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Chem-Anorg\Soda-DE-2020

Herstellung von Soda (Natriumcarbonat), einem wichtigen Grundstoff der anorganischen Chemie. Es wird sowohl aus natürlichen Vorkommen gewonnen, als auch synthetisch hergestellt. In Deutschland wird ausschließlich die synthetische Herstellung betrieben. Ausgangsstoffe für das betrachtete Ammoniaksoda- oder Solvay-Verfahren sind Steinsalz bzw. Natriumchlorid (nach Solereinigung) und Kalkstein bzw. (nach Brennen und Löschen) Calciumhydroxid. Der in dieser Bilanz untersuchte Gesamtprozess umfaßt folgende Einzelprozesse: 1. Herstellung einer gesättigten Salzlösung: NaCl + H2O 2. Brennen des Kalksteins (das freigesetzte CO2 wird in Teilprozess 4 benötigt): CaCO3 => CaO + CO2 3. Sättigung der Salzlösung mit Ammoniak: NaCl + H2O + NH3 4. Ausfällen von Bicarbonat durch Einleiten von CO2 in die Lösung: NaCl + H2O + NH3 + CO2 à NH4Cl + NaHCO3 5. Filtern und Waschen des ausgefällten Bicarbonats 6. Thermische Zersetzung des Bicarbonats zu Soda (das freigesetzte CO2 wird in Stufe 4 zurückgeführt): 2 NaHCO3 à Na2CO3 + H2O + CO2 7. Herstellung von Kalkmilch: CaO + H2O => Ca(OH)2 8. Rückgewinnung des Ammoniaks durch Destillation der Mutterlösung aus Teilprozess 4 mit Kalkmilch (das freigesetzte Ammoniak wird in Stufe 3 wieder eingesetzt): 2 NH4Cl + Ca(OH)2 => 2NH3 + CaCl2 + 2H2O Die nach der Destillation verbleibende Lösung wird meist in ihrer Gesamtheit verworfen, da - abhängig von der Nachfrage - nur ein kleiner Teil zur Herstellung von CaCl2 genutzt werden kann. Vereinfacht kann der gesamte Prozess durch die folgende Summengleichung beschrieben werden: 2 NaCl + CaCO3 => Na2CO3 + CaCl2 Dabei verläuft die Reaktion in wässriger Lösung aufgrund der geringen Löslichkeit des Calciumcarbonats von rechts nach links. Daher wird Ammoniak als Promotor der Bildung von Natriumbicarbonat über das Zwischenprodukt Ammoniumbicarbonat eingesetzt (vgl. #2). Im Jahr 1992 standen einer Inlandsproduktion von über 1,2 Mio t (alte Bundesländer) ein Import von 0,25 Mio t (60 % davon aus den USA) und ein Export von ca. 0,02 Mio t gegenüber. Vor diesem Hintergrund wird es als legitim angesehen, bei der Sachbilanz des Soda für Deutschland lediglich die Daten für die synthetische Sodaherstellung zu verwenden. Bilanziert wurde die Soda-Herstellung von der Firma Solvay Alkali GmbH, die nach der ETH zitiert wird (#1). In dieser Bilanz wird der gesamte Prozeß der Sodaherstellung einschließlich der Teilanlagen der Solereinigung, dem Kalkofen und der Energieerzeugung in einem industriellen Kraftwerk mit Kraft-Wärme-Kopplung bilanziert. Dabei werden Steinkohle und Erdgas als Energieträger eingesetzt. Allokation: keine Massenbilanz: Als Rohstoffe zur Soda-Herstellung werden bezogen auf eine Tonne Soda ca. 1550 kg Steinsalz und 1130 kg Kalkstein benötigt (#1). Energiebedarf: Der Energiebedarf der Sodaherstellung, wie sie in diesem Projekt bilanziert wird, wird über Erdgas, Steinkohle und Steinkohlenkoks gedeckt. Da die Energieumwandlung bereits in der Bilanzierung enthalten ist, ist lediglich die Bereitstellung de Energieträger noch zu bilanzieren. Der Energiebedarf nach Solvay setzt sich folgendermaßen zusammen: Energiebedarf der Sodaherstellung (nach #1) Energieträger m³ bzw. kg/ t Produkt GJ/t Produkt Erdgas 28,2 (m³) 1,094 Steinkohle (Vollwert) 270 (kg) 7,938 Steinkohlenkoks 80 (kg) 2,224 Summe 11,256 Die Prozesse zur Sodaherstellung haben folglich einen Energiebedarf von 11,26 GJ/t Soda. Für die Sodaherstellung in Europa kann eine Spannweite von 10-14 GJ/t angegeben werden. Bei den deutschen Herstellern besteht das Bestreben die Energiebereitstellung mehr und mehr über Gas zu decken (Solvay 1996). Prozessbedingte Luftemissionen: Die Luftemissionen werden zum größten Teil durch die Bereitstellung bzw. Umwandlung der Energie verursacht. Dabei werden von Solvay folgende Emissionsfaktoren angegeben: Schadstoff Menge in kg/t Produkt CO2 800 CO 7 SO2 2 NOx 1,8 Staub 0,25 Zusätzlich wird noch CO2 beim Brennen des Kalkes freigesetzt, das nicht im chemisch im Soda gemäß Gleichung 4. gebunden werden kann. Die Menge wird von Solvay mit 176 kg/t Produkt angegeben (#1). Dieser Wert wird in GEMIS übernommen. Wasserinanspruchnahme: Wasser wird vorwiegend zur Bereitstellung von Prozeßdampf und als Kühlwasser in einer Reihe von Einzelprozessen eingesetzt. Der Wasserbedarf ist dadurch relativ hoch. Pro Tonne Soda werden 62,6 m³ Wasser benötigt (#1). Abwasserparameter: Eine organische Belastung des Abwassers, die sich mit den in GEMIS bilanzierten Summenparametern messen läßt, ist nicht zu rechnen. In der Bilanz von Solvay werden ausschließlich anorganische Verunreinigungen aufgeführt. Vor allem die Chloridfracht über das Abwasser ist bemerkenswert. Pro Tonne Natriumcarbonat werden über Calciumchlorid ca. 950 kg Chlorid über das Abwasser emittiert (#1). Reststoffe: Als Reststoffe aus den Prozessen um die Sodaherstellung fällt Asche aus der Verbrennung der Kohle an (6 kg/t P). Weiterhin verbleiben Rückstände des Kalksteins (20 kg/t P) und sog. Downcyclate (22 kg/t P). Bei den Downcyclaten handelt es sich um Produktionsrückstände, die teilweise im Straßenbau eingesetzt werden können. Sie werden in GEMIS allerdings als Reststoff und nicht als Produkt verbucht. Insgesamt fallen somit ca. 48 kg Reststoffe pro Tonne Soda an (#1). Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 64,5% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Die Ökobilanz als Instrument für informierte Konsumentscheidungen - bewusster Konsum kann Biodiversität schützen

Eine der größten globalen Herausforderungen ist aktuell der Schutz und die Erhaltung von Biodiversität. Dabei stellt der Konsum von Gütern und Dienstleistungen einen zentralen Risikofaktor für Biodiversität und Ökosystemleistungen dar. Biodiversität ist eine komplexe Größe, die sich über die Vielfalt der Arten, die Vielfalt der Lebensräume und die genetische Vielfalt innerhalb der Organismen definiert. Zur Risikoabschätzung bedarf es einer möglichst genauen Erfassung, die sich aufgrund der inhärenten Komplexität jedoch oftmals schwierig gestaltet. Welche Möglichkeiten für biodiversitäts-bewussten Konsum gibt es aktuell? Grundsätzlich können die Auswirkungen von Produkten und Produktionsprozessen auf die Umwelt in Ökobilanzen analysiert werden. Wir schlagen für das Instrument der Ökobilanz eine anwenderfreundliche Methode zur Bewertung von Biodiversität vor. Diese beruht auf der Erfassung der Veränderung der Qualität einer bestimmten Fläche über einen bestimmten Zeitraum, die durch die Herstellung eines bestimmten Produkts verursacht wird. In angemessener Form kommuniziert können Ökobilanzergebnisse dazu beitragen, Konsum durch gezielte Information bewusster und damit potenziell nachhaltiger zu gestalten.

Arbeitspferde im Naturschutz

Bei Diskussionen um Naturschutzmaßnahmen wurde dem Einsatz von Arbeitspferden bisher nur geringe Beachtung geschenkt, die Neigung zu rein technischen Lösungen überwiegt derzeit noch. Dabei stellt der Einsatz von modernen, von Pferden gezogenen Arbeitsgeräten hierbei vielfach herausragende Optionen dar, denn Pferdearbeit weist eine hervorragende ökologische Bilanz auf. Trotz der Vorbehalte werden bereits heute Arbeitspferde in respektablem Umfang in Naturschutz und Landschaftspflege eingesetzt, wobei die Bandbreite der Einsatzbereiche beträchtlich ist. Der Einsatz von Arbeitspferden in Naturschutz, Landschaftspflege und verwandten Bereichen kann zugleich zur Erhaltung bestimmter Pferderassen beitragen. Dies gilt insbesondere für Kaltblutpferde, die in West- und Mitteleuropa bereits ab Mitte des 19. Jahrhunderts als Arbeits- und Lastpferde genutzt wurden und in geringem Umfang auch heute noch genutzt werden. Die einheimischen Kaltblutrassen gehören mit Ausnahme des Süddeutschen Kaltblutpferdes zu den gefährdeten Nutztierrassen. Ihre spezifischen Eigenschaften können nur dann bewahrt werden, wenn sie auch zukünftig als Arbeitspferde genutzt werden. Somit kann der Einsatz von Kaltblutpferden im Naturschutz wesentlich dazu beitragen, die Verpflichtungen zur Erhaltung der Biodiversität bei landwirtschaftlichen Nutztieren zu erfüllen. Die Vielzahl der Verwendungsmöglichkeiten von Arbeitspferden im Naturschutz darzustellen und weitere potentielle Einsatzbereiche aufzuzeigen ist Zweck der vorliegenden Veröffentlichung.

The land rucksack

Life cycle assessments (LCA) are an essential tool to explore the environmental impacts associated with a product or service over the course of the entire life cycle. For accurate modelling, data on all relevant potential environmental impacts should be included in an LCA. To consider land in the context of an LCA, the quality of the land used to supply a product or service is a key factor. The brochure introduces an approach to include land use in LCA in a comprehensive and user-friendly manner. In the following, a summary of the wide-ranging results of the project is presented in compact form. It is aimed first and foremost at LCA experts, but also at stakeholders and policy-makers charged with implementing strategies and measures for the protection, conservation and sustainable use of land, bio-diversity and ecosystems. Veröffentlicht in Broschüren.

PROSA - Biobasierte Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten

Der vorliegende Bericht ist Teil des Forschungsvorhabens "Implementierung von Nachhaltigkeitskriterien für die stoffliche Nutzung von Biomasse im Rahmen des Blauen Engels" (kurz: "Blauer Engel Bio-Stoff") und behandelt das Thema biobasierte Schmierstoffe und Hydraulikflüssigkeiten. Es wurden die bestehenden Kriterien für eine nachhaltige Nutzung von Biomasse aus der Machbarkeitsstudie zu übergreifenden Aspekten biobasierter Produkte auf diese verbrauchernahe Produktgruppe angewandt. Das Vorhaben beschäftigt sich mit der Bewertung der Nachhaltigkeit biobasierter Produkte in Bezug auf deren Behandlung und in Bezug auf konkrete Anforderungen für die Vergabe des Umweltzeichens. Die Arbeitsergebnisse sollen in der Praxis Anwendung finden. Im Vordergrund steht die Auseinandersetzung mit Fragen zur Herkunft der Biomasse und die mit ihrer zusätzlichen Ressourceninanspruchnahme möglicherweise verbundenen Nutzungskonkurrenzen sowie die grundsätzliche Frage nach einer nachhaltigen Nutzung der begrenzten Ressource Fläche. Die gesamte Arbeit ist nach der vom Öko-Institut entwickelten Methode PROSA - Product Sustainability Assessment durchgeführt. PROSA umfasst mit der Markt- und Umfeld-Analyse, der Ökobilanz, der Lebenszykluskostenberechnung und der Nutzen-Analyse die erforderlichen Teil-Methoden zur integrativen Entwicklung der relevanten Vergabekriterien. Die Ökobilanz umfasst eine Analyse der Umweltauswirkungen, die bei der Herstellung, Anwendung und Entsorgung des Produktes für die Ableitung von Vergabekriterien für das Umweltzeichen gemäß ISO 14024 relevant sind. Neben Ressourcenverbrauch und Treibhauseffekt wurden Umweltauswirkungen wie Versauerung, Eutrophierungspotenzial und Naturrauminanspruchnahme betrachtet. Quelle: Forschungsbericht

Bauen und Wohnen belastet die Umwelt immer noch mehr als nötig

Neue Broschüre des Umweltbundesamtes (UBA) zeigt Lösungswege auf Der Bau, die Bewirtschaftung und Nutzung von Häusern und Straßen beansprucht immer noch zu viele natürliche Ressourcen und fördert den Klimawandel: Nicht nur der weiter hohe Bedarf an fossilen Energieträgern wie Kohle, Öl und Gas für Heizung und Warmwasser schmälert die Umweltbilanz des Sektors „Bauen und Wohnen, auch die große Nachfrage nach Baumaterialien wie Steinen und Erden, Metallen oder Holz trägt dazu bei. UBA-Präsident Prof. Dr. Andreas Troge: „Wie wir bauen und wohnen, beeinflusst ganz erheblich die Qualität unserer Gesundheit und Umwelt. Der Mensch entreißt der Natur nicht nur mehr Baumaterialien, als diese bereit stellen kann, wir machen uns auch viel zu breit, nehmen zu viel Fläche in Anspruch.” So gehen Rückzugsräume für Pflanzen und Tiere verloren. „Statt immer neue Häuser auf der grünen Wiese zu bauen, müssen wir zurück in die Zentren.”, so Troge weiter. Wesentlich entlasten ließe sich die Umwelt, falls vermehrt alte Häuser in den Zentren saniert würden, anstatt neue Gebäude an naturnahen Standorten zu errichten. Neue Wege zu einer dauerhaft umweltgerechten Bau- und Siedlungspolitik beschreibt die neue Broschüre „Nachhaltiges Bauen und Wohnen”. Die Einsparpotentiale sind beachtlich: In den nächsten 25 Jahren ließen sich – ohne Komfortverluste – die zusätzliche Flächeninanspruchnahme um fast 85 Prozent reduzieren, der jährliche Verbrauch mineralischer Rohstoffe - wie Sand, Ton, Kalk, Kies oder Schiefer - um etwa 30 Prozent und die jährlichen Kohlendioxidemissionen um über 50 Prozent senken. Dazu sind Gebäude zu sanieren und zu modernisieren, die Attraktivität der Siedlungskerne zu steigern und unnötiger Wohnungsleerstand zu vermeiden. Neuansiedlungen sollten verstärkt innerhalb der Siedlungskerne auf Brachflächen stattfinden – zum Beispiel auf ehemals von Industriebetrieben, der Bundeswehr, Bahn oder Post genutzten Flächen sowie in Baulücken. „Wer eine alte Wohnung hochwertig saniert, beansprucht deutlich weniger Baumaterialien als für einen kompletten Neubau.”, so ⁠ UBA ⁠-Präsident Troge. Er rief dazu auf, bei der Entscheidung für ein Eigenheim auch an geänderte Bedürfnisse im Alter zu denken: „Wer zur Altersvorsorge auf das Land zieht, sollte sich fragen, ob Wohnung und Haus auch im Alter noch geeignet sind. Die sanierte Altbauwohnung in Zentrumsnähe ist da oft besser als das Reihenhaus auf dem Land – etwa weil Arzt und Lebensmittelgeschäft gleich um die Ecke liegen.” Wie wird „Bauen und Wohnen” nachhaltiger? Die Abschaffung der Eigenheimzulage und die Aufstockung der Gelder für die energetische Gebäudesanierung waren erste wichtige Schritte in die richtige Richtung. Das UBA schlägt weiter vor, die Neuinanspruchnahme von Flächen steuerlich stärker zu belasten. Das stärkte die Siedlungskerne und würde der zunehmenden Zersiedelung entgegenwirken. Ferner wünschenswert: Eine Vereinheitlichung des Einkommensteuerrechts, so dass auch die Kosten, die in den ersten drei Jahren nach Erwerb eines bestehenden Wohngebäudes für energetisch sinnvolle Instandsetzungs- und Modernisierungsmaßnahmen entstehen, sofort oder über zwei bis fünf Jahre verteilt abgeschrieben werden könnten. Das würde erhebliche Investitionen in die energetische Sanierung der Gebäude auslösen und die Wirtschaft beleben. Die Aufnahme der wärmetechnischen Beschaffenheit eines Gebäudes als Kriterium in den Mietspiegel würde eine solche Entwicklung zusätzlich unterstützen. Die Broschüre „Nachhaltiges Bauen und Wohnen” steht  zum Download bereit.

Comeback der Dose: Klare Abseitsfalle für die Verbraucher

Mehrweg ist der bessere Weg - auch zur Fußball-WM Pünktlich zur Fußball-WM steht sie wieder in den Regalen einiger Supermärkte: Die Dose. Leider, denn aus ökologischer Sicht schneidet die Dose im Vergleich zu Mehrweg-Getränkeverpackungen nach wie vor schlecht ab. Verbraucher sollten daher einen großen Bogen um die Blechbüchsen machen: „Egal ob Limo, Cola oder Bier - Mehrwegflaschen aus Glas- oder PET sind die erste Wahl, am besten von einem regionalen Anbieter, da in diesem Fall die Transportwege kurz sind“, sagte Jochen Flasbarth, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA). Auch Getränkekartons und Beutel schneiden in der Ökobilanz gut ab. Das ⁠ UBA ⁠ rät zu Mehrweg und zu ökologisch vorteilhaften Verpackungen wie Getränkekartons. Allerdings müssen die Verbraucher leider im Laden genau hinschauen, denn sowohl Mehrweg- als auch Einwegverpackungen sind oft mit einem Pfand - und mit dem Hinweis "Pfandflasche" - versehen. Einweg wird aber nicht wiederbefüllt. Das UBA fordert die Abfüller und den Handel zur besseren Kennzeichnung auf: „Damit Verbraucherinnen und Verbraucher den Unterschied zwischen Mehrweg und Einweg schnell erkennen können, müssen Verpackungen klarer als bisher gekennzeichnet werden“, so Jochen Flasbarth.

In-depth analysis 3: Lifecycle emissions of future fuels

This paper examines the life cycle emissions of alternative fuels in maritime transport. Veröffentlicht in Fact Sheet.

Daten zur Umwelt. Umwelt, Haushalte und Konsum

Egal was wir konsumieren und welche Produkte wir kaufen, unser Konsum hat Folgen für die Umwelt. Wie weitreichend und negativ diese sind, unterscheidet sich jedoch sehr.  So kann beispielsweise schon allein ein reduzierter Fleischkonsum zu mehr Umwelt- und ⁠ Klimaschutz ⁠ beitragen. Auch Produkte aus ökologischem Anbau, regional und saisonal hergestellt und konsumiert, verbessern die Ökobilanz.  Unterstützt werden eigenverantwortliche, umweltbewusste Verbraucherentscheidungen durch Prüfsiegel und Umweltzeichen. Nachhaltige  Umweltpolitik  muss durch gezielte Maßnahmen auch ein nachhaltiges Konsumverhalten ermöglichen. Veröffentlicht in Broschüren.

Potenziale von Bauen mit Holz

Die Studie „Potenziale von Bauen mit Holz“ erweitert die Datengrundlage zur Verfügbarkeit von Holz als Baustoff und führt ein Review hinsichtlich Energiebedarfe und Treibhausgaspotenziale vergleichender Ökobilanzen für Häuser in Massiv- und Holzbauweise durch. Dazu werden zunächst die erforderlichen Holzqualitäten für unterschiedlichen Bauweisen definiert und die Frage behandelt, wie groß das Potenzial des national verfügbaren Holzes und seine regionale Verteilung ist – immer unter der Annahme, dass eine Steigerung der Holzbauquote nicht mittels Imports von Hölzern gedeckt wird. Dabei werden auch Konkurrenzen zu anderen stofflichen oder energetischen Holznutzungen beleuchtet und ob eine Kaskadennutzung diese mindern kann. Veröffentlicht in Texte | 192/2020.

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