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Die 44. BImSchV, die Verordnung über mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen, gilt für Notstromaggregate und Blockheizkraftwerke (BHKW) ab 1 Megawatt Feuerungswärmeleistung. Für ein neues Diesel-Notstromaggregat, das ausschließlich dem Notbetrieb dient, heißt das: Es gilt kein Grenzwert für Stickstoffoxide (NOx), aber ein Rußfilter ist Pflicht, und eine Prüfbescheinigung muss höchstens 5 mg/m³ Gesamtstaub belegen. Wer auf den Filter verzichtet, muss 50 mg/m³ einhalten. Für Motoren, die 300 Stunden im Jahr oder länger laufen, etwa ein BHKW im Dauerbetrieb, gilt ein NOx-Grenzwert von 0,1 g/m³ bei 5 % Sauerstoff, den Dieselmotoren in aller Regel nur mit einer SCR-Anlage erreichen. Bestehende Erdgas- und Biogasmotoren müssen diesen Wert ab dem 1. Januar 2029 einhalten. Dieser Leitfaden ordnet Geltungsbereich, Grenzwerte, die 300-Stunden-Regel und die Fristen ein und zeigt, was daraus für die Abgasstrecke folgt.

Für welche Anlagen die 44. BImSchV gilt

Die Verordnung setzt die EU-Richtlinie 2015/2193 über mittelgroße Feuerungsanlagen (MCP-Richtlinie) in deutsches Recht um [1][2]. Sie erfasst Feuerungsanlagen, Gasturbinen und Verbrennungsmotoranlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von mindestens 1 MW und weniger als 50 MW, unabhängig vom Brennstoff und davon, ob die Anlage nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz genehmigungsbedürftig ist. Genehmigungsbedürftige Anlagen fallen auch unter 1 MW darunter (§ 1 Abs. 1) [1].

Maßgeblich ist die Feuerungswärmeleistung, also die mit dem Brennstoff zugeführte Wärme, bezogen auf den unteren Heizwert (§ 2 Abs. 17), nicht die elektrische Leistung des Generators. Die Schwelle von 1 MW wird deshalb schon bei einer deutlich kleineren elektrischen Leistung erreicht. Den genauen Wert ergeben Brennstoffverbrauch und Heizwert aus dem Datenblatt des Motorherstellers.

Mehrere Aggregate können zusammen als eine Anlage zählen. Werden die Abgase von zwei oder mehr Einzelfeuerungen über einen gemeinsamen Schornstein abgeleitet, oder könnten sie es unter Berücksichtigung technischer und wirtschaftlicher Faktoren, gilt die Kombination als eine Feuerungsanlage. Mitgezählt werden Einzelfeuerungen ab 1 MW, und wer getrennte Kamine plant, muss der Behörde darlegen, warum die Aggregationsregel nicht greift (§ 4) [1]. Bildet eine solche Kombination eine Anlage mit 50 MW oder mehr, die unter die 13. BImSchV für Großfeuerungsanlagen fällt, gilt diese statt der 44. BImSchV (§ 1 Abs. 1 Nr. 3). Bei einem Rechenzentrum mit vielen Aggregaten lohnt es sich, diese Frage vor der Kaminplanung mit der Behörde zu klären.

Nicht erfasst sind unter anderem mobile Aggregate, die als nicht für den Straßenverkehr bestimmte mobile Maschinen unter die EU-Verordnung 2016/1628 (Stufe V) fallen, Antriebe von Fahrzeugen und Schiffen sowie Motorenprüfstände (§ 1 Abs. 2) [1]. Ein Mietaggregat für die Inbetriebnahme richtet sich deshalb in der Regel nach Stufe V, das fest installierte Notstromaggregat nach der 44. BImSchV.

Ob eine Anlage als neu oder bestehend gilt, entscheidet der Tag der Inbetriebnahme. Bestehend ist eine Anlage, die vor dem 20. Dezember 2018 in Betrieb ging oder die vor dem 19. Dezember 2017 genehmigt und spätestens am 20. Dezember 2018 in Betrieb genommen wurde (§ 2 Abs. 4). Alle späteren Anlagen sind neue Anlagen.

Grenzwerte für Verbrennungsmotoren nach § 16

Alle Grenzwerte sind Massenkonzentrationen im trockenen Abgas im Normzustand (273,15 K, 101,3 kPa) und beziehen sich bei Verbrennungsmotoren auf einen Sauerstoffgehalt von 5 % (§ 2 Abs. 1, § 3) [1]. Die Tabelle zeigt die Werte für Motoren, die 300 Stunden im Jahr oder länger laufen und nicht ausschließlich dem Notbetrieb dienen [3]:

Schadstoff (bei 5 % O₂)Diesel, Heizöl ELErdgas, FlüssiggasBiogasFundstelle
Stickstoffoxide (NOx), als NO₂0,1 g/m³0,1 g/m³0,1 g/m³§ 16 Abs. 7
Kohlenmonoxid (CO)0,30 g/m³0,25 g/m³0,50 g/m³§ 16 Abs. 6
Gesamtstaub20 mg/m³kein Grenzwertkein Grenzwert§ 16 Abs. 2 und 3
Formaldehyd20 mg/m³20 mg/m³ (Mager- und Zündstrahlmotoren)20 mg/m³ (Mager- und Zündstrahlmotoren)§ 16 Abs. 10
Organische Stoffe, als Gesamtkohlenstoffkein Grenzwert1,3 g/m³ (Magerbetrieb, Selbstzündung), 0,30 g/m³ (übrige Fremdzündungsmotoren)1,3 g/m³§ 16 Abs. 11
Ammoniak bei SCR30 mg/m³30 mg/m³30 mg/m³§ 9

Die 0,1 g/m³ NOx entsprechen 100 mg/m³. Für bestehende Mager- und Zündstrahlmotoren mit Erdgas oder Biogas gelten 30 mg/m³ Formaldehyd (§ 16 Abs. 13), für Gasmotoren, die die Tabelle nicht nennt, die übrigen Werte aus § 16 Abs. 10. Die Grenzwerte für organische Stoffe gelten für Erdgas- und Flüssiggasmotoren seit dem 1. Januar 2025, für neue Biogasmotoren seit dem 1. Januar 2023 und für bestehende Biogasmotoren ab dem 1. Januar 2029 (§ 16 Abs. 11, § 39 Abs. 7).

Notbetrieb und die 300-Stunden-Regel

Für Notstromaggregate (Netzersatzanlagen) hängt fast alles an der Einstufung des Betriebs: Dient die Anlage ausschließlich dem Notbetrieb, läuft sie weniger als 300 Stunden im Jahr, oder deckt sie bis zu 300 Stunden jährlich die Spitzenlast bei der Energieversorgung ab? Die Ausnahmen in § 16 sind dabei nicht einheitlich formuliert [3]:

  • Stickstoffoxide: Der NOx-Grenzwert gilt nicht für Motoren, die weniger als 300 Stunden im Jahr laufen oder ausschließlich dem Notbetrieb dienen. Für Biogasmotoren unter 300 Stunden gilt stattdessen 0,50 g/m³ (§ 16 Abs. 7).
  • Kohlenmonoxid, organische Stoffe und Schwefeloxide (bei Gas): Diese Grenzwerte gelten nicht für Anlagen, die ausschließlich dem Notbetrieb dienen oder bis zu 300 Stunden jährlich die Spitzenlast bei der Energieversorgung abdecken (§ 16 Abs. 6, 9 und 11).
  • Motorische Minderung: Wo die NOx- und CO-Grenzwerte entfallen, muss der Betreiber die Emissionen mit motorischen Maßnahmen nach dem Stand der Technik mindern (§ 16 Abs. 6 und 7). Konkrete Werte nennt die Verordnung dafür nicht, und die Behörde kann weitergehende Anforderungen stellen (§ 33).
  • Formaldehyd: Hier gibt es keine Freistellung, sondern einen eigenen Wert von 60 mg/m³ für Motoren, die ausschließlich dem Notbetrieb dienen (§ 16 Abs. 10).
  • Staub: Für flüssige Brennstoffe gilt eine Sonderregel mit Rußfilterpflicht, die der nächste Abschnitt beschreibt.

Grenzwerte der 44. BImSchV für Diesel- und Gasmotoren im Notbetrieb und ab 300 Betriebsstunden im Jahr, mit der Folge für Rußfilter und SCR-Anlage

Den Begriff „Notbetrieb“ definiert die Verordnung nicht. Eindeutig ist nur das Wort „ausschließlich“: Ein Aggregat, das auch zur Lastspitzenkappung, am Regelenergiemarkt oder zur Eigenversorgung läuft, dient nicht mehr ausschließlich dem Notbetrieb. Dann entscheidet die Stundengrenze, und für Staub und CO zusätzlich die Frage, ob die Behörde den Einsatz als Abdeckung der Spitzenlast bei der Energieversorgung wertet. Probeläufe zählen bei der Stundengrenze mit, denn Betriebsstunden sind alle Stunden, in denen die Anlage Emissionen abgibt, ohne An- und Abfahrzeiten (§ 2 Abs. 5). Wie Ihre Behörde Probeläufe und Netzeinsätze einordnet, sollten Sie vor der Anzeige klären.

Die Freistellung muss belegt werden. Mit der Anzeige reicht der Betreiber eine unterschriebene Erklärung ein, dass die Anlage die Stundengrenze nicht überschreitet oder nur im Notfall läuft (Anlage 1 Nr. 7 und 8). Die Betriebsstunden zeichnet er auf und bewahrt die Aufzeichnungen mindestens sechs Jahre auf (§ 7) [1].

Rußfilterpflicht für neue Diesel-Notstromaggregate

Für Motoren mit flüssigen Brennstoffen, die ausschließlich dem Notbetrieb dienen oder bis zu 300 Stunden jährlich die Spitzenlast bei der Energieversorgung abdecken, schreibt § 16 Abs. 5 einen Rußfilter nach dem Stand der Technik vor [3]. Innerhalb von vier Monaten nach der Inbetriebnahme legt der Betreiber der Behörde eine Prüfbescheinigung vor, dass der Gesamtstaub 5 mg/m³ nicht überschreitet. Den Filter muss er ordnungsgemäß warten.

Die Verordnung lässt zwei Abweichungen zu:

  • Verzicht auf den Filter: Der Betreiber einer neuen Anlage kann auf den Rußfilter verzichten. Dann gilt ein Staubgrenzwert von 50 mg/m³, den der Motor ohne Nachbehandlung sicher einhalten muss.
  • Bestehende Anlagen: Für sie gilt die Filterpflicht nicht, aber ein Staubgrenzwert von 80 mg/m³.

Fällt ein Dieselmotor nicht unter diese Sonderregel, weil er weder ausschließlich dem Notbetrieb dient noch als Spitzenlastanlage bis 300 Stunden läuft, gilt für Heizöl EL und Dieselkraftstoff der allgemeine Staubgrenzwert von 20 mg/m³ (§ 16 Abs. 3). Bei Motoren ab 1 MW mit flüssigen Brennstoffen wird der Staub jährlich gemessen (§ 24 Abs. 1), und wer einen Rußfilter betreibt, führt Nachweise über dessen kontinuierlichen effektiven Betrieb (§ 24 Abs. 3) [4].

Für die Auslegung ist der Notbetrieb der schwierige Fall. Ein Aggregat, das überwiegend kurze Probeläufe fährt, wird selten heiß genug, um den Filter passiv zu regenerieren. Die Regenerationsstrategie, passiv oder aktiv, muss deshalb zum realen Lastprofil passen, und der Druckverlust von Filter, SCR und Schalldämpfer zusammen muss im zulässigen Abgasgegendruck des Motorherstellers bleiben. Wie ein Wandstromfilter arbeitet und regeneriert, erklärt unser Artikel zu Rußminderung und Partikelfiltern (auf Englisch).

Wann eine SCR-Anlage nötig wird

Sobald der NOx-Grenzwert von 0,1 g/m³ gilt, gehört bei Dieselmotoren in aller Regel eine SCR-Anlage in die Abgasstrecke. Das betrifft drei typische Fälle:

  • BHKW und Motoren im Dauerbetrieb, die 300 Stunden im Jahr oder länger laufen.
  • Notstromaggregate mit Zusatznutzung: Erreichen Probeläufe, Lastspitzenkappung und Netzeinsätze zusammen 300 Stunden im Jahr, gilt der Grenzwert.
  • Bestehende Gasmotoren mit Erdgas, Flüssiggas oder Biogas: Für sie gelten bis zum 31. Dezember 2028 die NOx-Anforderungen der TA Luft 2002 fort, ab dem 1. Januar 2029 der Grenzwert nach § 16 Abs. 7 (§ 39 Abs. 5) [5].

Ob ein Gasmotor 0,1 g/m³ mit motorischen Maßnahmen allein erreicht, hängt vom Motor ab. Zum Vergleich: Für neue Erdgas- und Flüssiggasmotoren galten bis Ende 2024 noch 0,25 g/m³ (§ 39 Abs. 5). Unabhängig davon kann die Behörde weitergehende Anforderungen stellen, etwa zur Vermeidung schädlicher Umwelteinwirkungen am Standort (§ 33).

Mit der SCR-Anlage kommen eigene Pflichten aus der Verordnung [1]:

  • Der gesamte Abgasstrom ist zu behandeln (§ 20 Abs. 1).
  • Der Ammoniakschlupf darf 30 mg/m³ nicht überschreiten (§ 9). Ammoniak wird gleichzeitig mit NOx gemessen, außer wenn der SCR ein Oxidationskatalysator oder eine nasse Rauchgaswäsche nachgeschaltet ist (§ 26).
  • Der Betreiber führt Nachweise über den kontinuierlichen effektiven Betrieb der Abgasreinigung (§ 20 Abs. 2, § 24 Abs. 7). Bei Gasmotoren nach dem Magergasprinzip überwacht er NOx an jedem Motor mit qualitativen Messeinrichtungen wie NOx-Sensoren als Tagesmittelwert.
  • Fällt die Abgasreinigung aus, muss er sofort handeln, den Betrieb einschränken oder einstellen, wenn der ordnungsgemäße Betrieb nicht binnen 24 Stunden wiederhergestellt ist, und die Behörde spätestens nach 48 Stunden unterrichten. Ohne Abgasreinigung darf die Anlage in zwölf aufeinanderfolgenden Monaten höchstens 400 Stunden laufen (§ 20 Abs. 3 und 4).

Für die Auslegung zählen Abgastemperatur und Volumenstrom über das reale Lastprofil, der zulässige Ammoniakschlupf, der Gegendruck und der verfügbare Platz. Der Katalysator wird für das Temperaturfenster des Abgases gewählt, die Harnstoffdosierung folgt der Motorlast, und wo der Platz knapp ist, lassen sich Reaktor und Abgasschalldämpfer in einem Gehäuse kombinieren. Die Grundlagen erklärt unser Artikel zur selektiven katalytischen Reduktion (auf Englisch).

Axces hat SCR-Systeme für Rechenzentren in Deutschland, den Niederlanden und der Schweiz geliefert, ausgelegt auf die dort geltenden nationalen und kommunalen Emissionsgrenzwerte, und SCR-Systeme für Motoren von MTU, Cummins, Baudouin und Yanmar gebaut. Für ein Rechenzentrum in der Schweiz haben wir Oxidationskatalysator, Rußfilter und SCR mit Schalldämpfer, Kamin und kontinuierlicher Emissionsmessung in einem Container zusammengefasst und über 21 Notstromaggregate standardisiert (Referenz, auf Englisch).

Messungen und Nachweise

Die erste Messung lässt der Betreiber innerhalb von vier Monaten nach der Inbetriebnahme durch eine nach § 29b BImSchG bekannt gegebene Messstelle durchführen (§ 31 Abs. 1 und 4). Gemessen wird unter stabilen Bedingungen bei repräsentativer, gleichmäßiger Last, An- und Abfahrzeiten bleiben außen vor, und jede Einzelmessung dauert eine halbe Stunde (§ 31 Abs. 3 und 5). Der Grenzwert gilt als eingehalten, wenn kein Messergebnis zuzüglich der Messunsicherheit ihn überschreitet (§ 31 Abs. 7). Die Messplätze müssen vor der Inbetriebnahme eingerichtet sein (§ 27) [1].

Danach gelten für Verbrennungsmotoren ab 1 MW diese Messrhythmen [4]:

MessungNormalbetriebNotbetrieb oder unter 300 h/JahrFundstelle
NOxjährlichalle drei Jahre§ 24 Abs. 8 und 9
COjährlichjährlich§ 24 Abs. 4
Gesamtstaub (flüssige Brennstoffe)jährlichjährlich§ 24 Abs. 1
Formaldehydjährlich bei Erdgas und Biogas, sonst alle drei Jahreeinmaliger Nachweis binnen drei Monaten nach Inbetriebnahme (nicht genehmigungsbedürftige Anlagen im reinen Notbetrieb)§ 24 Abs. 12
Ammoniak (bei SCR)mit jeder NOx-Messungmit jeder NOx-Messung§ 26

Für CO und Staub sieht der Wortlaut von § 24 keine Erleichterung für Notstromanlagen vor, auch wenn für sie kein CO-Grenzwert gilt.

Fristen im Überblick

Die Behörde registriert eine angezeigte Anlage innerhalb eines Monats nach Eingang der vollständigen Unterlagen und macht das Anlagenregister öffentlich zugänglich (§ 6 Abs. 4, § 36 Abs. 4) [1]. Die wichtigsten Termine [1][5]:

ZeitpunktWas giltFundstelle
Vor der InbetriebnahmeAnzeige der neuen Anlage mit den Angaben nach Anlage 1; Messplätze einrichten§ 6 Abs. 1, § 27
Binnen drei Monaten nach InbetriebnahmeFormaldehyd-Nachweis für nicht genehmigungsbedürftige Anlagen im reinen Notbetrieb§ 24 Abs. 12
Binnen vier Monaten nach InbetriebnahmeErste Messung; Prüfbescheinigung für den Rußfilter (5 mg/m³)§ 31 Abs. 1, § 16 Abs. 5
1. Dezember 2023 (abgelaufen)Anzeige bestehender Anlagen§ 6 Abs. 2
1. Januar 2025Grenzwerte der §§ 9 bis 17 auch für bestehende Anlagen; 0,1 g/m³ NOx für neue Erdgas- und Flüssiggasmotoren (bis Ende 2024: 0,25 g/m³); Grenzwerte für organische Stoffe bei Erdgas- und Flüssiggasmotoren§ 39 Abs. 1 und 5, § 16 Abs. 11
1. Januar 2029NOx-Grenzwert nach § 16 Abs. 7 für bestehende Erdgas-, Flüssiggas- und Biogasmotoren; 1,3 g/m³ Gesamtkohlenstoff für bestehende Biogasmotoren§ 39 Abs. 5 und 7
LaufendEmissionsrelevante Änderungen vor ihrer Durchführung anzeigen, Betreiberwechsel und Stilllegung binnen eines Monats§ 6 Abs. 5

Was Sie für die Spezifikation bereithalten sollten

  • Motor: Hersteller, Typ, Feuerungswärmeleistung und Brennstoff, bei bestehenden Anlagen das Datum der Inbetriebnahme
  • Einsatzprofil: ausschließlich Notbetrieb, Spitzenlast oder Dauerbetrieb, und die erwarteten Betriebsstunden pro Jahr einschließlich Probeläufen und Netzeinsätzen
  • Anzahl der Aggregate und Kaminführung, gemeinsam oder getrennt, wegen der Aggregationsregel
  • Abgasdaten über das Lastprofil: Volumenstrom, Temperatur und Rohemissionen an NOx, CO und Staub laut Motorhersteller
  • Die einzuhaltenden Grenzwerte: aus § 16 oder, falls strenger, aus Genehmigung oder behördlicher Anordnung, einschließlich Ammoniakschlupf
  • Zulässiger Abgasgegendruck des Motors und der verfügbare Platz für Filter, SCR und Schalldämpfer
  • Schallanforderung an der Mündung oder an der Grundstücksgrenze, wenn der Schalldämpfer mit ausgelegt werden soll
  • Vorgaben zu Messplätzen und, falls gefordert, zur kontinuierlichen Emissionsmessung

Je näher diese Daten an der endgültigen Anlagenplanung liegen, desto näher liegt der erste Vorschlag an der Anlage, die später geliefert wird.

Wenn ein Notstromaggregat oder BHKW in Ihrem Projekt unter die 44. BImSchV fällt, finden Sie die technischen Grundlagen auf unseren Seiten zur NOx-Minderung mit SCR und zur Rußminderung mit Partikelfiltern. Oder fordern Sie ein Angebot für eine SCR-Anlage an: Mit den Daten oben legen unsere Ingenieure einen Auslegungsvorschlag vor, abgestimmt auf den Grenzwert, der für Ihre Anlage gilt. Wie andere EU-Länder Notstromaggregate regeln, zeigt unser Leitfaden zu Emissionsvorschriften für Notstromaggregate in Rechenzentren (auf Englisch).

Quellen

  1. Verordnung über mittelgroße Feuerungs-, Gasturbinen- und Verbrennungsmotoranlagen (44. BImSchV) vom 13. Juni 2019 (BGBl. I S. 804), zuletzt geändert durch Artikel 1 der Verordnung vom 12. Oktober 2022 (BGBl. I S. 1801): §§ 1 bis 9, 20, 26, 27, 31, 33, 36 und Anlage 1. Gesetze im Internet: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_44/
  2. Richtlinie (EU) 2015/2193 des Europäischen Parlaments und des Rates vom 25. November 2015 zur Begrenzung der Emissionen bestimmter Schadstoffe aus mittelgroßen Feuerungsanlagen in die Luft (ABl. L 313 vom 28.11.2015, S. 1). EUR-Lex: https://eur-lex.europa.eu/eli/dir/2015/2193/oj/deu
    1. BImSchV, § 16 Emissionsgrenzwerte für Verbrennungsmotoranlagen. Gesetze im Internet: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_44/__16.html
    1. BImSchV, § 24 Messungen an Verbrennungsmotoranlagen. Gesetze im Internet: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_44/__24.html
    1. BImSchV, § 39 Übergangsregelungen. Gesetze im Internet: https://www.gesetze-im-internet.de/bimschv_44/__39.html