Wärmeversorgung als kritische Infrastruktur

Wärmezentralen im Umfeld der Gesundheitsversorgung zählen zu den sensibelsten
Energieanlagen überhaupt. In Krankenhäusern steht nicht die Optimierung einzelner
Betriebszustände im Vordergrund, sondern ein hochverfügbarer, robuster und sicherer
Dauerbetrieb. Die Anlagen sind ganzjährig in Betrieb, müssen schnelle Lastwechsel
zuverlässig beherrschen und lassen nur sehr begrenzte Wartungsfenster zu. Redundanz ist
daher kein theoretisches Planungskonzept, sondern integraler Bestandteil des
Anlagenbetriebs.

Diese Bedeutung spiegelt sich auch auf europäischer Ebene wider: Der Gesundheitssektor
wird im Kontext der Resilienz kritischer Infrastrukturen ausdrücklich als systemrelevant
eingestuft. Für die emissionsseitige Bewertung solcher Anlagen hat dieses
Anforderungsprofil unmittelbare Konsequenzen. Maßgeblich ist nicht ein einzelner
Messpunkt unter idealisierten Bedingungen, sondern das stabile Emissionsverhalten über
reale Betriebszustände hinweg. Dazu zählen Teillastbetrieb, Modulation, Start- und
Stoppvorgänge sowie – insbesondere im Krankenhausumfeld – der Brennstoffwechsel
zwischen Regelbetrieb und definierten Backup- oder Spitzenlastszenarien.

Kesselhäuser im regulatorischen Umfeld Österreichs

Parallel zu den betrieblichen Anforderungen unterliegen Feuerungsanlagen in Österreich klar
definierten emissionsrechtlichen Vorgaben. Den maßgeblichen Rahmen bildet dabei das
Immissionsschutzrecht auf Bundesebene, ergänzt durch spezifische Verordnungen für
Feuerungsanlagen. Für stationäre Feuerungsanlagen ist insbesondere die
Feuerungsanlagen-Verordnung 2019 (FAV 2019) relevant, die Grenzwerte für
Luftschadstoffe – unter anderem Stickoxide (NOx) – für neue und bestehende Anlagen
festlegt.

Je nach Anlagengröße, eingesetztem Brennstoff und betrieblichen Randbedingungen gelten
unterschiedliche Grenzwerte. Für neue Feuerungsanlagen mit Erdgas nennt die FAV 2019
NOx-Grenzwerte von

• 120 /Nm³ im Leistungsbereich von 0,1 bis unter 1 MW sowie
• 100 mg/Nm³ ab einer Feuerungswärmeleistung von 1 MW,

jeweils unter Berücksichtigung spezifischer Randbedingungen wie vorgewärmter
Verbrennungsluft oder Hochtemperaturprozessen.

Für Betreiber und Planer ist NOx auch in Österreich häufig die maßgebliche Leitsubstanz, da
sie sowohl genehmigungsrelevant als auch ein praxisnaher Indikator für die Qualität der
Verbrennungsführung ist. Gerade bei Anlagen mit komplexem Lastprofil reicht es jedoch
nicht aus, Grenzwerte punktuell einzuhalten. Ziel ist vielmehr eine nachhaltige
Emissionsreserve, also NOx-Werte, die über den gesamten Betriebsbereich hinweg stabil
und deutlich unter den zulässigen Grenzwerten liegen.

NOx-Bildung und betriebliche Zielkonflikte

Die Bildung von Stickoxiden erfolgt bei Gasfeuerungen überwiegend über den Mechanismus
des thermischen NOx. Entscheidend sind dabei lokale Temperaturspitzen und die
Sauerstoffverfügbarkeit im Flammenbereich. In der praktischen Auslegung ergibt sich daraus
ein klarer Zielkonflikt: Eine maximale NOx-Reduktion darf nicht zulasten von
Flammenstabilität, Regelbarkeit oder einer sauberen Verbrennung mit niedrigen CO-Emissionen
gehen.

Der technische Maßstab ist daher nicht der minimal erreichbare Messwert unter optimalen
Bedingungen, sondern eine stabile, reproduzierbare Verbrennungsführung, die über alle
relevanten Lastpunkte hinweg zuverlässig funktioniert.

Ansatzfelder zur NOx-Minderung im Anlagenbestand

Für bestehende Kesselanlagen lassen sich drei zentrale Ansatzfelder identifizieren, die in
der Praxis häufig kombiniert werden. Primärmaßnahmen in der Brennertechnik setzen direkt
an der Verbrennungsführung an. Durch gezielte Gestaltung von Luftverteilung,
Durchmischung und Flammengeometrie lassen sich Temperaturspitzen reduzieren und
stabile Betriebszustände über ein breites Lastspektrum hinweg sicherstellen. Die
Umsetzbarkeit im Bestand hängt dabei wesentlich von der Feuerraumgeometrie, der
Kesselauslegung, dem Regelungskonzept und dem realen Lastprofil ab.

Abgasrezirkulation kann als ergänzende Maßnahme eingesetzt werden, wenn zusätzliche
Emissionsreserve erforderlich ist. Durch die Rückführung eines Anteils des Abgases in den
Verbrennungsprozess werden Flammentemperatur und Sauerstoffkonzentration gezielt
abgesenkt, was die NOx-Bildung wirksam begrenzt. In Bestandsanlagen ist dabei
abzuwägen, ob die gewünschten Emissionsziele bereits mit Primärmaßnahmen erreichbar
sind oder ob ergänzende Systeme insbesondere bei Brennstoffwechseln oder spezifischen
Betriebspunkten sinnvoll sind.

Messbasis und Betriebsführung sind Voraussetzung für eine fachlich belastbare Bewertung.
Je niedriger die Emissionswerte sind, desto größer ist die Bedeutung klar definierter
Bezugsbedingungen. Auch in Österreich ist transparent darzustellen, auf welche
Normbedingungen sich Messwerte beziehen, ob das Abgas trocken gerechnet wurde und
unter welchen Lastpunkten die Messungen durchgeführt wurden. Nur so lassen sich
Ergebnisse nachvollziehbar einordnen und vergleichen.

Referenzprojekt Landeskrankenhaus Feldkirch

Wie sich diese Anforderungen im Krankenhausbetrieb konkret umsetzen lassen, zeigt die
Modernisierung der Kesselanlage im Landeskrankenhaus Feldkirch. Als Vorarlberger
Schwerpunktkrankenhaus und akademisches Lehrkrankenhaus stellt die Einrichtung
besonders hohe Anforderungen an Versorgungssicherheit, Redundanz und Betriebsstabilität.
Im Zuge einer Brennermodernisierung wurden drei von vier Kesseln mit SAACKE-TEMINOX-Brennern ausgestattet. Ziel war es, eine deutliche NOx-Reduktion zu erreichen, ohne die
betriebliche Robustheit der Anlage zu beeinträchtigen.

Die im Rahmen der Emissionsmessungen dokumentierten Ergebnisse zeigen, dass dieses
Ziel erreicht wurde. Im Gasbetrieb wurden ohne externe Abgasrezirkulation NOx-
Konzentrationen von unter 50 mg/Nm³ bei zwei Brennern sowie unter 60 mg/Nm³ bei einem
weiteren Brenner gemessen. Im Ölbetrieb lagen die NOx-Werte mit Abgasrezirkulation unter
150 mg/Nm³.

Damit unterschreitet das Landeskrankenhaus Feldkirch die in der FAV 2019 definierten
Grenzwerte deutlich und erreicht im Gasbetrieb eine Emissionsreserve, die im
österreichischen Krankenhausumfeld zu den niedrigsten dokumentierten NOx-Niveaus zählt.

Fazit

Die NOx-Minderung in bestehenden Kesselanlagen ist auch im österreichischen Markt kein
isolierter Einzelschritt, sondern das Ergebnis eines integrierten technischen
Gesamtkonzepts. Entscheidend ist das Zusammenspiel aus moderner Brennertechnik,
anlagenspezifischen Randbedingungen und einer Betriebsführung, die über das reale
Lastprofil hinweg stabil bleibt. Primärmaßnahmen ermöglichen bereits sehr niedrige
Emissionswerte ohne zusätzliche Systemkomplexität. Ergänzende Maßnahmen wie
Abgasrezirkulation bleiben dort ein wirksames Instrument, wo besondere Betriebszustände
oder Brennstoffwechsel zusätzliche Reserve erfordern. Eine transparente Messbasis bildet
dabei die Grundlage für eine nachvollziehbare und fachlich belastbare Bewertung.

(Quelle: SAACKE GmbH)