch die jeweilige Genehmigung vorgeschrieben, ermöglichen Emissionsmessungen die Kontrolle des Anlagenverhaltens unter realen Betriebsbedingungen.

Auslegung des Behandlungssystems ausgehend von der Emissionsquelle

Die Auswahl eines Behandlungssystems sollte bei den Eigenschaften der Emissionsquelle beginnen.

Der technische Ablauf beginnt mit der Charakterisierung der Emission, setzt sich mit der Bestimmung des Luftvolumenstroms und der zu behandelnden Schadstoffe fort und führt anschließend zur Auswahl der geeigneten Technologie oder Kombination mehrerer Technologien.

Das Zusammenspiel von Emissionsquelle, Strömungstechnik, Abscheideprinzip und Betriebsbedingungen bestimmt das tatsächliche Verhalten eines Abgasbehandlungssystems.

Technische und rechtliche Referenzen

Richtlinie 2010/75/EU über Industrieemissionen, geändert durch die Richtlinie (EU) 2024/1785.

Durchführungsbeschluss (EU) 2019/2031 mit BVT-Schlussfolgerungen für die Nahrungsmittel-, Getränke- und Milchindustrie.

EN 16282-1:2018, Einrichtungen in gewerblichen Küchen – Elemente zur Be- und Entlüftung – Allgemeine Anforderungen einschließlich Berechnungsmethoden.

EN 16282-7:2026, Einrichtungen in gewerblichen Küchen – Elemente zur Be- und Entlüftung – Installation und Betrieb ortsfester Feuerlöschsysteme.

EN 16798-3:2025, Energetische Bewertung von Gebäuden – Lüftung von Gebäuden – Leistungsanforderungen an Lüftungs- und Klimaanlagen.

Italienisches Gesetzesdekret 152/2006, Artikel 272-bis, sowie die nationalen Leitlinien des italienischen Ministeriums für Umwelt und Energiesicherheit zu Geruchsemissionen.

Autor: Artur Cokaj — Forscher und Entwickler von Luftbehandlungstechnologien. Autor des in Kürze erscheinenden Buches "TECHNOLOGIE DER NASSWÄSCHER - Wissenschaftliche, fluiddynamische und ingenieurtechnische Prinzipien der Rauchgasreinigung". Erfinder, Inhaber des gewerblichen Erfindungspatents Nr. 102022000000572. Technischer Leiter (gemäß D.M. 37/2008 Buchst. A, C, D, E).

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