Overview

Neben der Entstehung und Emission von Stickstoffoxiden bei Verbrennungsprozessen sowie den verschiedenen nationalen Grenzwerten steht die Minderung der NOx-Emissionen im Mittelpunkt dieses Buches. Es enthält ausführliche Angaben zu den globalen, nationalen und regionalen jährlichen Emissionen. Die chemischen Umwandlungen zu den Folgeprodukten (Ozon, PAN) werden ebenso betrachtet wie die trockene und nasse Deposition. Der Behandlung der natürlichen und anthropogenen Immissionen folgen Hinweise auf deren Wirkungen. Ein ausführlicher Überblick über die verschiedenen Immissionsgrenzwerte schließt das Buch ab. Der Autor beschreibt die Entwicklung der Erkenntnisse auf diesem neuen und lebenswichtigen Wissenschaftsgebiet und stellt Definitionen und grundsätzliche Erläuterungen den NOx-spezifischen Ausführungen voran. So vermittelt er dem Leser am Beispiel der Stickstoffoxide zugleich eine Einführung in die allgemeineren Probleme der Luftreinhaltung.

Full Product Details

Author:   Jörgen Kolar ,  Jargen Kolar
Publisher:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. KG
Imprint:   Springer-Verlag Berlin and Heidelberg GmbH & Co. K
Dimensions:   Width: 17.00cm , Height: 1.70cm , Length: 24.20cm
Weight:   0.535kg
ISBN:  

9783540509356

ISBN 10:   3540509356
Pages:   294
Publication Date:   11 December 1989
Audience:   Professional and scholarly ,  Professional & Vocational
Format:   Paperback
Publisher's Status:   Active
Availability:   Out of stock  
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Language:   German

Table of Contents

1 Chemisch-physikalischer UEberblick uber die Stickstoffoxide als luftverunreinigende Stoffe.- 1.1 Definition, Anzahl und Einteilung luftverunreinigender Stoffe.- 1.1.1 Definitionen und Erlauterungen.- 1.1.2 Anzahl luftverunreinigender Stoffe.- 1.1.3 Einteilungsprinzipien fur luftverunreinigende Stoffe.- 1.2 Oxide des Stickstoffs im UEberblick.- 1.3 Distickstoffoxid (N2O).- 1.3.1 Entstehung.- 1.3.2 Eigenschaften.- 1.3.3 N2O-Gehalt der Troposphare.- 1.4 Stickstoffmonoxid (NO).- 1.5 Stickstoffdioxid (NO2) und Distickstofftetroxid (N2O4).- 1.5.1 Entstehung des Stickstoffdioxids.- 1.5.2 Eigenschaften des Stickstoffdioxids.- 1.5.3 Gleichgewicht mit Distickstofftetroxid.- 1.6 Weitere Stickstoffoxide.- 1.6.1 Distickstofftrioxid (N2O3).- 1.6.2 Distickstoffpentoxid (N2O5).- 1.6.3 Stickstofftrioxid (NO3).- 1.7 Literatur.- 1.8 Formelzeichen.- 2 Entstehung der Stickstoffoxide in Verbrennungsprozessen.- 2.1 UEbersicht zu den Bildungsmechanismen fur Stickstoffmonoxid.- 2.2 Entstehung des Stickstoffmonoxids aus dem Stickstoff der Brennstoffe.- 2.2.1 Grundsatzliches zum Brennstoff-NO.- 2.2.2 Stickstoffgehalt und weitere Brennstoffkenngroessen.- 2.2.2.1 Stickstoffgehalt.- 2.2.2.2 Weitere Brennstoffkenngroessen.- 2.2.3 Stickstoffmonoxid-Bildung aus den Fluchtigen Bestandteilen.- 2.2.4 Stickstoffmonoxid-Bildung aus dem Restkoks.- 2.2.5 Heterogene Reduktion des Stickstoffoxids.- 2.2.6 Einflussgroessen auf die Umwandlungsrate.- 2.3 Thermisches Stickstoffmonoxid.- 2.3.1 Betrachtung der Bruttoreaktion.- 2.3.2 Zeldovich-Mechanismus.- 2.3.3 Weitere Reaktionsmechanismen.- 2.3.4 Betrachtung der Haupteinflussgroessen.- 2.4 Promptes Stickstoffmonoxid.- 2.4.1 Erlauterungen zur Entstehung.- 2.4.2 Einflussgroessen und Bedeutung.- 2.5 Entstehung von Stickstoffdioxid.- 2.5.1 Moeglichkeiten der Stickstoffdioxid-Bildung.- 2.5.2 Anhaltswerte fur den volumetrischen NO2-Anteil.- 2.6 Wechselwirkung der Stickstoffoxide mit den Schwefeloxiden.- 2.7 Literatur.- 2.8 Formelzeichen.- 3 Emissionen und Emissionsgrenzwerte der Feuerungen und stationaren Gasturbinen.- 3.1 Grundsatzliches zur Emission.- 3.1.1 Erlauterungen zum Begriff Emission .- 3.1.2 Ermittlung des Emissionsmassenstromes.- 3.1.3 Definition und Ermittlung der Emissionskonzentrationen.- 3.1.4 Definition und Ermittlung der Emissionsfaktoren.- 3.1.5 Grundsatzliches zum internationalen Vergleich von Emissionsbegrenzungen.- 3.2 Verbrennung von gasfoermigen Brennstoffen.- 3.2.1 Wichtige Einflussgroessen auf die NOx-Emission.- 3.2.2 Groesse der Emissionen.- 3.2.3 Entwicklung und Stand bundesdeutscher Emissionsbegrenzungen.- 3.2.4 Entwicklung und Stand der Emissionsbeschrankungen in anderen Staaten.- 3.3 Verbrennung von flussigen Brennstoffen.- 3.3.1 Emissionen bei der Verbrennung von Heizoel EL.- 3.3.2 Bedeutung und Emissionen der Feuerungen fur schweres Heizoel.- 3.3.3 Grenz- und Richtwerte fur flussige Brennstoffe.- 3.4 Verbrennung von Kohlen.- 3.4.1 Emissionen und Grenzwerte der Schmelzfeuerungen.- 3.4.2 Emissionen der Trockenfeuerungen fur Steinkohle.- 3.4.3 Zusammenstellung nationaler Grenzwerte.- 3.4.4 Trockenfeuerungen fur Braunkohle.- 3.4.5 Mechanische Rostfeuerungen.- 3.4.6 Handbeschickte Rostfeuerungen.- 3.5 Feuerungen fur Holz und kommunalen Mull.- 3.5.1 Emissionen und Grenzwerte der Holzfeuerungen.- 3.5.2 Bedeutung und Emissionen der Mullfeuerungen.- 3.5.3 Grenzwerte fur Mullfeuerungen.- 3.6 Wirbelschichtfeuerungen.- 3.6.1 Systeme von Wirbelschichtfeuerungen.- 3.6.2 Emissionen atmospharischer Wirbelschichtfeuerungen.- 3.6.3 Emissionsgrenzwerte.- 3.7 Stationare Gasturbinen.- 3.7.1 Bedeutung und Emissionen.- 3.7.2 Amerikanische und bundesdeutsche Grenzwerte.- 3.8 Literatur.- 3.9 Formelzeichen.- 4 Emissionen und Emissionsgrenzwerte der Verbrennungsmotoren.- 4.1 Grundsatzliches zur Emission mobiler Anlagen.- 4.1.1 Emissionsmasse fur mobile Anlagen.- 4.1.2 Notwendigkeit von Fahrtests.- 4.1.3 Beispiele internationaler Fahrzyklen fur Pkw.- 4.1.4 Bundesdeutsche Fahrzyklen.- 4.1.5 Fahrzyklen fur Nutzfahrzeuge mit Dieselmotor.- 4.1.6 Ermittlung der Quellstarken des Kraftfahrzeugverkehrs.- 4.2 Ottomotoren in Pkw, Kombi und leichten Nutzfahrzeugen.- 4.2.1 Einflussgroessen auf die Emissionen der Ottomotoren.- 4.2.2 Mittlere Emissionen bundesdeutscher Pkw.- 4.2.3 Mittlere regionale und nationale Emissionsfaktoren.- 4.2.4 Entwicklung der Emissionsgrenzwerte fur Pkw.- 4.3 Mobile Dieselmotoren (schwere Nutzfahrzeuge).- 4.3.1 Bedeutung der Dieselmotoren im Strassenverkehr.- 4.3.2 Einflussgroessen bei Dieselmotoren.- 4.3.3 Emissionen bundesdeutscher Kraftfahrzeuge.- 4.3.4 Mittlere regionale und nationale Emissionsfaktoren.- 4.3.5 Entwicklung der Emissionsgrenzwerte.- 4.3.6 Vergleich zwischen Otto-und Dieselmotor im Pkw.- 4.4 Stationare Verbrennungsmotoren.- 4.4.1 Anwendungsgebiete.- 4.4.2 Anhaltswerte fur die Emissionen.- 4.4.3 Bundesdeutsche und auslandische Grenzwerte.- 4.5 Literatur.- 4.6 Formelzeichen.- 5 Massnahmen zur Senkung der Emissionen.- 5.1 UEberblick zu den emissionsmindernden Massnahmen.- 5.2 Primarmassnahmen.- 5.2.1 Grundsatzliches zu den Primarmassnahmen.- 5.2.2 Minderung des Sauerstoffangebots.- 5.2.2.1 Nahstoechiometrische Verbrennung.- 5.2.2.2 Gestufte Luftzufuhr.- 5.2.2.3 Luftstufung bei Verbrennungsmotoren.- 5.2.3 Senkung der Verbrennungstemperatur insbesondere durch aussere Kuhlung.- 5.2.3.1 Verminderung der Feuerraumbelastung.- 5.2.3.2 Oberflachenverbrennung und katalytische Verbrennung.- 5.2.4 Senkung der Verbrennungstemperatur durch innere Flammenkuhlung.- 5.2.4.1 UEberstoechiometrische Verbrennung (Magerkonzept).- 5.2.4.2 AEussere und innere Abgasrezirkulation.- 5.2.4.3 Zufuhr von Wasser oder Dampf.- 5.2.5 Gestufte Brennstoffzufuhr.- 5.2.6 NOx-arme Brenner fur Feuerungen.- 5.2.7 Kombination der Primarmassnahmen bei Feuerungen.- 5.3 Grundsatzliches zu den Abgasreinigungsanlagen (Sekundarmassnahmen, Abgasnachbehandlung).- 5.3.1 Anforderungen an Abgasreinigungsanlagen.- 5.3.2 Verfahrensprinzipien zur NOx-Abscheidung.- 5.3.3 Vielfalt und Auswahl der Verfahren.- 5.3.4 Grundsatzliches zur Katalyse.- 5.3.4.1 Definition und Aufbau eines Katalysators.- 5.3.4.2 Technische Katalysator-Kenngroessen.- 5.3.4.3 Katalysatorarten und Anforderungen.- 5.4 Trockene selektive Reduktion.- 5.4.1 Chemismus der selektiven Reduktion.- 5.4.2 Selektive nichtkatalytische (thermische) Reduktion (SNR-Verfahren).- 5.4.3 Katalysatoren fur die selektive katalytische Reduktion (SCR-Verfahren).- 5.4.3.1 Schwermetalloxid-Katalysatoren.- 5.4.3.2 Zeolithe.- 5.4.3.3 Eisenoxid-Chromoxid-Katalysatoren.- 5.4.3.4 Aktivkokse.- 5.4.3.5 Einflussgroessen auf den Abscheidegrad.- 5.4.4 Abgasseitige Anordnung des Katalysators.- 5.4.5 Konstruktive Gestaltung der DENOX-Reaktoren.- 5.4.6 Entwicklungsstand des SCR-Verfahrens.- 5.4.7 SCR-Verfahren fur Verbrennungsmotoren.- 5.5 Trockene nichtselektive katalytische Reduktion.- 5.5.1 Terminologie der Pkw-Abgasreinigungssysteme.- 5.5.2 Chemismus der nichtselektiven Reduktion.- 5.5.3 Aufbau und Zusammensetzung des Katalysators.- 5.5.4 Bestandteile des Abgasreinigungssystems.- 5.5.5 NCR-Verfahren bei stationaren Anlagen.- 5.6 UEbersicht zu den Simultanverfahren.- 5.6.1 Erlauterungen zum Begriff simultan .- 5.6.2 Trockene und halbtrockene Simultanverfahren.- 5.6.3 Nasse Simultanverfahren.- 5.7 Literatur.- 5.8 Formelzeichen.- 6 Gebietsbezogene jahrliche Emissionen.- 6.1 Biogene Emissionen.- 6.1.1 UEberblick zu den globalen Emissionen.- 6.1.2 Entstehung durch elektrische Entladungen.- 6.1.3 Freisetzung aus Boeden.- 6.1.4 Diffusion aus der Stratosphare.- 6.1.5 Gemischt biogene/anthropogene Emissionen.- 6.1.6 Biogene Emissionen anderer Gebiete.- 6.1.7 Zusammenfassung.- 6.2 Grundsatzliches zur Ermittlung anthropogener Emissionen.- 6.2.1 Einteilung der anthropogenen Emissionen.- 6.2.2 Methoden zur Ermittlung der Emissionen.- 6.2.3 Bedeutung der Emissionsfaktoren (Schatzgenauigkeit).- 6.3 Globale und grossraumige anthropogene Emissionen.- 6.3.1 Globale anthropogene Emissionen.- 6.3.2 Emissionen der USA.- 6.3.3 Emissionen Japans.- 6.3.4 Europaische Emissionen.- 6.4 Anthropogene Emissionen der Bundesrepublik Deutschland.- 6.4.1 Derzeitige Groesse und Aufteilung.- 6.4.2 Bisherige und zukunftige Entwicklung in der Bundesrepublik.- 6.4.3 Emissionen der deutschen Bundeslander.- 6.4.4 Emissionen der Belastungsgebiete und Ballungsraume.- 6.5 Anthropogene Emissionen einiger EG-Staaten.- 6.6 Anthropogene Emissionen einiger Comecon-Staaten.- 6.7 Anthropogene Emissionen OEsterreichs, Schwedens und der Schweiz.- 6.8 Gegenuberstellung nationaler Emissionen.- 6.9 Literatur.- 7 Betrachtung einiger Vorgange der Transmission.- 7.1 Erlauterung des Begriffs Transmission .- 7.2 Advektion und Austausch (Ausbreitungstheorie).- 7.2.1 Klassische Ausbreitungstheorie.- 7.2.2 Ermittlung von Schornsteinmindesthoehen.- 7.2.3 Immissionsprognose.- 7.3 Chemische Umwandlungen.- 7.3.1 Einige grundlegende Hinweise.- 7.3.2 Oxidationsreaktionen fur Stickstoffmonoxid.- 7.3.3 Stickstoffmonoxid-Oxidation in Abgasfahnen (erweiterte Ausbreitungstheorie).- 7.3.4 Anteil des Stickstoffdioxids an den Stickstoffoxiden in Bodennahe.- 7.3.5 Entstehung weiterer Folgeprodukte.- 7.4 Trockene Deposition.- 7.4.1 Erlauterung theoretischer Grundlagen.- 7.4.2 Depositionsgeschwindigkeit und ihre Einflussgroessen.- 7.4.3 Anhaltswerte fur die Depositionsgeschwindigkeit.- 7.4.4 Groesse der trockenen Deposition.- 7.5 Nasse Deposition.- 7.5.1 Grundsatzliche Erlauterungen.- 7.5.2 Quantitative Beschreibung.- 7.5.3 Aciditat des meteorologischen Niederschlags (Saurer Regen).- 7.5.4 Umfang der nassen Nitrat-Deposition.- 7.6 Literatur.- 7.7 Formelzeichen.- 8 Immissionen der naturlichen und belasteten Atmosphare.- 8.1 Grundsatzliches zur Immission .- 8.1.1 Definition des Begriffs Immission .- 8.1.2 Immissionskonzentration als stochastische Variable.- 8.1.3 Kenngroessen der Immissionskonzentration.- 8.1.3.1 Arithmetisches Mittel und erste Immissionskenngroesse.- 8.1.3.2 Standardabweichung und zweite Immissionskenngroesse.- 8.1.3.3 Einfluss des Messzeitintervalls auf die Kenngroessen.- 8.2 Abhangigkeit der Immissionskonzentration von wichtigen Einflussgroessen.- 8.2.1 Problemstellung.- 8.2.2 Emissionsseitige Ersatzgroessen.- 8.2.3 Transmissionsseitige Einflussgroessen.- 8.2.4 Austauscharme Wetterlagen.- 8.3 Bedeutung der Markierungsgroessen Raum und Zeit.- 8.3.1 Raumliche und zeitliche Erfassung der Immissionen.- 8.3.2 Raumliche Struktur der Stickstoffoxid-Immissionen.- 8.3.2.1 Flachenmassige Unterschiede (Inhomogenitat).- 8.3.2.2 Horizontale Entfernungsabhangigkeit.- 8.3.2.3 Hoehenabhangigkeit.- 8.3.3 Zeitliche Variabilitat der Immissionen.- 8.3.3.1 Betrachtung flachendeckender Immissionsmessungen.- 8.3.3.2 Jahresgang.- 8.3.3.3 Wochengang.- 8.3.3.4 Tagesgang.- 8.4 Angaben zur Groesse der Immissionen.- 8.4.1 Immissionen in unbelasteten Gebieten.- 8.4.1.1 Stickstoffdioxid.- 8.4.1.2 Stickstoffmonoxid.- 8.4.2 Stickstoffdioxid-Immissionen in bundesdeutschen Stadten.- 8.4.2.1 Ergebnisse der Messstationen.- 8.4.2.2 Ergebnisse von Pegelmessungen.- 8.4.3 Stickstoffmonoxid-Immissionen in bundesdeutschen Stadten.- 8.5 Lufthygienische Beurteilung der Stickstoffdioxid-Immissionen.- 8.6 Bisheriger Trend der Immissionen.- 8.6.1 Reinluftgebiete der Bundesrepublik Deutschland.- 8.6.2 Ballungsraume der Bundesrepublik Deutschland.- 8.6.3 Betrachtung der japanischen Situation.- 8.7 Herkunft der Immissionen.- 8.7.1 Hinweise aus Immissionsmessungen.- 8.7.2 Ermittlung durch Ausbreitungsrechnungen.- 8.8 Literatur.- 8.9 Formelzeichen.- 9 Wirkungen und Grenzwerte.- 9.1 Allgemeine Erlauterungen zu den Wirkungen.- 9.2 Direkte Wirkungen des Stickstoffmonoxids.- 9.3 Direkte Wirkungen des Stickstoffdioxids.- 9.3.1 Wirkungen auf Menschen.- 9.3.2 Wirkungen auf Pflanzen.- 9.3.3 Wirkungen auf Materialien.- 9.3.4 Wirkungen auf die Atmosphare.- 9.4 Wirkungen der Folgeprodukte der Stickstoffoxide.- 9.4.1 Wirkungen der Oxidantien.- 9.4.1.1 Erlauterungen zum Begriff Oxidantien .- 9.4.1.2 Wirkungen des Ozons.- 9.4.1.3 Wirkungen der PANs.- 9.4.2 Wirkungen saurehaltiger Niederschlage.- 9.4.3 Wirkungen auf Boeden und Gewasser.- 9.5 Grenzwerte zur Beurteilung der Wirkungen.- 9.5.1 Maximale Arbeitsplatz-Konzentration und Technische Richtkonzentration.- 9.5.2 Maximale Immissionskonzentration der VDI-Richtlinien.- 9.5.3 Immissionswerte der TAL.- 9.5.4 Bundesdeutsche Richtwerte fur die Bauleitplanung.- 9.5.5 Japanische Immissionsgrenzwerte.- 9.5.6 Immissionsgrenzwerte der USA.- 9.5.7 Immissionsgrenzwerte europaischer Staaten.- 9.5.8 Immissionsgrenzwerte der Europaischen Gemeinschaft (EG) und der Weltgesundheitsorganisation (WHO).- 9.5.9 Vergleich der nationalen Immissionsgrenzwerte.- 9.5.10 Ausloesekonzentrationen fur austauscharme Wetterlagen.- 9.6 Literatur.- 10 Anhang.- 10.1 Literatur zur Emissions- und Immissionsmesstechnik.- 10.2 Haufig benutzte Abkurzungen.- 10.3 Wichtige Masseinheiten und Umrechnungen.

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