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06 | 2017

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Umweltmarkt Projekte

Umweltmarkt Projekte Luftreinhaltung Rauchgasentschwefelung auf See Im Rahmen des Projekts auf der Aurelia wird der Multi-Stream-Scrubber als Hybrid-Variante verbaut und ermöglicht so den Open- und Closed-Loop-Betrieb. Der Hochseetanker M/T Aurelia der Reederei Carl Büttner GmbH & Co. KG aus Bremen wurde Ende 2016 mit einer neuen Rauchgasentschwefelungsanlage von Babcock Noell ausgestattet, einem Unternehmen der Bilfinger SE, Mannheim. Die Technologie filtert die auf dem Schiff erzeugten schwefelhaltigen Rauchgase durch ein Absorptionsverfahren heraus. Der Hochseetanker entspricht damit den Bild: Bilfinger aktuellen Umweltschutzvorgaben. Die International Maritime Organization hat im Herbst 2016 eine Ausweitung der Vorgaben zum maritimen Umweltschutz beschlossen. Zuvor hatte das Marine Environment Protection Committee die weltweite Verfügbarkeit von schwefelarmen Treibstoffen und Entschwefelungstechnologien, den Scrubbern, prüfen lassen. In diesem Rahmen ermittelte die Studie passen- de Anwendungsfälle für deren Einsatz. Darüber hinaus wurde über das Anwendungsdatum für den international vorgesehenen Schwefelgrenzwert von 0,5 % entschieden. Dieser tritt mit der geänderten Annex VI der MARPOL-Konvention am 1. Januar 2020 in Kraft. Die Nord- und Ostsee sowie die Küsten vor Nordamerika sind bereits als Schwefelemissions-Überwachungsgebiete ausgewiesen. Seit 2015 gilt dort ein Grenzwert von 0,1 %. Um das technologische Potenzial von Rauchgasentschwefelung auf hoher See im Praxiseinsatz zu prüfen, startete die Reederei im Sommer letzten Jahres ein Pilotprojekt. Dabei wurde auf dem der M/T Aurelia eine entsprechende Anlage eingebaut. Von der Hauptmaschine über die Hilfsdiesel bis zum Kessel sind Emittenten mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen angeschlossen. Bei dem eingesetzten Scrubber handelt es sich um ein Hybrid-System. Es ist darauf ausgelegt, verschiedene Betriebsweisen zu realisieren – entweder im Open- oder Closed-Loop. Nachdem die Inbetriebnahme ohne größere Zwischenfälle gelungen war, bewährte sich die Technik auch in der dreimonatigen Testphase. Die Wirtschaftlichkeit der Systeme lässt eine hohe Marktnachfrage erwarten. Die Payback-Zeiten betragen zwischen einem und zweieinhalb Jahren. www.bilfinger.com Wasseraufbereitung Nachhaltige Aktivkohleverfahren Weltweit sind 50 Millionen organische Verbindungen im Wasser im Umlauf, von denen 5 000 als potenziell umweltrelevant eingestuft werden. Gewässer und Abwässer in Deutschland sind mit Mikroschadstoffen wie Arzneimittelrückständen, Pflanzenschutzmitteln oder Schwermetallen belastet, die über die Landwirtschaft, Industrie und die Entwässerung von Wohn- und Industriegebieten in Grund- und Trinkwasser gelangen. Mikroschadstoffe sind schwer abbaubar und können trotz ihrer geringen Konzentration toxisch wirken. Um die Substanzen zu entfernen, werden in Kläranlagen häufig Aktivkohlefilter eingesetzt, die die organischen Stoffe an ihrer Oberfläche binden. Die für den Prozess gebrauchte Kohle wird anschließend entweder entsorgt oder in zentralen Verbrennungsanlagen regeneriert. Die Regeneration findet derzeit unter hohem energetischen und logistischen Aufwand statt. Vor diesem Hintergrund möchte das Fraunhofer Institut für Umwelt-, Sicherheitsund Energietechnik UMSICHT unter der Projektleitung des Wupperverbands gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung im Projekt „ZeroTrace“ Aktivkohlen entwickeln, die aus regenerativen Rohstoffen wie Kokosnussschalen hergestellt werden und in großen Mengen preiswert verfügbar sind. Darüber hinaus soll das Filtermedium effizient regenerierbar sein sowie möglichst viele Arten von Mikroschadstoffen entfernen. Ein weiteres Projektziel ist deshalb die Entwicklung neuer energieeffizienter Regenerationsverfahren für Kläranlagen. Der Lösungsweg umfasst zunächst die Entwicklung von Aktivkohle als Komposit, das von der Bundesanstalt für Materialprüfung und -forschung modifiziert und von Evers Wassertechnik und Anthrazitveredlung GmbH & Co. KG, Hopsten, für die spätere Anwendung konfektioniert wird. Gemeinsam mit der EnviroChemie GmbH, Rossdorf, wird Fraunhofer UMSICHT, Oberhausen, ein Verfahren auf Basis von Electric Field Swing Adsorption entwickeln, mit dem sich Aktivkohlen vor Ort regenerieren lassen. Dabei soll die Wärme zum Ausbrennen elektrisch erzeugt werden. Daher werden den Aktivkohlen elektrisch leitende Materialien wie Graphit zugegeben. Zudem betrachtet das inter3 Institut für Ressourcenmanagement, Berlin, erstmalig die Entwicklung neuer Aktivkohlematerialien und -verfahren im Rahmen einer Multi-Kriterien-Analyse. Die Verantwortlichen bei Fraunhofer UMSICHT erhoffen sich von dem Projekt nicht nur einen Erkenntnisgewinn zur Herstellung von Komposit-Aktivkohle aus nachwachsenden Rohstoffen, auch die wirtschaftlichen Erfolgsaussichten der im Rahmen von „Zero- Trace“ zu entwickelnden Adsorptionssysteme und -materialien schätzt das Projektkonsortium hoch ein. www.umsicht.fraunhofer.de 26 UmweltMagazin Juni 2017

Projekte Umweltmarkt Erneuerbare Energie Biogene Reststoffe effizienter nutzen Bei der hydrothermalen Carbonisierung (HTC) werden bislang wenig genutzte biogene Rest- und Abfallstoffe zu HTC-Kohle überführt. Für die Reaktion wird ein geschlossenes System, Temperaturen zwischen 180 und 250 °C und erhöhter Druck benötigt. Als Brennstoff verwendet, kann HTC-Kohle feste fossile Stoffe ersetzen und liefert ein entsprechendes Potenzial zur Treibhausgasminderung. Anders als bei der HTC, wo die Reaktion im wässrigen Milieu abläuft, ist bei der vapothermalen Carbonisierung (VTC) Dampf das Wärmeübertragungsund Reaktionsmedium. Dem System muss weniger Wasser zugeführt werden, was wiederum die Abwassermenge reduziert. Die Aufbereitung des Prozesswassers ist bei beiden Verfahren mit hohen Kosten verbunden. Fraunhofer UMSICHT erforscht im Rahmen des Projekts „Prozessoptimierung und Erweiterung der vapothermalen Carbonisierung am Standort :metabolon“ die Lösung dieses Problems. Das Ziel ist, den VTC-Prozess zu optimieren, indem ein hochwertiger Brennstoff bei minimierter Abwasserbelastung erzeugt wird. Die Forscher entneh- Bild: Adam Hadulla/TH-Köln VTC-Anlage am Standort :metabolon. Die Biomasse wird von oben über einen Schnellverschluss eingegeben. men zunächst während der Reaktion Prozesswasser und analysieren es. Auf dieser Basis sollen das Prozessverständnis weiterentwickelt und Hinweise auf optimale Reaktionsbedingungen abgeleitet werden. Im nächsten Schritt steht die Entwicklung eines Verfahrens zur Behandlung der VTC- Prozesswässer an. Als wesentliche Erweiterung soll eine kontinuierliche Auftrennung des Wassers besser verwertbare oder direkt in den Prozess rückführbare Fraktionen ermöglichen. Im Anschluss an die Laborversuche sind Konzeption, Errichtung und Betrieb einer Versuchsanlage zur Teilstrombehandlung am Versuchsstandort Leppe geplant. Die Beteiligten erwarten, dass die Prozesswasseraufbereitung auch auf HTC-Technologien übertragen werden kann. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, die VTC und HTC für den Markt wettbewerbsfähig zu machen. Das Projekt „VTC-metabolon“ wird mit einer Zuwendung des Landes Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung 2014–2020 „Investitionen in Wachstum und Beschäftigung“ gefördert. Die Projektträger sind die LeitmarktAgentur.NRW und das ETN Forschungszentrum Jülich. www.umsicht.fraunhofer.de Entsorgung Dezentrale Wiegedatenerfassung Die dezentrale Wiegedaten - erfassung wurde in das SAP der Stadtwerke Hamburg integriert. Die Stadtreinigung Hamburg AöR (SRH) hat die regio iT gesellschaft für informationstechnologie mbh, Aachen, mit der Einführung eines Stoffstrommanagementsystems auf Basis der Waage-Lösung des Unternehmens beauftragt. Damit sollen die Waagen auf allen Recyclinghöfen des Zentrums für Ressourcen und Energie der SRH, der Müllverwertung Borsigstraße GmbH (MVB) und der Müllverwertung Rugenberger Damm GmbH & Co. KG (MVR) sowie die Wiegedaten externer Verwerter direkt an das vorhandene SAP angebunden werden. Über die nahtlose Einbindung des elektronischen Abfallnachweisverfahren (eANV) soll webbasiert die Möglichkeit geschaffen werden, die gesetzlich geforderten eANV-Dokumente vorschriftsmäßig und automatisiert zu erzeugen, mit allen Beteiligten auszutauschen und zu verwalten. Das IT-Unternehmen integrierte innerhalb von zwölf Monaten Konzept- und Implementierungsphase die dezentrale Wiegedatenerfassung der Stadtreinigung und der Verbrennungsanlagen MVB und MVR in Hamburg in das zentrale SAP der SRH. Das komplette Stoffstrommanagementsystem umfasst die Einbindung und den Import von Wiegedaten externer Verwerter. In einem internen SAP-Prozess laufen die Informationen qualitätsgesichert und revisionssicher in die weiteren standard SAP- Module ein. Mit der Integration in das eANV-Portal der Axians GA Netztechnik GmbH, Bietigheim-Bissingen, wird der komplette Lebenszyklus der gefährlichen Abfälle implementiert und nach geltenden Vorschriften abgewickelt sowie dokumentiert. Dabei unterstützt das Portal die komplette Vorabkontrolle. Begleitscheine werden im Hintergrund per Web-Schnittstelle mit SAP synchronisiert und stehen der Waage während der Wiegung zur Verfügung. Nach vier Monaten Konzeptionsund einer ersten Implementierungsphase von ebenfalls vier Monaten wurde bereits die eANV Komponente für die Stadtreinigung produktiv gesetzt. Die anschließende Going-Live-Phase wurde nach Übergang in den Regelbetrieb mit der Abnahme im letzten Projektlenkungskreis im März dieses Jahres abgeschlossen. www.regioit.de Bild: Stadtreinigung Hamburg UmweltMagazin Juni 2017 27

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