🏭 Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Sauerstoff im Abgas — automatische Messeinrichtungen, ISO 12039

Umwelt ISO 12039

Übersicht

WAS DAS DOKUMENT FESTLEGT (Abschnitt 1 von ISO 12039:2019): den grundlegenden Aufbau und die wichtigsten Leistungsmerkmale automatischer Messeinrichtungen (AMS) für Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO2) und Sauerstoff (O2) in Emissionen aus stationären Quellen sowie Verfahren und Ausrüstung zur Messung der Konzentrationen dieser Gase. Das Verfahren erlaubt eine kontinuierliche Überwachung mit fest installierten stationären Einrichtungen. Es beschreibt extraktive und In-situ-Einrichtungen mit Analysatoren, die u. a. nach dem Prinzip der Infrarotabsorption (CO und CO2), des Paramagnetismus (O2), des Zirkonoxids (O2), der elektrochemischen Zelle (O2) und der Spektroskopie mit abstimmbarem Laser — TLS (CO, CO2 und O2) — arbeiten. Andere instrumentelle Verfahren sind zulässig, wenn sie die Mindestanforderungen des Dokuments erfüllen. Die Einleitung erklärt, warum diese drei Gase zusammen gemessen werden: Neben dem Nachweis der Einhaltung von Vorschriften wird die Bestimmung von O2 oder CO2 benötigt, um gemessene Konzentrationen anderer Schadstoffe auf Bezugsbedingungen umzurechnen.

EINE POLNISCHE NORM GIBT ES NICHT. Die Suche nach „12039“ im PKN-Katalog (25.09.2026) liefert nur andere Dokumente mit dieser Nummer: PN-B-12039 (1954, 1989) und PN-EN 12039 (2001, 2016-07) — Letztere betrifft Abdichtungsbahnen und die Bestimmung der Haftung von Bestreuungen. Die Laboratorien zitieren daher unmittelbar das ISO-Dokument. Ein Eintrag in der Datenbank der Umfänge hat „PN-EN 12039“ bei „Przyczepności posypki“ [Haftung der Bestreuung] — das ist eine andere Norm, und die Übereinstimmung der Nummer darf nicht als Zitierung dieses Verfahrens gewertet werden.

STATUS BEIM HERAUSGEBER (ISO-Website, Lesung vom 25.09.2026): ISO 12039:2019 — veröffentlicht 2019-10, Ausgabe 2, 52 Seiten, ISO/TC 146/SC 1; „This publication was last reviewed and confirmed in 2025. Therefore this version remains current.“ Laut Vorwort hat die zweite Ausgabe ISO 12039:2001 ersetzt: Die TLS-Technik für In-situ-Messungen wurde hinzugefügt, die Leistungsmerkmale und Kriterien sowie die QA/QC-Verfahren wurden zur Übereinstimmung mit neueren ISO-Normen geändert, und Beispiele für Prüfergebnisse und Unsicherheitsberechnungen für CO, CO2 und O2 wurden hinzugefügt.

LEISTUNGSMERKMALE DER AMS UND IHRE KRITERIEN (Tabelle 1, 7.1). Die Prozentwerte für CO und CO2 beziehen sich auf die OBERE GRENZE DES NIEDRIGSTEN VERWENDETEN MESSBEREICHS, für O2 — auf die Volumenkonzentration von Sauerstoff: • Einstellzeit ≤ 200 s (CO, CO2 und O2); • Wiederholstandardabweichung am Nullpunkt und am Referenzpunkt ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • Abweichung von der Linearität (Lack-of-fit) ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • Null- und Referenzpunktdrift innerhalb von 24 h ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %), im wartungsfreien Intervall ≤ 3,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • Empfindlichkeit gegenüber dem Probegasdruck bei einer Änderung um 2 kPa ≤ 3,0 %, gegenüber dem Probegasdurchfluss (extraktive AMS) ≤ 2,0 %, gegenüber der Umgebungstemperatur bei einer Änderung um 10 K ≤ 3,0 % (O2 ≤ 0,3 %), gegenüber der Versorgungsspannung je 10 V ≤ 2,0 % (O2 ≤ 0,2 %); • Querempfindlichkeit ≤ 4,0 % (O2 ≤ 0,4 %); • Verluste und Undichtheiten der Probenahmeleitung ≤ 2,0 % des Messwerts. Die obere Grenze des niedrigsten Bereichs wird so gewählt, dass die Messwerte zwischen 20 % und 80 % des Bereichs liegen. Die Unsicherheit der AMS wird nach ISO 14956 aus den Merkmalen der Prüfung berechnet; die Unsicherheit im Feld legt der Anwender fest (z. B. mit dem direkten oder indirekten Ansatz nach ISO 20988), und sie umfasst auch die Probenahmeleitung, die Bedingungen am Messort und die Prüfgase (7.2).

EXTRAKTIVE UND IN-SITU-EINRICHTUNGEN (6.1). Bei einer extraktiven Einrichtung wird das Gas mit einer Sonde entnommen und über die Probenahmeleitung und die Gasaufbereitung zum Analysator geführt; drei Arten — „kalt-trocken“, „heiß-feucht“ und mit Verdünnung — beschreibt ISO 10396. Eine In-situ-Einrichtung misst unmittelbar im Kanal oder Schornstein, ohne Gasaufbereitung.

UMRECHNUNG DES ERGEBNISSES (Abschnitt 8). Die im feuchten Gas gemessene Konzentration wird mit einer Formel aus Gastemperatur und -druck auf Normbedingungen (273,15 K; 101,325 kPa) umgerechnet, auf trockenes Gas — zusätzlich mit dem Wasserdampfgehalt. Ein Ergebnis ohne angegebene Bezugsbedingungen lässt sich nicht mit einem Grenzwert vergleichen, der unter diesen Bedingungen ausgedrückt ist.

WIE DIE AKKREDITIERUNGSUMFÄNGE DAS DOKUMENT ZITIEREN. Messung vom 25.09.2026 an der Datenbank der polnischen Akkreditierungsumfänge (1310 Laboratorien mit Einträgen): 45 Einträge bei 19 Laboratorien mit einer Schreibweise, die mit „ISO 12039“ beginnt — am häufigsten „ISO 12039:2019“ (39), auch „ISO 12039:2019-10“ (2). Gegenstand: „Gazy odlotowe“ [Abgase] (36) und „Automatyczne Systemy Monitoringu (AMS)“ [automatische Überwachungseinrichtungen (AMS)] (9) — bei den letzteren Einträgen ist das geprüfte Objekt die Messeinrichtung selbst. Methodik: in 44 der 45 Einträge ausschließlich Kohlendioxid („Stężenie CO2“ [CO2-Konzentration], „Stężenie dwutlenku węgla“ [Kohlendioxidkonzentration], „Emisja CO2 (z obliczeń)“ [CO2-Emission (berechnet)]), in einem CO2 zusammen mit O2. Technik: NDIR (nichtdispersive Infrarotspektrometrie). Die erklärten CO2-Bereiche liegen zwischen 0,03 % und 40 % Volumenanteil, am häufigsten „(1 - 22) %“. Daneben steht PN-ISO 10396:2001 (10 Schreibweisen) oder ISO 10396:2007 (3) — ein Dokument über die Probenahme zur automatischen Bestimmung von Gaskonzentrationen. ACHTUNG: PN-ISO 10396:2001 (polnische Sprachfassung, übernahm ISO 10396:1993) hat der PKN am 15-11-2022 ZURÜCKGEZOGEN, und die Karte nennt keinen Nachfolger; eine andere PN-Norm mit dieser Nummer hat der Katalog nicht (Suche „10396“, 25.09.2026). WARUM FAST NUR CO2: Bei Kohlenmonoxid im Abgas zitieren die Umfänge am häufigsten PN-EN 15058 und PN-ISO 10396, bei Sauerstoff — PN-ISO 10396 und PN-EN 14789 (Messung an derselben Datenbank: Einträge mit dem Gegenstand „gazy“/„emisja“ [Gase/Emission] und einer Methodik zu Kohlenmonoxid oder Sauerstoff). Die geltenden Ausgaben PN-EN 15058:2017-04 und PN-EN 14789:2017-04 tragen in ihren Titeln die Worte „standardowa metoda odniesienia“ [Standardreferenzverfahren] — für CO (nichtdispersive Infrarotspektrometrie) und für Sauerstoff (Paramagnetismus); beide Karten ohne Überschrift „Zurückgezogen“ (25.09.2026). Bei Kohlendioxid nimmt diesen Platz in den Umfängen ISO 12039 ein.

DER SCHLÜSSEL DER REGISTERKARTE „LABORATORIEN“: „ISO 12039“ — 19 Laboratorien und 45 Einträge, ohne fremde Einträge (die Norm PN-EN 12039 beginnt anders und fällt nicht unter den Schlüssel).

WAS WIR NICHT ANGEBEN. Der vom Herausgeber zugänglich gemachte Auszug aus ISO 12039:2019 reicht bis 9.1 (Einleitung zu QA/QC). WIR HABEN Tabelle 2 mit der Häufigkeit der Kontrollen im Betrieb, die Verfahren zur Prüfung der Leistungsmerkmale (Anhang E, normativ), die Beschreibungen der Analyseverfahren (Anhänge A–C) und die Beispiele der Unsicherheitsberechnung (Anhang G) NICHT. Die Messbereiche, in denen die Einrichtungen „erfolgreich eingesetzt wurden“ (Verweis von Abschnitt 1 auf Anhang G), geben wir nicht an.

Prinzip der Methode

Das Abgas wird mit einer Sonde aus dem Kanal entnommen und über die Probenahmeleitung und die Gasaufbereitung (kalt-trocken, heiß-feucht oder mit Verdünnung) zum Analysator geführt — oder es wird mit einer In-situ-Einrichtung unmittelbar im Kanal gemessen. CO und CO2 werden meist durch Infrarotabsorption (NDIR) bestimmt, O2 paramagnetisch, mit Zirkonoxid- oder elektrochemischem Sensor; alle drei Gase lassen sich mit Laserspektroskopie (TLS) messen. Die Einrichtung muss die Kriterien der Leistungsmerkmale aus Tabelle 1 erfüllen, und das Ergebnis wird auf Normbedingungen und trockenes Gas umgerechnet.

Anwendungen

• Messungen der Konzentration und Emission von CO2 im Abgas von Feuerungsanlagen — polnische Akkreditierungsumfänge
• Prüfung und Kontrolle automatischer Emissionsüberwachungseinrichtungen (AMS)
• Bestimmung von O2 und CO2 zur Umrechnung der Konzentrationen anderer Schadstoffe auf Bezugsbedingungen
• Optimierung des Verbrennungsprozesses (Einleitung des Dokuments)

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

ISO 12039:2019 (wydanie drugie, 2019-10; bez polskiej normy wprowadzającej)

Titel (PL)

Emisja ze źródeł stacjonarnych — Oznaczanie masowego stężenia tlenku węgla, dwutlenku węgla i tlenu w gazach odlotowych — Charakterystyki automatycznych systemów pomiarowych (tłumaczenie robocze — polskiej normy nie ma)

Title (EN)

Stationary source emissions — Determination of the mass concentration of carbon monoxide, carbon dioxide and oxygen in flue gas — Performance characteristics of automated measuring systems

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Erkundung der Quelle

   Vor den Messungen ermitteln: Bereich der Umgebungs- und Gastemperatur, Wasserdampfgehalt, Staubbeladung, erwartete Konzentrationen von CO, CO2 und O2 sowie von Störstoffen (8.1).

2. Wahl der Einrichtung

   Extraktiv (kalt-trocken, heiß-feucht, mit Verdünnung) oder in situ; Messbereich so, dass die Ergebnisse bei 20–80 % des Bereichs liegen.

3. Leistungsmerkmale der Einrichtung

   Die in der Prüfung (Anhang E) ermittelten Werte müssen die Kriterien der Tabelle 1 erfüllen; Unsicherheit berechnet nach ISO 14956.

4. Messung

   Gas mit einer Sonde entnommen und in der Gasaufbereitung aufbereitet oder In-situ-Messung an einer repräsentativen Stelle des Schornsteins.

5. Umrechnung des Ergebnisses

   Auf Normbedingungen (273,15 K; 101,325 kPa) und — falls nötig — auf trockenes Gas (Abschnitt 8).

6. Qualitätskontrolle im Betrieb

   Prüfung ausgewählter Leistungsmerkmale mit der Häufigkeit aus Tabelle 2 (die Tabelle geben wir nicht an); die QA/QC-Ergebnisse werden dokumentiert (9.1).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Arbeiten auf Messbühnen von Schornsteinen — Absturzsicherung
• Kohlenmonoxid im Abgas — CO-Warngerät am Messplatz, Lüftung an der Gasaufbereitung
• Heiße Sonden und beheizte Leitungen — Wärmeschutzhandschuhe
• Prüfgasflaschen — Befestigung und Sicherung gegen Umfallen

Häufige Fragen