Das Projekt "Transport, Injektion und Speicherung von abgeschiedenen CO2-Strömen - TUHH: Auswirkungen von Begleitstoffen in den abgeschiedenen CO2-Strömen eines regionalen Clusters verschiedener Emittenten auf Transport, Injektion und Speicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg, Institut für Energietechnik M-5 durchgeführt. Gemeinsames Ziel des Verbundvorhabens ist das Verständnis für die Wechselwirkung zwischen CO2-Erzeugungsanlagen, Transportnetz und Speicher bei einem gemeinsam genutzten Transport- und Speichernetz. Dazu muss untersucht werden, welche CO2-Qualitäten und Zusammensetzungen von den verschiedenen industriellen Erzeugern (Kraftwerke, Zementwerke, Stahlwerke und Raffinerien) des regionalen Clusters erzeugt werden, in welchen Mengen diese erzeugt werden und wie sich der zeitliche Verlauf der Einspeisung einzelner Anlagen verhält. Anhand der zeitlichen Verläufe der Einspeisung kann ein gemeinsames Transportnetz für das CO2 ausgelegt werden. Aus dieser Auslegung können die Rückwirkungen für die Steuerung des Netzes bezüglich der Einspeisung abgeleitet werden. Die Auslegung von Erzeugeranlagen und Pipeline und die Erkenntnisse von Injektion und Speicherung finden Eingang in ein Gesamtmodell von den Erzeugern bis zum Speicher. Zum gemeinsamen Betrieb eines Transportnetzes und Speichers ist eine genaue Bilanzierung des Kohlenstoffstroms im Bereich der Erzeugeranlagen notwendig, für die bei industriellen Großanlagen noch ein Konzept entwickelt werden muss. Eine Umladung des CO2-Stroms auf Schiffe muss untersucht werden, falls das CO2 in Offshore-Speichern gespeichert werden soll. Dazu ist die Entwicklung einer Anlage notwendig, die das CO2 auf den benötigten Zustand transformieren kann. Weiterhin sollte das Handling des transportierten CO2 auf See untersucht werden, da es zum Verdampfen und unter Umständen zum Emittieren von CO2 durch Wärmeeintrag aus der Umgebung kommt. Weiterhin ist die Ermittlung von zulässigen Zusammensetzungen und Mengen des CO2 bei der Speicherung erforderlich, um anhand dieser Randbedingungen Erzeugeranlagen und Transportnetz auslegen zu können und deren Kosten zu bestimmen. Bei den Kooperationspartnern wird schwerpunktmäßig der Verbund aus dem Vorgängerprojekt COORAL weiter bestehen, welcher mit weiteren qualifizierten Fachpartnern ergänzt wird. Auf Erkenntnisse aus COORAL wird zugegriffen.
Das Projekt "Einfluß der Prozeßführung auf Emission und Kraftstoffverbrauch hochaufgeladener Großdieselmotoren für Schwerölbetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Wärmekraftanlagen und Schiffsmaschinen durchgeführt. Mit wenigen Ausnahmen werden seit vielen Jahren alle zivilen Seeschiffe von Großdieselmotoren angetrieben. Sie stellen mit Wirkungsgraden von 40 Prozent bis über 50 Prozent die effizientesten Wärmekraftmaschinen dar. Ein knappes Drittel der großen Seeschiffe wird mit mittelschnelllaufenden Viertaktmotoren ausgerüstet, die inzwischen Einzelleistungen von ca. 30 MW erreichen. Obwohl die kritischen Abgaskomponenten, nämlich Stickoxide (NOx), Schwefeldioxide (SO2) und Partikel, weit weniger als 1 Prozent des Dieselabgases ausmachen, schätzt man den Anteil der ca. 35000 Handelsschiffe an der globalen Emission dieser Komponenten auf etwa 8 bis 10 Prozent. Es lohnt sich daher, auch die Schadstoffemissionen der Schiffsdieselmotoren zu verringern, vor allem in Regionen mit hohem Verkehrsaufkommen. Ziel des FVV-Vorhabens 'Prozeßführung Großdieselmotor' war die deutliche Reduzierung der Stickoxid- und Rauchemissionen mit innermotorischen Maßnahmen bei möglichst unverändertem Kraftstoffverbrauch. Durch eine Kombination aus angehobener Verdichtung, höheren Einspritzdrücken sowie geänderten Ventilsteuerzeiten (Miller-Verfahren) konnten die NOx-Emissionen bei etwa identischem Verbrauch und ähnlichen Rauchwerten um ca. 25 Prozent gesenkt werden. Grundsätzlich mußte jedoch festgestellt werden, dass das Rauchverhalten im Teillastbetrieb verbesserungsbedürftig ist. Zukünftige elektronisch gesteuerte Hochdruckeinspritzsysteme für Schwerölbetrieb bieten hier die Möglichkeit der Mehrfacheinspritzung, also der Einbringung des Kraftstoffes in zwei oder mehr Teilmengen, wobei die Mengenaufteilung der Einzeleinspritzungen im Idealfall frei wählbar ist. Systematische Untersuchungen mit einer elektronisch gesteuerten Einspritzpumpe mit Magnetventilen zeigten, dass eine Voreinspritzung mit einer Voreinspritzmenge von etwa 2-3 Prozent der Nenneinspritzmenge grundsätzlich die Geräuschanregung durch die Verbrennung erheblich vermindert. Insbesondere bei Betriebspunkten mit geringer Leistung und Nenndrehzahl (Generatorbetrieb) wurden durch eine Voreinspritzung deutliche Verbesserungen hinsichtlich des Rauchausstoßes und des Kraftstoffverbrauches bei gleichzeitig geringeren NOx-Emissionen erzielt. Eine geteilte Einspritzung mit einem Mengenverhältnis von 35/65 kann in bestimmten Betriebspunkten zu deutlich niedrigeren Stickoxidemissionen bei gleichem Verbrauch und ähnlichen Rauchwerten führen wie eine Einfacheinspritzung mit hoher Einspritzrate und kurzer Verbrennungsdauer. Zukünftige Untersuchungen sollten zum Ziel haben, unsichtbare Rauchemissionen auch im unteren Leistungsbereich zu erzielen. Einspritzsysteme für Großdieselmotoren, die eine kurze und intensive Nacheinspritzung ermöglichen, beispielsweise Common-Rail-Einspritzsysteme, können hier einen wertvollen Beitrag leisten.
Das Projekt "Bestimmung der Emissionen an PCDF/PCDD an einem Kaltwindkupolofen mit einer Schmelzleistung von 4,5 t/h" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Funk Eisengießerei durchgeführt. Die TA Luft enthaelt in Nr. 3.7.1 Abs. 7 ein generelles Minimierungsgebot hinsichtlich der Emissionen an besonders persistenten und toxischen Stoffen, wie z.B. polychlorierte Biphenyle, Dioxine und Furane. Die Emissionen dieser Stoffe aus bestimmten Quellen sind umfassend untersucht, wie z.B. bei Abfallverbrennungsanlagen, bei denen wirksame Minderungsmassnahmen getroffen werden. Insbesondere sind fuer diese Anlagen in der 17. BImSchV die Emissionen an Dioxinen und Furanen auf 0,1 ng TE/m3 begrenzt. Aus einer Reihe stichprobenartiger Untersuchungen an anderen thermischen Prozessen, wie z.B. Aluminiumschmelzanlagen, Elektrolichtbogenoefen ist bekannt, dass auch hier nicht unerhebliche Dioxin-/Furanemissionen entstehen koennen. Der vorliegende Kenntnisstand in den einzelnen Bereichen ist sehr unterschiedlich. In der Regel wurden nur im Reingas Messungen durchgefuehrt, die aufgrund fehlender Bezuege zu den betrieblichen Randbedingungen, nur bedingt verwertet werden koennen. Aus thermischen Prozessen und anderen Giessereibereichen in Eisen-/, Temper- und Stahlgiessereien werden an Heisswindkupoloefen, Drehrohroefen, Induktionsoefen sowie an Abgasen aus dem Giess-, Kuehl/ und Ausleerbereich Dioxin/furanmessungen bei Investitionsvorhaben durchgefuehrt. Erste vorliegende Messungen an Heisswindkupoloefen zeigen, dass bei dieser Anlagenart Dioxin-/Furanemissionen unter 0,1 ng TE/m3 erwartet werden koennen. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Dioxine und Furane im Reingas an einem Kaltwindkupolofen bestimmt werden mit dem Ziel, eine Aussage zu erhalten, mit welchen Emissionen an Dioxinen/Furanen gerechnet werden muss, und welche Minderungsmoeglichkeiten u.U. g...
Das Projekt "Teilvorhaben 2: UDE" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle, Lehrstuhl Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung durchgeführt. Überschussenergie in Form von Strom aus regenerativer Produktion, der mit relativ geringer und variierender Verfügbarkeit anfällt, soll flexibel und hoch effizient in einem 'Power to Heat' Prozess wirtschaftlich sinnvoll genutzt werden. Im Rahmen des Projektes E-Power-Konverter soll ein existierendes Konzept im Detail weiterentwickelt, theoretisch validiert und mit Unternehmen der Stahlindustrie und des Anlagenbaus auf die Machbarkeit in der betrieblichen Praxis hin diskutiert werden. Dieses Konzept sieht vor, dass relativ kurzfristig anfallender überschüssiger Strom dazu genutzt wird, das im Abgas eines Hochofens enthaltene CO2 mit Hilfe der umgekehrten Boudouard-Reaktion zu CO umzusetzen. Zu diesem Zweck wird eine Kohleschüttung in einem entsprechenden Reaktor (E-Power-Konverter) mit dem vorhandenen überschüssigen Strom auf Temperaturen größer als 1000 Grad C aufgeheizt und das Abgas des Hochofens über diese Kohleschüttung geleitet. Durch die umgekehrte Boudouard Reaktion wird das CO2 zu einem hochwertigen, für die Einleitung in den Hochofen geeignetem Gas aufgewertet. Das Gas könnte auch in anderen Bereichen eines integrierten Hüttenwerkes verwendet werden. Bei fehlendem Überschussstrom wird der Hochofen in konventioneller Weise betrieben. Neben Kohle soll auch die Verwendung zusätzlicher Reststoffe wir Klärschlamm, hydrothermale Kohle und Bioreststoffe getestet werden. Hierzu wird auf Basis realer Betriebsdaten eine Massen- und Energiebilanz des Hochofenprozesses und des Hochofenprozesses in Kombination mit einem E-Power-Konverter aufgestellt. Im Rahmen von Laborversuchen werden wesentliche Problemfelder bei einer großtechnischen Umsetzung identifiziert.
Das Projekt "Messung der Abgasemission von Pkw im realen Strassenverkehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) durchgeführt. Fuer die Beurteilung der Abgasemission von Fahrzeugen in verschiedenen Fahrzustaenden werden zur Zeit Messungen mittels Rollenpruefstaenden durchgefuehrt. Die zur Abgasanalyse benoetigten Einrichtungen waren bisher nicht mobil verwendbar. Inzwischen sind mobile Abgasmessgeraete entwickelt worden, die es ermoeglichen, waehrend der Fahrt die Abgaszusammensetzung sowie die emittierten Mengen zu bestimmen. Ein Spektrum von realen Fahrten soll so untersucht werden. Neben den unterschiedlichen Verkehrssituationen sollen als weitere Parameter Fahrer, Fahrzeuge sowie Betriebszustaende variiert werden.
Das Projekt "Bestimmung der Emissionen an PCDF/PCDD an Kaltwindkupolofen mit Sauerstoffzugabe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Doßmann GmbH Eisengießerei und Maschinenfabrik . Modellbau durchgeführt. Die TA Luft enthaelt in Nr. 3.1.7 Abs. 7 ein generelles Minimierungsgebot hinsichtlich der Emissionen an besonders persistenten und toxischen Stoffen, wie z.B. polychlorierte Biphenyle, Dioxine oder Furane. Die Emissionen dieser Stoffe aus bestimmten Quellen sind umfassend untersucht, wie z.B. bei Abfallverbrennungsanlagen, bei denen wirksame Minderungmassnahmen getroffen werden. Insbesondere sind fuer diese Anlagen in der 17. BImSchV die Emissionen an Dioxinen und Furanen auf 0,1 ng TE/m3 begrenzt. Aus einer Reihe stichprobenartiger Untersuchungen an anderen thermischen Prozessen, wie z.B. Aluminiumschmelzanlagen, Elektrolichtbogenoefen ist bekannt, dass auch hier nicht unerhebliche Dioxin-/Furanemissionen entstehen koennen. Der vorliegende Kenntnisstand in den einzelnen Bereichen ist sehr unterschiedlich. In der Regel wurden nur im Reingas Messungen durchgefuehrt, die, aufgrund fehlender Bezuege zu den betrieblichen Randbedingungen, nur bedingt verwertet werden koennen. Aus thermischen Prozessen und anderen Giessereibereichen in Eisen-, Temper- und Stahlgiessereien werden an Heisswindkupoloefen, Drehrohroefen, Induktionsoefen sowie an Abgasen aus dem Giess-, Kuehl/ und Ausleerbereich Dioxin/Furanmessungen bei Investitionsvorhaben durchgefuehrt. Erste vorliegende Messungen an Heisswindkupoloefen zeigen, dass bei dieser Anlagenart Dioxin-/Furanemissionen unter 0,1 ng TE/m3 erwartet werden koennen. Im Rahmen dieses Vorhabens sollen Dioxine und Furane im Reingas an einem Kaltwindkupolofen, der mit Sauerstoffzugabe betrieben wird, bestimmt werden, mit dem Ziel eine Aussage zu erhalten, mit welchen Emissionen an Dioxinen/Furanen gerechnet werden muss un...
Das Projekt "Einfluss der Russemission von Dieselmotoren auf die katalytische NOx-Reduktion mit NH3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsvereinigung Verbrennungskraftmaschinen e.V. durchgeführt. Das Ziel der Untersuchung ist es, die Beeinflussung der NO-Reduktion mit NH3 an Katalysatoren durch dieselmotorischen Russ zu bestimmen. Dabei soll die Verminderung der NOx-Emission in Abhaengigkeit von der in den Katalysatoren gespeicherten Russmenge fuer verschiedene Katalysatortemperaturen untersucht werden. Die NH3-Menge vor und nach Katalysator soll mit betrachtet werden. In Basisvermessungen werden zu Anfang die Rohemissionen und die Abgastemperaturen des Motors bei n = 1500 min hoch -1 in Abhaengigkeit von der Last bestimmt. Der Wirkungsgrad zweier Katalysatoren wird im neuen Zustand ueberprueft. Dazu werden die NH3-Mengen so eingestellt, dass eine ca. 80-90prozentige NO-Verminderung erreichbar ist. Durch die NO-Messung vor und nach Katalysator und die NH3-Messung nach Katalysator wird die tatsaechliche NOx-Umsatzrate in Abhaengigkeit von der Katalysatortemperatur bestimmt. Nach der Grundvermessung werden Motor und Katalysator stationaer im oberen Betriebsbereich ueber mehrere Stunden im Dauerlauf gefahren. Dabei fuehrt die Russemission des Motors zu einer Belegung der Katalysatoroberflaeche. In Abhaengigkeit von der Betriebszeit werden die NO-Umsatzraten bei maximaler und minimaler Katalysatorbetriebstemperatur sowie die emittierte NH3-Menge bestimmt. Die Variation der Abgastemperaturen bzw. Katalysatortemperatur soll durch Lastveraenderung eingestellt werden. Dabei ist zu beruecksichtigen, dass sich sowohl die NOx- wie die Russmenge im Abgas mit veraendert. Bei der Motoreinstellung ist darauf zu achten, dass die Russmenge des Motors nicht den TA-Luftgrenzwert von 130 mg/cbm ueberschreitet...
Das Projekt "Flammlose Oxidation von Brennstoff durch hohe Abgas- Luft- Vormischung zur Unterdrueckung der thermischen NOx-Bildung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von WS Wärmeprozesstechnik GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Forschungsvorhabens soll ein neues Verbrennungsverfahren untersucht werden. Bei Brennerversuchen wurde festgestellt, dass unter bestimmten Bedingungen eine drastische Absenkung der Stickoxidbildung erreicht werden kann, wenn die Verbrennungsluft vor der Reaktion mit dem Brennstoff im Brennraum mit einer vielfachen Menge Abgas gemischt wird. Die Ergebnisse der Untersuchungen soll eine schnelle und breite Anwendung des Verfahrens vordringlich im Bereich der Hochtemperatur-Prozesswaermeerzeugung ermoeglichen. Im Rahmen des gemeinsamen Forschungsprojektes besteht eine Arbeitsteilung hinsichtlich der speziellen Ausrichtung der Institutionen. In Dresden sollen grundlegende Betrachtungen der Stroemungs- und Mischvorgaenge angestellt werden, in Aachen wird eine Computersimulation durchgefuehrt und eine rechnergestuetzte Messwerterfassung entwickelt und in Renningen soll ein Versuchsstand erstellt und betrieben werden.
Das Projekt "Bau einer Abgasentwefelungsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Berliner Kraft- und Licht durchgeführt. Die SO2-Emissionen eines Heizkraftwerkes mit einer elektrischen Leistung von 450 MW, dessen drei Kessel mit einer Wirbelkammer-Oelfeuerung mit je zwoelf Brennern fuer Heizoel S betrieben und abgasseitig mit Ueberdruck gefahren werden, sollen durch eine Abgasentschwefelungsanlage nach dem System Saarberg-Hoelter vermindert werden. Beabsichtigt ist der Bau von zwei Entschwefelungsanlagen mit je zwei Waschstrassen. Durch Entschwefelung von zwei Dritteln der Abgasmenge zu 90 v.H. soll die gesamte SO2-Emission von 2680 kg/h auf ca. 1230 kg/h vermindert und durch Fuehrung der Waschloesung im Kreislauf ein Abwasserproblem gleichzeitig vermieden werden.
Das Projekt "Trockensorption der Schadgase HCl und HF aus den Rauchgasen einer Muellverbrennungsanlage" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Frankfurt, Stadtreinigungsamt durchgeführt. Zur Abscheidung der sauren Abgasbestandteile soll eine Trockensorptionsanlage nach einem Spruehabsorptionsverfahren fuer den Abgasdurchsatz von ca. 200.000 m3/h entsprechend der Abgasmenge von drei Muellkesseln eingesetzt werden. Die Schadgasabscheidung im Spruehabsorber soll mit Hilfe einer waessrigen Suspension von Calciumhydroxid erreicht werden. Die gebildeten Salze werden zum Teil im Spruehturm abgeschieden. Im uebrigen erfolgt die Abscheidung der ausgetragenen partikelfoermigen Bestandteile in einem dem Spruehturm nachgeschalteten Gewebefilter, zu dessen Schutz gegen Taupunktunterschreitungen und Anbackungen ein Warmhaltekreislauf vorgesehen ist. Die vorhandenen Elektrofilter sollen zur Staubvorabscheidung und als Reserve bestehen bleiben.
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