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Umweltbetriebspruefung und Bilanzierung bei der Margon Brunnen GmbH

Das Unternehmen der Mineralwasserproduktion, Margon Brunnen GmbH, wurde 1995/96 auf der Grundlage der EG-Verordnung 1836/93 ueber die freiwillige Beteiligung am Gemeinschaftssystem fuer das Umweltmanagement hinsichtlich seines Umweltverhaltens geprueft und zertifiziert. Den Regeln der Verordnung gemaess sind wesentliche Schritte der Umweltbetriebspruefung sowie die Zertifizierung mindestens alle drei Jahre zu wiederholen, wobei insbesondere die Erfuellung der Umweltziele und des Umweltprogramms ueberprueft wird. Dazu erfolgte im Vorhaben die Datenerhebung und -verarbeitung sowie die Bilanzierung zum Umweltverhalten des Unternehmens insbesondere unter Beachtung der seit der Erstpruefung veraenderten Rahmen- bzw. Betriebsbedingungen, die Erfassung der betrieblichen Umweltwirkungen durch das neu eingefuehrte PET-Gebinde im Vergleich mit dem aus Glas, die Erarbeitung einer umfassenden Energiebilanz fuer die bereits installierte Rueckgewinnung und Nutzung von Abwaerme aus verschiedenen Prozessen, eine kritische Diskussion mit Schlussfolgerungen fuer die Betriebspraxis sowie Zuarbeiten zur Gefaehrdungsanalyse und zur Ueberarbeitung des betrieblichen Umweltprogramms.

Entwicklung Flex-Wärmepumpe, Teilvorhaben: Konstruktion und Erprobung Flex-Wärmepumpe

Wärmepumpen werden bei der Wärmeversorgung der Zukunft (Stichworte: Wärmewende, Sektorenkopplung, 'bezahlbares Heizen') eine große Rolle spielen. Unter Nutzung von regenerativ erzeugter elektrischer Energie können sie die unterschiedlichsten Wärmequellen (z.B. Abwärme oder Umweltwärme) auf ein nutzbares Temperaturniveau heben. Sogenannte 'kalte' Netze (Wärmenetze der neuesten Generation) können insbesondere in neu zu erschließenden Gebieten als Quelle dienen. Dezentral können dann Raumwärme und Warmwasserbereitung getrennt voneinander und sehr energieeffizient 'erzeugt' werden. Geplant ist die Entwicklung einer für unterschiedliche Anwendungen flexibel einsetzbaren Wärmepumpe (Flex-WP) auf Basis natürlicher zeotroper Kältemittelgemische mit einem mittleren bis hohen Temperaturgleit sowohl auf der kalten als auch auf der warmen Seite im Leistungsbereich von ca. 50 kW. Damit können große Spreizungen zwischen Vor- und Rücklauf sowohl auf der Wärmequellen- als auch -senkenseite genutzt bzw. erzeugt werden. Durch den Temperaturgleit bei der Wärmeübertragung passt sich die Wärmepumpe sehr energieeffizient an die Temperaturen der externen Medien an. Im Vergleich zu Wärmepumpen mit Einstoffkältemitteln bzw. azeotropen Gemischen sind Effizienzsteigerungen von bis zu 20% möglich. Allerdings ist die technische Umsetzung insbesondere in den Wärmeübertragern ein seit Jahrzehnten bekanntes, aber ungelöstes Problem. Die Entwicklung einer grundsätzlichen, technischen Lösung ist ein wesentlicher Schwerpunkt und stellt ein hohes Risiko dar. Entsprechend dem weltweit anvisierten Ausstieg aus fluorierten Kältemitteln (auch europäische 'F-Gase-Verordnung') sollen natürliche Kältemittel zum Einsatz kommen. Die geplante Verwendung von brennbaren Kohlenwasserstoffen erfordert dabei die Erarbeitung von Sicherheitskonzepten für die Innen- und Außenaufstellung. Dies reicht von der Begrenzung der Füllmenge über die Vermeidung von Leckagen und Zündquellen bis hin zur Detektion von Undichtheiten (Text abgebrochen)

Errichtung einer Anlage zur Beheizung der Gewächshäuser einer Gärtnerei mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen, die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme nutzbar machen

Bei dem Pilotvorhaben der OCER Energie GmbH im niedersächsischen Zetel (Kreis Friesland/Niedersachsen), wird die im Grundwasser gespeicherte Erdwärme genutzt, um Gewächshäuser einer Gärtnerei ganzjährig, kontinuierlich mit Wärme zu versorgen. Damit kann im Vergleich zu einer herkömmlichen Erdgasheizung rund die Hälfte des Brennstoffs eingespart werden. Der Ausstoß an klimaschädlichem Kohlendioxid wird um rund 368 Tonnen pro Jahr verringert. Die im Rahmen des Vorhabens benötigte Wärmeenergie soll mittels erdgasbetriebener Wärmepumpen Brunnenwasser aus rund 30 Meter Tiefe, das ganzjährig ca. 10 Grad Celsius warm ist, gewonnen werden. Zusätzlich soll auch die Abwärme der Gasmotoren genutzt werden. Da an sonnenscheinreichen Tagen eine Beheizung der Gewächshäuser nicht nötig ist, wird die Wärme in dieser Zeit in Wassertanks gespeichert und je nach Bedarf zugeführt. Das Vorhaben kann ein Modell für eine Vielzahl von anderen Gärtnereien und Einrichtungen sein, bei denen die benötigte Energie oft die größten Kosten verursacht und Grundwasser in ausreichender Menge zur Verfügung steht.

Optimierung der Abwaermenutzung in einer Aluminiumgiesserei

Beim Schmelzen von Aluminium werden grosse Rauchgasmengen erzeugt. Der Chargenbetrieb der Schmelzoefen hat Schwankungen der Rauchgastemperatur und des -volumenstroms zur Folge. In Zusammenarbeit mit der Hamburger Aluminiumwerk GmbH wurde fuer diese Rauchgase ein optimales Abwaermenutzungskonzept erarbeitet, das einen Dampfkreislauf bestehend aus Dampferzeuger, Turbogenerator und Kondensator vorsieht. Der Turbogenerator ist in der Lage, einen betraechtlichen Teil zur elektrischen Stromversorgung der Aluminiumelektrolyse beizutragen, was indirekt ueber eine Einsparung von Primaerenergie zu einer Reduzierung des CO2-Ausstosses fuehrt.

Uniper Kraftwerke GmbH, Errichtung und Betrieb einer H2-Ready Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD / Block 8) mit einer maximalen elektrischen Leistung von 890 MWel und einer Feuerungswärmeleistung (FWL) von 1.470 MWth sowie einer jährlichen Betriebsdauer von maximal 8.760 Stunden, RPDA - Dez. IV/F 43.1-53 u 35.11/1-2020/22

Die Uniper Kraftwerke GmbH (im Folgenden UKW) betreibt am Standort Staudinger in Hessen, Hanauer Landstraße 150, 63538 Großkrotzenburg ein Kraftwerk bestehend aus den Kraftwerksblöcken 4 und 5 und drei Hilfskesseln. Die Blöcke 1 bis 3 sind bereits seit einigen Jahren stillgelegt. Der erdgasbefeuerte Block 4 (622 MWel Nettoleistung) und der kohlebefeuerte Block 5 (522 MWel Nettoleistung) werden auf Anforderung des Übertragungsnetzbetreibers TenneT TSO GmbH der-zeit als Netzreserve zur Deckung von Lastspitzen eingesetzt. Für das Anfahren des Blocks 5 und die Besicherung der Fernwärme werden zusätzlich drei Hilfskessel zur Dampferzeugung mit einer genehmigten Feuerungswärmeleistung (FWL) von jeweils 13,38 MW (insgesamt ca. 40,14 MWth) betrieben. Außerdem werden am Standort zwei weitere mobile Hilfskessel mit jeweils 11 MWth (befristet bis zum 31. Dezember 2030) für die Auskoppelung von Fernwärme betrieben. Die Uniper Kraftwerke GmbH (UKW) plant eine H2-Ready GuD Anlage (Block 8) am Standort des Kraftwerk Staudinger (Hanauer Landstraße 150, 63534 Großkrotzenburg). Das Vorhaben beinhaltet eine Gasturbine mit nachgeschaltetem Abhitzekessel und eine Dampfturbine (in Deutsch daher auch Gas- und Dampfturbinen Anlage oder „GuD Anlage“, und in Englisch auch als Combined-Cycle-Gas-Turbine oder „CCGT“ benannt) sowie diverse Nebeneinrichtungen und weist eine elektrische Leistung von 890 MWel bzw. eine FWL von ca. 1.470 MWth auf. Das immissionsschutzrechtliche Verfahren gemäß BImSchG (vorerst nur für den Brennstoff Erdgas) wird als gestuftes Verfahren durchgeführt. Mit dem hiermit vor-gelegten Antrag wird zunächst ein Vorbescheid gemäß § 9 BImSchG beantragt, in dessen Rahmen auch eine Öffentlichkeitsbeteiligung stattfindet. Entsprechend dem Planungsfortschritt soll dann im anschließenden Genehmigungsverfahren nach § 16 BImSchG die endgültige Zulassung für die Errichtung und den Betrieb der GuD Anlage beantragt werden. Für die GuD-Anlage (Block 8) am Standort Kraftwerk Staudinger soll im Rahmen des Vorbescheides nach § 9 BImSchG ab-schließend über den Standort und einzelne Genehmigungsvoraussetzungen wie folgt entschieden werden. Entscheidung über: - bauplanungs- und bauordnungsrechtlichen Zulässigkeit, - immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsfähigkeit sowie - die Vereinbarkeit mit anderen öffentlich-rechtlichen Vorschriften.   Im Einzelnen: i: für die Brennstoffe Erdgas und Wasserstoff A. Bauplanungsrechtliche Zulässigkeit und bauordnungsrechtliche Zulässigkeit des Vorhabens; es soll dabei entschieden werden über:  den Standort des Vorhabens (Flächen für Gebäude und Komponenten mit maximalen Flächenbedarf und maximaler Höhe, maximale Höhe der Schornsteine, Zufahrtswege für den Lieferverkehr und die Brandbekämpfung, Feuerwehrflächen sowie Flucht und Rettungswege zu benachbarten Anlagen und öffentlichen Straßen); in bauordnungsrechtlicher Hinsicht soll explizit der Brandschutz geprüft werden.  Vereinbarkeit mit den zugrundeliegenden Bebauungsplänen;  Ausnahmen bzw. Befreiungen von den Festlegungen der für die temporären Baustelleneinrichtungsflächen zugrundeliegenden Bebauungspläne Nr. 30, 31 und 32, sofern erforderlich;  Zulassung der Errichtung der gasisolierten Schaltanlage (GIS); B. Erfüllbarkeit der sich ergebenden rechtlichen Pflichten hinsichtlich des gewählten Anlagenkonzeptes (max. Feuerungswärmeleistung, Brennstoffart, effiziente Ener-gieverwendung, Kühlkonzept, Abwärmenutzung und -einleitung, Abwasser- und Niederschlagswassereinleitung, Brauchwasserbedarf, Abfallvermeidung und -entsorgung); C. Erfüllbarkeit der umweltrechtlichen Pflichten hinsichtlich der Emissionen und Immissionen von Lärm sowie der Anforderungen an die Lagerung von wasserge-fährdenden Stoffen etc.); D. Vereinbarkeit mit naturschutzrechtlichen Regelungen; E. Machbarkeit der Wasserentnahme aus und Kühlwasser- und Abwassereinleitung sowie der Wärmeeinleitung in den Main F. Vereinbarkeit mit naturschutzrechtlichen Regelungen und den wasserrechtlichen Vorschriften für die Entnahme von Oberflächenwasser und Einleitung von Kühlwasser, Abwasser und Niederschlagswasser; G. Ausnahme von den Orientierungswerten der Oberflächengewässerverordnung (OGewV); es wird die folgende Anzahl an Betriebsstunden beantragt, bei der die Orientierungswerte der OGewV für die Temperatur im Main überschritten werden dürfen:  Monat März: 500 Stunden eine Aufwärmung des Mains von 1 K bei maximaler Misch-Temperatur von 13° C des Mains (die OGewV gibt einen Orientierungswert von 10°C vor);  Sommermonate Juni bis August: insgesamt 1.000 Stunden eine Aufwärmung des Mains von 1 K bei maximaler Misch-Temperatur von 26° des Mains (die OGewV gibt einen Orientierungswert von 25°C vor; in der Vergangenheit und bisher gelten noch 28°C); H. Zulässigkeit der Errichtung der Regenwasserrückhaltung, die weitestgehend unter der künftigen Geländeoberkante (GOK) liegt, jedoch Geländer, bis zu 50 cm hohe Aufkantungen und eine Pumpstation über der GOK aufweisen kann, im nicht überbaubaren Teil der Versorgungsfläche 1 des Bebauungsplans Nr. 30, in Übereinstimmung mit § 23 Absatz 3 der BauNV (Zulassung von Ausnahmen) bzw. § 23 Absatz 5 der BauNV (Zulassung von Nebenanlagen); I. Erfüllbarkeit der Pflichten der Störfallverordnung; J. Ausnahmen gemäß § 32 der 44. BImSchV in Verbindung mit der Ausnahmeregelung der Technischen Anleitung Luft (Nr. 5.5.2.1 Absatz 9 TA Luft) hinsichtlich der Einzelfall-Betrachtung bei der Bestimmung der Schornsteinhöhen für Notstromaggregat, Gasvorwärmer, Hilfskessel und Gebäudeheizung; ii: für den Brennstoff Erdgas K. Erfüllbarkeit der umweltrechtlichen Pflichten hinsichtlich der Emissionen und Immissionen von Luftschadstoffen, der Pflichten im Hinblick auf Brandschutz, Explosionsschutz so-wie im Umgang mit wassergefährdenden Stoffen; L. Machbarkeit in Bezug auf die Betriebssicherheitsverordnung. Die jährlichen Betriebsdauer der geplanten Gas- und Dampfturbinen-Anlage Block 8 wird mit 8.760 Stunden (inkl. An- und Abfahrprozesse) beantragt. Für das Projekt wird die am Kraftwerksstandort bereits vorhandene Infrastruktur genutzt. So erfolgt zur Zuführung des Erdgases der Anschluss an eine bereits vorhandene Erdgasstichleitung des Standortes der Open Grid Europe (OGE). Im Zusammenhang mit dem Vorhaben ist zur Anbindung an das 380 kV-Netz der TenneT auch die Errichtung einer erdverlegten 380 kV-Verbindungsleitung am Standort mit oder ohne einer zusätzlichen gasisolierten, eingehausten Schaltanlage (GIS) vorgesehen. Hierzu wurde ein Antrag nach § 9 BImSchG und die zugehörigen Unterlagen eingereicht. Die GuD-Anlage (Block 8) befindet sich im Kraftwerk Staudinger, Hanauer Landstraße 150, 63538 Großkrotzenburg, Gemarkung Großkrotzenburg, Flur 23, 22, 21 und 20, Flurstück 269/22 (Flur 23), 42/1 (Flur 23), 269/16 und 269/20 (Flur 23) und 269/21 (Flur 23), 220/6 (Flur 22), 220/7 (Flur 22), 55/3 (Flur 21), 520/10 (Flur 20), 564 (Flur 20), 565 (Flur 20), 77/2 (Flur 21), 78/3 (Flur 21), 80/2 (Flur 21), 82/3 (Flur 21), 83/2 (Flur 21), 84/2 (Flur 21), 87/5 (Flur 21), 93/2 (Flur 21), 94/2 (Flur 21), 95/2 (Flur 21), 100/7 (Flur 21), 114/6 (Flur 21), 129/6 (Flur 21), 132/5 (Flur 21), 134/5 (Flur 21). Bei der Anlage handelt es sich um eine Anlage nach der Industrieemissionsrichtlinie. Zuständige Behörde für das beantragte Vorhaben ist das Regierungspräsidium Darmstadt, Abteilung Umwelt in Frankfurt. Für das Vorhaben besteht die Pflicht, nach § 6 i. V. m. Nr. 1.1.1 der Anlage 1 des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG) eine Umweltverträglichkeitsprüfung durchzuführen. Der dazu erforderliche UVP-Bericht wurde mit den Antragsunterlagen vorgelegt und ist dort im Kapitel 20 eingebunden.

Lokale und nachhaltige Meeresfischaquakultur durch integrierten Pflanzenanbau, Teilprojekt B

Optimierung von Waermetauschersystemen fuer Abgasreinigungsanlagen

Der Waermeuebergang und Druckverlust in Regeneratoren werden experimentell und theoretisch untersucht. Hierbei sind profilierte Bleche (glatt und emailliert) als Speichermaterial eingesetzt. Insbesondere wird der Einfluss von Verschmutzung und von Erosion auf den Waermeuebergang und Druckverlust untersucht. Hierzu werden u.a. Versuche in einem Grosskraftwerk in Suedafrika durchgefuehrt, da dort durch die stark aschehaltige Kohle besonders grosse Erosion auftritt. Diese Werte werden mit Ergebnissen verglichen, die bei Windkanalversuchen ermittelt wurden. Ziel der Untersuchungen ist die Bereitstellung von Berechnungsunterlagen fuer eine Optimierung derartiger Anlage hinsichtlich einer vorzugebenden Zielgroesse.

Entwicklung eines Referenzkonzeptes für eine hocheffiziente Energieanlage auf Basis eines neuartigen, integrierten Gas-Dampf-Prozesses

Vorhabensziel ist die Entwicklung und Bewertung eines Referenzkonzeptes für eine hocheffiziente Energieanlage auf Basis eines integrierten Gas-Dampf-Prozesses. Der Prozess verfügt über eine hohe Wärmelastvariabilität und bietet die Möglichkeit zur Nutzung industrieller Abwärme. Zugleich ist er wirtschaftlicher gegenüber heutigen ausgeführten KWK-Anlagen. Der Prozess nutzt die Möglichkeit, Wasserdampf, der im Abhitzekessel erzeugt wird oder in einem externen Prozess anfällt, an geeigneten Stellen vor dem Turbineneintritt zu injizieren. Die Möglichkeit, zwischen Wärmeauskopplung und innerer Wiedereinspeisung zu wechseln, ist ein wesentlicher Vorteil des Prozesses. Prozessanalyse und -simulation sollen effektive Schaltungen und Variationsmöglichkeiten aufzeigen. Es werden für einzelne Komponenten technische Lösungen erarbeitet, wobei der Schwerpunkt auf der Gasturbine liegt. Die energiewirtschaftliche Bewertung vergleicht Konkurrenztechnologien und bewertet die ökonomische Einsatzfähigkeit. Die Ergebnisse sollen bei dezentralen und hybriden Energieanlagen umgesetzt werden. Zwischenschritte sind eine Versuchsanlage an der TUD (kleiner als 1 MW) und eine Demoanlage größerer Leistung.

Energetische Nutzung biogener Reststoffe mit AER-Technologie

Ziel des Vorhabens der TBM Technologieplattform Bioenergie und Methan GmbH & Co. KG ist es, die wirtschaftliche und nachhaltige Erzeugung von elektrischer Energie und Wärme aus Biomasse mit Hilfe der neu entwickelten AER (Absorption Enhanced Reforming)-Vergasungstechnologie in einer Anlagengröße von 10 MW Brennstoffwärmeleistung zu demonstrieren. Das neue Verfahren wurde vom Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoffforschung Baden-Württemberg (ZSW) entwickelt. Im Vergleich zu bereits existierenden Biomasseanlagen kommen ein neuartiges Bettmaterial und eine veränderte Betriebsweise zur Anwendung, bei der ein wasserstoffreiches Gas erzeugt wird. Das als Bettmaterial eingesetzte Kalziumoxid bewirkt, dass das entstehende Produktgas weniger unerwünschtes CO2 und Teer enthält. Geringere Vergasungstemperaturen erlauben außerdem den Einsatz von holzartigen Biomassereststoffen aus der Landschaftspflege. Dies trägt den hohen Anforderungen an den Standort in der Nähe des Biosphärenreservats Schwäbische Alb Rechnung. Das Produktgas soll in einem Gasmotor in elektrische Energie umgewandelt werden. Die Prozessabwärme soll zum einen in einem ORC-Prozess zur zusätzlichen Erzeugung elektrischer Energie dienen und zum anderen als Fernwärme abgegeben werden. Bei optimalem Betrieb und gleichzeitiger Wärmenutzung können insgesamt rund 26.000 Tonnen CO2 pro Jahr und Anlage eingespart werden.

Errichtung einer Anlage zur Schwefelverbrennung für die CO2-freie Herstellung von Prozessdampf und die optimale Versorgung mit Rohstoffen

Die Chemiewerk Bad Köstritz GmbH ist ein mittelständischer Hersteller von anorganischen Spezialchemikalien. Für die chemischen Herstellungsprozesse im Werk wird Dampf benötigt, für dessen Erzeugung Erdgas verbrannt wird. Zur Herstellung von Thiosulfaten und Sulfiten kommen flüssiges Schwefeldioxid und Schwefel zum Einsatz. Um Kieselsole und -gele herzustellen, wird konzentrierte Schwefelsäure verwendet. Bisher werden die benötigten Rohstoffe von externen Lieferanten bezogen und am Standort gelagert. Gegenstand des Vorhabens ist die Umsetzung eines innovativen Verfahrenskonzepts, mit welchem auf Basis von flüssigem Schwefel die weiteren benötigten Rohstoffe nach Bedarf am Standort hergestellt werden können. Im Zentrum steht die Errichtung einer Anlage zur Verbrennung von flüssigem Schwefel, der als Abprodukt bei Entschwefelungsprozessen in Raffinerien oder Kraftwerken anfällt. Das bei der Verbrennung entstehende Schwefeldioxid (SO 2 ) wird mit einem Abhitzekessel abgekühlt. Ein Teil davon wird im Anschluss mit Hilfe einer Adsorptionskälteanlage verflüssigt. Der andere Teil des SO 2 wird in einem Konverter mittels eines Katalysators zu Schwefeltrioxid (SO 3 ) oxidiert und anschließend in einem Adsorber in konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt, das Verhältnis SO 2 zu H 2 SO 4 (Schwefelsäure) kann dem Bedarf der Produktion flexibel angepasst werden. Mit der bei den Prozessen entstehenden Wärme wird Dampf erzeugt, welcher für den Antrieb des Gebläses für die Verbrennungsluft, zum Betrieb der Adsorptionskälteanlage und mittels einer Turbine zur Stromerzeugung genutzt wird. Der restliche Dampf wird in das vorhandene Dampfnetz des Werks eingespeist. Der erzeugte Strom wird zum Betrieb der Anlage und darüber hinaus für den Eigenbedarf am Standort verwendet. Das innovative Verfahrenskonzept geht deutlich über den Stand der Technik in der Chemiebranche hinaus und hat Modellcharakter. Es zeigt auf, wie an einem Standort aus einem einzigen Rohstoff verschiedene Produkte wirtschaftlich, bedarfsgerecht und gleichzeitig umweltfreundlich hergestellt werden können. Die Reduzierung der Anzahl der Rohstofftransporte trägt zur Umweltentlastung bei. Das Verfahren erzeugt keine Abfälle und Abwässer. Mit der konsequenten Abwärmenutzung zur Dampferzeugung können ca. 50 Prozent des Grundbedarfs an Dampf des Werks gedeckt und dadurch etwa die Hälfte des bisher zur Dampferzeugung genutzten Erdgases eingespart werden. Gegenüber dem gegenwärtigen Produktionsverfahren können insgesamt ca. 3.400 Tonnen CO 2 -Emissionen jährlich vermieden werden, was einer Minderung um etwa 33 Prozent entspricht. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: Chemiewerk Bad Köstritz GmbH Bundesland: Thüringen Laufzeit: seit 2019 Status: Laufend

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