Verminderung von schwermetallhaltigen Emissionen durch Gewebefilter der Herstellung von Leuchtstoffen. Der bei der Herstellung von Leuchtstoffen entstehende Abgasstrom, der Antimonverbindungen, anorganische Chlor- und Fluorsalze, Salzsaeure und Ammoniak enthaelt, wird ueber Materialabscheider zur Staubrueckgewinnung durch Abgassammelleitungen erfasst und zur Staubentfernung in Materialabscheider geleitet. Bedingt durch die verschiedenartige chemische Belastung der Abgase sowie durch die Tatsache, dass die Antimonverbindungen aufgrund ihrer hohen Fluechtigkeit durch das Filter sublimieren, ist eine Chemisorption vorgesehen. Als Additiv soll Calciumhydroxid eingesetzt werden. In einer zentralen Gewebefilteranlage werden die schwermetallhaltigen Abgase auf einen Reststaubgehalt von max. 2 mg/m3 gereinigt. Das Abgasreinigungskonzept fuehrt gleichzeitig zu einer Verminderung der Abluftmenge um mehr als 50 Prozent. Ausserdem werden Staubmessgeraete mit optischer und akustischer Alarmgabe eingebaut.
Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, theoretische Ansätze, Prinzipien und Verfahren zur Prognose und Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Bewehrung in Rissbereichen und Verbundebenen von Wasserbauwerken sowie zur vorsorgenden bzw. nachträglichen Sicherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrung zu erarbeiten. Aufgabenstellung und Ziel In den letzten Jahren wurden Korrosionsprozesse an gerissenen Stahlbetonbauteilen im Unterwasserbereich mit Süßwasserbeaufschlagung detektiert, die hier aufgrund der gegebenen Randbedingungen (Sauerstoffmangel) bisher für eher nicht möglich gehalten worden sind. Als Ursache gilt eine Depassivierung der Bewehrung aufgrund des Auslaugens des Betons (Calciumhydroxid) durch die intensive Durchströmung der Risse mit Wasser und die anschließende Ausbildung des kathodischen Teilprozesses an entfernten, gut belüfteten Bauwerksstellen (Oberwasserbereich). Bei Bauwerken im Küstenbereich stellt sich die Frage, ob angesichts ihrer Bauweise mit fein verteilten Rissen grundsätzlich eine zusätzliche Schutzmaßnahme hinsichtlich der chloridinduzierten Bewehrungskorrosion notwendig ist. Die deutsche Normung (DIN EN 1992-1-1/NA (2015)) sieht vor, bei befahrenen Verkehrsflächen (wie z. B. Parkdecks) mit Chloridbeaufschlagung (Expositionsklasse XD3) besondere Vorkehrungen zu treffen, wie beispielsweise das Anbringen einer rissüberbrückenden Beschichtung, Abdichtung oder eine rissvermeidende Bauweise. Das heißt, dass eine ausreichende Dauerhaftigkeit durch die Betonzusammensetzung und Betondeckung in diesem Fall nicht gegeben ist. Die beschriebene Korrosionsproblematik ist in vergleichbarer Form auch für verkehrswasserbautypische Instandsetzungsmaßnahmen an Schleusen und Wehranlagen von Relevanz (Korrosionsschutz der Verankerungselemente zwischen Betonvorsatzschale und Altbeton). Vor diesem Hintergrund sind die grundsätzlichen Möglichkeiten und Grenzen der Stahlbetonbauweise bei Verkehrswasserbauwerken in Bezug auf Rissbildung und Bewehrungskorrosion kritisch zu hinterfragen. Das Forschungsvorhaben hat zum Ziel, theoretische Ansätze, Prinzipien und Verfahren zur Prognose und Beurteilung der Korrosionsgefährdung von Bewehrungen in Rissen und Verbundebenen von Wasserbauwerken sowie zur vorsorgenden bzw. nachträglichen Sicherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrungen zu erarbeiten. Die Umsetzung der erzielten Ergebnisse erfolgt mit der Erstellung eines Leitfadens für die Phasen: - Planung von Neubau- und Instandsetzungsmaßnahmen, - Beurteilung bestehender Bauwerke (Zustandsprognose), - Wiederherstellung des Korrosionsschutzes der Bewehrungen. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Hinsichtlich neuer und bestehender Wasserbauwerke ist die Frage zu beantworten, inwieweit in bislang als vermeintlich unkritisch angesehenen Bauwerksbereichen standsicherheitsrelevante Korrosionsprozesse auftreten können bzw. gegebenenfalls bereits aufgetreten sind. Im Hinblick auf neu zu errichtende bzw. instand zu setzende Verkehrswasserbauwerke sind bislang als bewährt erachtete Bauweisen kritisch zu hinterfragen. Untersuchungsmethoden Es werden theoretische Grundlagen für die Korrosionsgefährdung von Bewehrungen in Rissen bzw. Verbundebenen in Abhängigkeit unterschiedlicher wasserbauspezifischer Bauwerkssituationen unter besonderer Berücksichtigung der Phasen „Depassivierung“ und „Verlauf des Korrosionsprozesses nach erfolgter Depassivierung“ erarbeitet, welche durch Laborversuche und Bauwerksuntersuchungen verifiziert werden. Die Entwicklung konzeptioneller bzw. planerischer Ansätze zur Vermeidung korrosionskritischer Situationen bei künftigen Neubau- und Instandsetzungsmaßnahmen wird angestrebt.
Die Heidelberg Materials AG betreibt auf ihrem Betriebsgelände Fl.-Nr. 7312, Gemarkung Lengfurt ein Zementwerk. Die Anlage zur Herstellung von Zementklinker oder Zementen mit einer Produktionskapazität von 500 Tonnen oder mehr je Tag ist nach Nr. 2.3.1 des Anhanges 1 der 4. BImSchV immissionsschutzrechtlich genehmigt. Die Cap2U GmbH (ein Gemeinschaftsunternehmen der Linde GmbH und der Heidelberg Materials AG) plant im Bereich des Bauhof-Gebäudes im Nordwesten des Werksgeländes des Zementwerks in Lengfurt die Errichtung und den Betrieb einer eigenständig betriebenen CO2-Produktionsanlage. Zweck dieser Neuanlage ist die Abscheidung von CO2 aus einem Teil-Abgasstrom (ca. 10 % des Ofenabgas-Volumenstroms bei Volllast) des Zementwerks sowie dessen Veredlung (Reinigung), Verflüssigung und anschließende kommerzielle Nutzung in der Industrie, insb. der Getränke- und Lebensmittelindustrie. Das CO2 aus den Lagertanks wird über Tankwagen an die Kunden verteilt. Ein weiteres Ziel des Vorhabens ist die großtechnische Demonstration der Abscheidung, Aufbereitung, Verbringung und Nutzung von CO2 mittels Aminwäsche aus dem Abgasstrom eines Zementklinkerofens zur Vorbereitung der zukünftigen Verbreitung dieser Technologie zu ökonomischen Konditionen in der Zementindustrie als Grundlage für den Aufbau einer klimafreundlichen Kohlenstoff-Kreislaufwirtschaft. Für die CO2-Produktionsanlage selbst hat die Cap2U GmbH als Errichter- und Betreiberin eine eigenständige Genehmigung nach Baurecht beantragt. Das mit Schreiben der Heidelberg Materials AG vom 13.12.2023 beantragte immissionsschutzrechtliche Genehmigungsvorhaben beschränkt sich auf die Änderungen am bestehenden, immissionsschutzrechtlich genehmigten Zementwerk zur Anpassung an den geplanten Betrieb der als Neuanlage zu errichtenden CO2-Produktionsanlage („Schnittstellen“). Im Wesentlichen umfasst der Antragsgegenstand das Ausschleusen von Ofenabgasen zur Anlage der Cap2U GmbH und die Rückführung des nach erfolgter CO2-Abscheidung verbleibenden Rest-Abgases in das Ofenabgassystem. Zur Dampferzeugung soll in der CO2-Produktionsanlage Wärme aus dem bestehenden Thermalölkreislauf, der bis zur CO2-Produktionsanlage erweitert werden soll, genutzt werden. Weiterhin ist es geplant, dass bestimmte in der CO2-Produktionsanlage anfallenden Prozesskondensate und Flüssigkeiten aus der Amin-Aufbereitungsanlage (flüssige Abfälle) übernommen und ggf. zwischengepuffert werden, bevor sie an Stelle von bisher eingesetztem Brauchwasser (Grundwasser bzw. Mainwasser) im Bereich des Bypasses in das Ofensystem eingedüst und verdampft werden. Der Abfallkatalog bei der Klinkerherstellung soll für den Einsatz der neuen flüssigen Abfälle entsprechend erweitert werden. Zudem soll der in der CO2-Produktionsanlage in einem Filter abgeschiedene Staub aus dem Ofenabgas vom Zementwerk übernommen und im Produktionsprozess eingesetzt werden. Weiterhin soll durch das Zementwerk die Brauchwasserversorgung der CO2-Produktionsanlage erfolgen. Im Durchschnitt werden hierfür durch das Zementwerk ca. 3 m³/h Wasser aus dem Main entnommen und in dem bestehenden Sandfilter vorgereinigt. Das Brauchwasser wird über eine neue, begleitbeheizte und isolierte Rohrleitung der CO2-Produktionsanlage zugeführt. Die Brauchwasserbelieferung selbst soll im Rahmen der für das Zementwerk der Heidelberg Materials AG erteilten wasserrechtlichen Entnahmeerlaubnis für Grund- und Mainwasser (Bescheid des LRA Main-Spessart vom 03.05.2016, Az. 41-641-K) erfolgen. Eine Erhöhung der genehmigten Entnahmemenge aufgrund der Belieferung der CO2-Produktionsanlage ist nicht erforderlich. Zusammenfassend erstreckt sich der immissionsschutzrechtliche Genehmigungsantrag auf: • Ausschleusen von bis zu 100 % der Ofenabgase (max. 296.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel) nach dem SCR-Reaktor (SCR - selektive katalytische Reduktion) zur geplanten CO2-Produktionsanlage der Cap2U GmbH (zum Zwecke der dort erfolgenden CO2-Abscheidung mittels Aminwäsche) und Rückführung des nach erfolgter CO2-Abscheidung verbleibenden Rest-Abgases (bis zu 290.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel) in das Ofenabgassystem unmittelbar hinter dem Ausschleusepunkt Anmerkung: Innerhalb der baurechtlich zu genehmigenden CO2-Produktionsanlage der Cap2U GmbH erfolgen dann zum einen die Entnahme von Abwärme zur Dampferzeugung aus dem Gesamt-Abgasstrom sowie anschließend die Ausschleusung eines Teilabgasstroms von bis zu 34.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel, die CO2-Abscheidung mittels Aminwäsche aus diesem Teilabgasstrom und die Rückführung des danach verbleibenden Rest-Teilabgasstroms mit bis zu 28.000 m³/h i.N. fe im Jahresmittel in den Gesamt-Abgasstrom. • Erweiterung des bestehenden Thermalölkreislaufes der SCR-Anlage (Thermoöl-Wärmeverschiebesystem) zur Dampferzeugung in der CO2-Produktionsanlage • Übernahme und Zwischenlagerung (max. 25 m³) sowie Dosierung (max. 2,7 m³/h) von Prozesskondensaten der CO2-Produktionsanlage (AVV-Nr. 16 10 02) über die vorhandenen 8 Düsen in den Bypass-Verdampfungskühler oder im Falle einer Betriebsstörung über die SNCR-Anlage in den Steigschacht des Wärmetauscherturms • Übernahme und Zwischenlagerung (max. 1,5 m³) sowie Dosierung (max. 0,7 m³/h) von Flüssigkeit aus der Amin-Aufbereitungsanlage der CO2-Produktionsanlage (AVV-Nr. 16 10 02) in die vorhandene Eindüsung in die Bypass-Mischkammer vor dem By-pass-Verdampfungskühler (Bypass-VDK) oder im Falle einer Betriebsstörung in die vorhandene Eindüsung im Steigschacht des Wärmetauscherturms • Übernahme und Dosierung von in der CO2-Produktionsanlage abgeschiedenem Filterstaub (überwiegend unreagiertes Kalkhydrat, max. 0,05 t/h, AVV-Nr. 10 13 04) aus dem Ofenabgas über das Kalkhydratsilo in die Ofenanlage Ergänzende materielle Anträge für das Vorhaben: • Antrag auf Festlegung eines Überwachungswerts von 40 mg/m³ im ersten Betriebsjahr nach Inbetriebnahme (Einfahrbetrieb) und eines Überwachungswerts von 20 mg/m³ nach Abschluss des Einfahrbetriebes für die Schadstoffe nach Nr. 5.2.5 Klasse I i.V.m. Anhang 3 TA Luft 2021 für den aus der CO2-Produktionsanlage kommenden Teil-Abgasstrom vor dessen Einleitung in den Haupt-Abgasstrom des Zementwerks. • Antrag auf Festlegung eines Emissionsgrenzwert für Formaldehyd in Höhe von 5 mg/m³ gemäß Nr. 5.2.7.1.1 Abs. 10 TA Luft 2021 für das Ofenabgas am Schornstein der Ofenanlage. • Antrag auf Festlegung eines Emissionsgrenzwerts für Acetaldehyd in Höhe von 10 mg/m³ im Ofenabgas am Schornstein der Ofenanlage gemäß LAI-Vollzugsempfehlung vom 21.06.2023 für Acetaldehyd.
1. Änderung des Abluftbehandlungsverfahrens und Anpassung der Grenzwerte gemäß TA Luft 2021 und ABA-VwV, 2. Anstatt der genehmigten Lagertanks G22 und G23 sollen nun zwei Rührwerktanks aus PE-100 mit einem Volumen von je 35 m³ errichtet werden, 3. Errichtung und Betrieb einer Kammerfilterpresse unter Zuhilfenahme von Kalkmilch zur Schlammentwässerung, 4. Errichtung und Betrieb einer Kalkmilchansetzstation, bestehend aus einem Kalksilo mit einem Fassungsvermögen von 40 m³ zur Lagerung von Calciumhydroxid sowie einem Rührwerktank mit 6 m³ Fassungsvermögen zur Herstellung von 20%iger Kalkmilch, 5. Erweiterung des Positivkataloges der Betriebseinheit 1 um die ASN 19 08 01 Sieb- und Rechenrückstände, 6. Änderung der örtlichen Lage des BHKW 02, 7. Aufstellen von vier dichten Containern zur Zwischenlagerung von Feststoffen bis zum Erreichen wirtschaftlicher Transporteinheiten (Erweiterung der Lager- flächen)
Die Münchner Stadtentwässerung, Friedenstraße 40, 81671 München betreibt am Standort Klärwerk Gut Großlappen, Freisinger Landstraße 187, 80939 München, Fl.Nr. 275 der Gemarkung Freimann eine aus zwei Verbrennungslinien bestehende Klärschlamm-Verbrennungsanlage mit einer genehmigten Durchsatzleistung von 2 x 3 t Trockenrückstand (TR) / Stunde; von den 2 Verbrennungslinien wurde bisher im Regelfall jeweils nur eine Linie betrieben, da ein Teil des Klärschlammes im Müllheizkraftwerk München-Nord mitverbrannt wurde. Die Münchner Stadtentwässerung hat nun die immissionsschutzrechtliche Genehmigung nach § 4 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BImSchG) für die Errichtung und den Betrieb einer neuen Klärschlamm-Verbrennungsanlage am Standort Klärwerk Gut Großlappen, Freisinger Landstraße 187, 80939 München, Fl.Nr. 275 der Gemarkung Freimann beantragt, die die alte Klärschlamm-Verbrennungsanlage ersetzen soll und den gesamten Klärschlamm (AVV-Nr. 19 08 05) der Landeshauptstadt München und der bisher schon angeschlossenen Umlandgemeinden entsorgen soll. Im Wesentlichen sind die Errichtung und der Betrieb der folgenden Anlagenteile bzw. Nebeneinrichtungen vorgesehen: - Vorgeschaltete Entwässerung des Klärschlamms mittels 6 Zentrifugen (je 3 für die Betriebslinie und die Reservelinie) von durchschnittlich 2,5 - 3 % TR auf ca. 24 % TR einschließlich zweier Faulschlammpufferbehälter mit je 150 m³, - Lagerung von entwässertem Klärschlamm in einem Klärschlammbunker mit rund 8.200 m³ Fassungsvermögen sowie in einem 350 m³ großen Anlieferbunker für Anlieferungen vom Klärwerk Gut Marienhof, - Trocknung des entwässerten Klärschlamms mittels dampfbeheizter Trockner auf ca. 42 % TR (je 2 Trockner für die Betriebslinie und die Reservelinie), - Kondensation der bei der Trocknung entstehenden Brüden (abgedampftes Wasser) und Zuführung der kondensierbaren Brüden zur Zentratbehandlung des Klärwerks bzw. der nicht kondensierbaren Brüden zur Verbrennung, - Verbrennung des Klärschlamms in einer aus zwei redundanten Verbrennungslinien bestehenden Wirbelschichtfeuerung, bestehend aus Hauptfeuerung für Klärschlamm, Zünd- und Stützfeuerung mit Heizöl EL bzw. Faulgas, SNCR-Anlage (se-lektive nichtkatalytische Reduktion) zur Stickstoffoxidminderung mittels Harnstoff, Verbrennungsluftsystem, Bettascheaustrag, mit einer Durchsatzleistung von 2 x 4,8 t Trockenrückstand (TR) / Stunde (eine Betriebslinie und eine Reservelinie) und einer Feuerungswärmeleistung von jeweils 13,3 MW, einem Durchsatz von insgesamt rund 40.000 t TR / Jahr und 8.760 Betriebsstunden / Jahr, - Abgasreinigung in zwei redundanten Linien (eine Betriebslinie und eine Reservelinie) bestehend jeweils aus Elektrofilter, Sprühtrockner, Reaktionsstrecke, Gewebefilter, Vor- und Hauptwäscher, Saugzug, Abgasreinigungsabschlämmung und Ableitung der Abgase über je einen 40 m hohen Schornstein, - Wasser/Dampf-System und Stromerzeugung bestehend aus je einem Kessel (Schutzverdampfer, Verdampfer, Überhitzer 1 und 2, Economizer, Dampftrommel), Dampfturbine mit Ölversorgungsanlage, Getriebe und Generator, Luftkondensator, Speisewassersystem, Transformatoranlage, - Silos und Behälter für Einsatzstoffe (insb. Harnstoff, Sand, Heizöl, Kalkhydrat, Kalkstein, Adsorbens, Salzsäure, Fäll- und Flockungsmitttel) und Reststoffe (insb. Aschesilo 1 und 2, Reststoffsilo 1 und 2, Grobstoffbehälter für Bettasche, Gipssilo), - Notstromdieselaggregat mit einer Feuerungswärmeleistung von 3,25 MW, einer Betriebszeit von maximal 50 Stunden / Jahr und einem 34,3 m hohen Schornstein, - Nebeneinrichtungen wie Kühlkreislauf, VE-Anlage, Zentralstaubsauger, Druckluftsystem, Probenahmestation, Gebäudeentwässerung, Zwischenspeicherung von überschüssiger Prozesswärme, Betriebswasserversorgung und Bereitstellung von Brauchwasser, - Erstellung der notwendigen baulichen Einrichtungen für die technischen Einrichtungen. Es sind die folgenden Betriebszustände beantragt: Alternative Betriebsfälle für die Inbetriebnahmephase (ersten drei Betriebsjahre): - Vollastbetrieb einer Linie der bestehenden Klärschlamm-Verbrennungsanlage mit 3 t TR / Stunde bei gleichzeitigem Anfahrbetrieb der neuen Klärschlamm-Verbrennungsanlage mit Klärgas / Heizöl (ca. 300 Stunden / Jahr) oder - Volllastbetrieb einer Linie der neuen Klärschlamm-Verbrennungsanlage mit 4,8 t TR / Stunde bei gleichzeitiger Betriebsbereithaltung der bestehenden Klärschlamm-Verbrennungsanlage mit Klärgas / Heizöl (ca. 300 Stunden / Jahr). Dauerbetrieb nach der Inbetriebnahmephase: - Volllastbetrieb einer Linie der neuen Klärschlammverbrennungsanlage (4,8 t TR / Stunde) oder - Volllastbetrieb einer Linie der neuen Klärschlammverbrennungsanlage (4,8 t TR / Stunde) bei gleichzeitiger Stützfeuerung der anderen Linie mit Klärgas / Heizöl (ca. 5 Tage entsprechend 150 Stunden / Jahr). Ein Parallelbetrieb der beiden neuen Verbrennungslinien mit Klärschlamm ist nicht beantragt. Die Münchner Stadtentwässerung hat ferner die beschränkten wasserrechtlichen Erlaubnisse nach § 10 Abs. 1 WHG i.V.m. Art. 15 des Bayerischen Wassergesetzes (BayWG) für folgende Benutzungen im Sinne des § 9 WHG beantragt: - Während der Bauzeit ca. 100.000 m³ Grundwasser mit einer maximalen Förderleistung von 25 l / s zu entnehmen, zutage zu fördern, zutage zu leiten, abzuleiten und zu versickern (Bauwasserhaltung), - die Gründung von Bauteilen im Grundwasser mit einem damit verbundenen Aufstau des Grundwassers von ca. 0,18 m, - Grundwasser insb. im Rahmen dieser Maßnahmen aufzustauen, abzusenken und umzuleiten, - Versickerung von gesammeltem Niederschlagswasser der Flächen der Klärschlammverbrennungsanlage und der Dachflächen des Betriebsgebäudes in das Grundwasser; der zu bebauende Bereich hat eine Fläche von rund 10.266,1 m².
Kalksandstein-Herstellung: Verarbeitung der Rohstoffe zu gebrauchsfertigen Kalksandsteinen. Dazu werden die in Silos vorgehaltenen Rohstoffe (vorwiegend Kalk und Sand) in einem Verhältnis Kalk:Sand 1:12 intensiv miteinander gemischt und in die Reaktionsbehälter geleitet. Im Reaktionsbehälter löscht der Branntkalk nach Wasserzugabe zu Kalkhydrat ab. Wenn nötig wird das Mischgut im Nachmischer auf Preßfeuchte gebracht. In den Pressen werden die Steinrohlinge geformt. Im Anschluß werden die Rohlinge unter Sattdamdfdruck ca. 4 bis 8 Stunden bei Temperaturen zwischen 160 und 220°C im Autoklaven gehärtet. Dabei wird die Kieselsäure auf der Oberfläche der Steine angelöst und bildet dann mit dem Kalkhydrat eine kristalline Bindemittelphase, die auf die Sandkörner aufwächst und sie fest miteinander verzahnt. Nach einer Abkühlung sind die Kalksandsteine gebrauchsfertig (vgl. #2). Die in dieser Bilanzierung verwendeten Daten spiegeln die Situation in der Bundesrepublik in den Jahren 1993 und 1994 wider. Der Datensatz ist nahezu vollständig und umfaßt alle in dieser Studie betrachteten Parameter. Er entstammt einer mit dem Umweltbundesamt (UBA) und dem Normenausschuß für Grundlagen im Umweltschutz (NAGUS) abgestimmten Ökobilanz des Bundesverbandes der Kalksandsteinindustrie e.V.. 1993 wurden in 151 Produktionsstätten 4,8 Mrd. Vol-NF Kalksandsteine und im Jahr 1994 in 158 Produktionsstätten 5,95 Mrd. NF Kalksandsteine hergestellt (Eden 1996). Dies entspricht 1993 einer Produktionsmasse von 14,41 Mio. t und 1994 von 17,87 Mio. t Kalksandstein . Dabei liegen der endgültigen Bilanzierung die Produktionsdaten von 74 von derzeit 162 existierenden Kalksandstein-Werken zugrunde. Aus den Daten der 74 Werke wurden, gewichtet nach der jeweiligen Produktionsmenge, in #1 Mittelwerte berechnet. Die Daten können als zuverlässig und statistisch abgesichert angesehen werden. Allerdings muß darauf hingewiesen werden, daß in Einzelfällen große Abweichungen von den verwendeten Mittelwerten auftreten können (s.u.). Genese der Kennziffern Massenbilanz: Hauptbestandteile des Kalksandsteins sind erdfeuchter Sand und Branntalk. Hinzu kommen eine Reihe von Zuschlagsstoffen wie Steinmehl (in GEMIS wurde hierfür Kalksteinmehl angesetzt). Der quantifizierte Roh- und Hilfsstoffbedarf zur Herstellung einer Tonne Kalksandsteins ist der folgenden Tabelle zu entnehmen. Tab.: Roh- und Hilfsstoffbedarf zur Herstellung einer Tonne Kalksandstein (#1) Rohstoffe Masse in kg/t Kalksandstein Quarzsand (erdfeucht) 948 Branntkalk 86 Zuschlagsstoffe (Steinmehl) 33 Summe 1067 Die in dieser Studie verwendeten Daten stimmen in der Größenordnung gut mit denen in #3 überein. Da deren Quelle jedoch nicht vollständig nachvollziehbar ist, werden sie hier nicht weiter verwendet. Energiebedarf: Der Gesamtenergiebedarf der Herstellung des Kalksandsteins resultiert aus dem Strombedarf für die Förderbänder, die Mischaggregate, das Pressen und die Stapelanlage und dem thermischen Energiebedarf zur Dampferzeugung für die Härtung der Rohlinge, der den größten Teil des Energiebedarfs ausmacht. Innerhalb des Kalksandsteinwerkes besteht ein Strombedarf von ca. 35 MJ/t Kalksandstein. Der thermische Energiebedarf zum Härten beträgt ca. 370 MJ/t Produkt. Dieser wird durch Heizöl EL, Erdgas und Heizöl S gedeckt. Die Anteile der einzelnen Energieträger haben sich in den letzten Jahren stark verschoben. Dies wird in der folgenden Tabelle dargestellt. In dieser Studie werden die Anteile für das Jahr 1994 festgeschrieben. Tab.: Prozentualer Anteil des Einsatzes verschiedener Energieträger zur Dampferzeugung bei der Kalksandsteinherstellung 1992-94 (#2). Einsatz in % 1992 1993 1994 Heizöl S 16 11 4 Heizöl EL 54 54 56 Erdgas 30 35 40 Nach dem vorgestellten Aufteilungsschlüssel für 1994 ergibt sich folgender Primärenergiebedarf in den Kalkwerken zur Herstellung einer Tonne Kalksandstein: Tab.: Vergleich des durchschnittlichen Energieeinsatzes bei der Herstellung einer Tonne Kalksandsteins aufgeschlüsselt nach dem Einsatz fossiler Energieträger nach der Statistik und der Erhebung des Kalksandstein-Verbandes (#2). Energieträger Energieeinsatz nach Statistik in MJ/t KS Energieeinsatz nach Erhebung in MJ/t KS Heizöl EL(incl. Diesel) 206,64(16) 186(16) Erdgas 147,6 122 Heizöl S 14,76 61 Strom 35 35 Summe 404 404 Wie aus der Tabelle hervorgeht, spiegelt die Erhebung des Kalksandstein-Verbandes nicht den letzten Stand bei der Verschiebung der Nutzung emissionsärmerer Energieträger wider. Die unterschiedlichen Ergebnisse verdeutlichen aber auch, daß die Entwicklung bei der Verschiebung der Nutzung der Energieträger noch nicht abgeschlossen ist. Aus diesem Grunde werden im Sinne einer Fortschreibung in dieser Studie die Werte basierend auf der Aufteilung von 1994 für weitere Berechnungen verwendet. Bei den einzelnen Kalksandstein-Werken kann es hinsichtlich des Energiebedarfs zu nennenswerten Abweichungen vom Durchschnitt kommen. Die zehn am wenigsten Energie verbrauchenden Werke der Untersuchung kommen mit weniger als 65 % des durchschnittlichen Energiebedarfs aus. Dabei handelt es sich meist um neuere Werke, die über eine größere Härtekesselkapazität verfügen und Dampfsteuerungs- und Wärmetauschanlagen betreiben. Weiterhin nutzen sie die Wärmeenergie des anfallenden Härtekondensats (#1). Demgegenüber verbrauchen die zehn am energieintensivsten arbeitenden Werke gemittelt 134 % des durchschnittlichen Energieverbrauchs. Der Spitzenwert liegt bei 972 MJ/t Kalksandstein (#1). Prozeßbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen neben den Emissionen der Energieerzeugung zur Dampferzeugung treten in dem bilanzierten Rahmen nicht auf. Heizöl EL, Heizöl S und Gas werden in industriellen Kesseln verbrannt. Diesel wird in Motoren verbrannt. Für den Strombedarf wird der Strom-Mix für ein lokales Niederspannungsnetz verrechnet (#1). Wasserinanspruchnahme: Wasser wird zur Aufbereitung der Rohstoffe sowohl im Mischer als auch - je nach Bedarf - im Nachmischer zugegeben. Durchschnittlich werden 0,225 m³/t Kalksandstein benötigt. Das Wasser wird zu zwei Dritteln aus eigenen Brunnen gefördert, zu 10% aus Oberflächengewässern und zu 25% aus der öffentlichen Trinkwasserversorgung (#1). Abwasserinhaltsstoffe: Von den durchschnittlichen 0,083 m³ Abwasser pro t Kalksandstein werden nach #1 mehr als die Hälfte versickert. Ca. ein Drittel wird indirekt über das kommunale Kanalnetz eingeleitet, während weitere 10 % direkt in Oberflächengewässer eingeleitet werden. Das Wasser ist nach #1 durchschnittlich mit einem CSB von 9,4 g/t Kalksandstein belastet. Für den BSB5 wird die Hälfte des CSB - also 4,7 g/t - angesetzt. Mit einer AOX-Belastung ist nicht zu rechnen. Ebenso wird die zusätzliche Stickstoff- und Phosphorbelastung gleich null gesetzt. Reststoffe: Die folgende Tabelle zeigt die pro Tonne Kalksandstein anfallenden Abfälle: Tab.: Abfälle bezogen auf eine Tonne produzierten Kalksandstein (#1). Abfallart Menge in kg/t KS Ölfilter 0,002 feste Betriebsmittel (verunreinigt) 0,008 Altöle 0,059 Ölabscheiderinhalte 0,0003 Ölbinder 0,037 Gewerblicher Restmüll 0,156 Summe 0,2623 Pro Tonne Kalksandstein fallen also ca. 0,26 kg Reststoffe an. Verschleiß der Preß- und Formwerkzeuge sowie Verpackungsmaterialien wurden nicht mitbilanziert. Produktionsabfälle in Form von Kalksandstein können im vollen Umfang in den Prozeß zurückgeführt werden. Kalksandsteine können nach dem Gebrauch auch einem stofflichen Recycling zugeführt werden. Der recycelte Kalksandstein hat eine etwas gröbere Struktur, so daß man streng genommen von einem Downcycling sprechen müßte. Der Einsatzzweck ist jedoch nur als Sichtmauerstein eingeschränkt (#3). Der Recyclingpfad wird aufgrund mangelnder Daten in dieser Studie nicht berücksichtigt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Baustoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 105% Produkt: Baustoffe
Herstellung von Steinwolle: Das Dämmaterial Steinwolle besteht zum größten Teil aus Basalt und Dolomit. Diese Rohstoffe werden zusammen mit verschiedenen Produktionsabfällen und Rezyklaten, die in Formsteine eingebunden sind, in einen schachtartigen Kupolofen mit Koks als Energieträger und mit O2-angereicherter Luft bei ca. 1500°C zum Schmelzen gebracht (#1+#2). Der Strahl flüssigen Gesteins wird im Anschluß mit einer Spinnmaschine meistens nach dem Kaskadenschleuderverfahren zerfasert und anschließend mit Bindemitteln (Harze) und Imprägniermitteln (Ölprodukte) besprüht. Der mittlere Faserdurchmesser beträgt 3-6 µm bei einer mittleren Länge von 3 mm (#3). Die losen Fasern werden auf einem Förderband zu einem Vlies gesammelt und auf die gewünschte Stärke gepreßt (#1). Anschließend werden sie in einem Ofen ausgehärtet (#2). Die internen Produktionsabfälle inklusive der Filterabfälle werden gesammelt, soweit wie nötig zerkleinert und mit Zement als Bindemittel zu Formkörpern verpreßt, die anschließend erneut aufgeschmolzen werden (#2). Als Quellen für die vorliegende Bilanzierung wurden die Studien #1-#3 untersucht. Die beiden letztgenannten stützen sich auf Primärdaten Deutscher und Schweizer marktbestimmender Hersteller mit dem Basisjahr ca. 1992. Ein Vergleich Deutscher und Schweizer Daten zeigt keine wesentlichen Unterschiede. Einen vollständigen Datensatz, der auch mit der Systematik von GEMIS kompatibel ist, stellt #1 (EMPA 1995) zur Verfügung. Dieser diente als Basis für die vorliegende Bilanzierung und wurde durch weitere Studien verifiziert und ergänzt. Die Datenqualität ist insgesamt als gut zu bezeichnen. Die Unsicherheit der Daten ist nach dem Vergleich der Studien als gering anzusehen. Verbesserungen des Datensatzes sind vor allen Dingen auf dem Wasserpfad, teilweise auch beim Rohstoffbedarf wünschenswert. Allokation: Als Nebenprodukte der Steinwollen-Herstellung fallen in geringen Mengen an Eisen und Granulat. Sie werden in dieser Studie nicht als Koppelprodukte betrachtet. Weder bei der Betrachtung physischer Parameter der Allokation noch bei der Betrachtung ökonomischer Parameter ergibt sich eine Signifikanz der Nebenprodukte. Daher wird keine Allokation zwischen den Steinwolle-Matten und den angesprochenen Nebenprodukten vorgenommen. Sämtliche betrachteten Prozeßparameter werden daher voll der Steinwolle angerechnet. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Als Roh- und Hilfsstoffe werden massenmäßig vorwiegend Dolomit und Basalt in den Prozeß eingebracht (in GEMIS werden beide Stoffe mit den Daten der Extraktion des Kalksteins bilanziert). Neben den Primärrohstoffen werden auch Mineralien über Recyclingmaterial eingebracht. Dabei handelt es sich sowohl um interne Abfälle aus der Zerfaserung als auch um div. Wollabfälle von Baustellen und produktionsinterne Stäube (sie tauchen in der Input/Output-Bilanz von GEMIS nicht auf). Diese werden zusammen mit Zusatzsteinen (Felsbrocken/Kies) in Zement eingebunden als Briketts in den Prozeß eingebracht (#1). Bei der Aufstellung der einzelnen Rohstoffe bestehen leichte Abweichungen zwischen den deutschen und Schweizer Quellen (#2, #1). In der Gesamtsumme stimmen die Quellen jedoch sehr gut überein. Die Unterschiede beruhen auf Differenzen bei der Deklaration. In dieser Studie werden die Angaben der Schweizer Studie übernommen. Roh- und Hilfsstoffe, die weit weniger als 1 Masse% ausmachen (Ammoniumbicarbonat, Kalkhydrat, Salzsäure und Silan) werden aufgrund geringerer Relevanz und fehlender Vorketten nicht mitbilanziert. Zusätzlich zum aufgeführten Roh- und Hilfsstoffbedarf werden ca. 28 kg reiner Sauerstoff pro Tonne Steinwolle in den Prozeß eingebracht, um die Verbrennungsluft im Kupolofen anzureichern (#2). Nebenprodukte: Neben den Steinwollenmatten fällt ein Granulat der Steinwolle an, das nicht vollständig aufgefasert werden kann. Es wird jedoch nicht wieder in den Prozeß eingebracht, sondern als Schüttdämmstoff verwendet (#1). Außerdem fällt im Sumpf des Kupolofens Eisen an. Dieses ist als Eisen(II)- oder als Eisen(III)-Oxid in den Mineralien Basalt und Diabas enthalten. Als Folge der reduzierenden Ofenatmosphäre sammelt es sich in Ofensumpf und wird dort diskontinuierlich abgezogen (#2). Energiebedarf: Der Energiebedarf für die Herstellung der Steinwolle beträgt ca. 8170 MJ/t Steinwolle. Dabei gliedert er sich folgendermaßen nach den einzelnen Energieträgern: Tab.: Anteile Energieträger zur Energiebereitstellung bei der Herstellung von Steinwolle (#1+#3) Energieträger Menge in MJ/t Steinwolle Anteil in % Steinkohlenkoks 5115 63 Heizöl EL 1970 24 Strom 1085 13 Summe 8170 100 Steinkohlenkoks wird direkt im Schachtofen zum Schmelzen der Mineralien eingesetzt. Heizöl EL wird jeweils ungefähr zur Hälfte im Schmelzofen und in den Härteöfen eingesetzt. Der Strom wird unter anderem für Transportprozesse und die Rauchgasreinigung benötigt (#3). Prozessbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen entstammen dem Kupolofen, dem Härteofen mit Kühlzone und der Sägeanlage. Die Abgase laufen alle über Filter im Falle des Kupolofens über eine weitergehende Rauchgasreinigung. Die besten verfügbaren Daten finden sich in #1 für die Schweiz. Sie werden in der vorliegenden Form in dieser Studie übernommen. Ein Vergleich mit #2 zeigt keine signifikanten Abweichungen. Wasserinanspruchnahme: Wasser wird vor allen Dingen und in großen Mengen zu Kühlzwecken eingesetzt. Von den 12,7 m³/t Steinwolle eingesetzten Wassers fallen 11,2 m³ als nicht oder nur gering verunreinigtes Abwasser an. Lediglich das in dieser Studie nicht betrachtete Sanitärwasser wird stärker verunreinigt einer Abwasserreinigung zugeführt (#1). Abwasserinhaltsstoffe: Da das Wasser vorwiegend zu Kühlzwecken eingesetzt wird, tritt keine nennenswerte stoffliche Verunreinigung auf. Reststoffe: Der mengenmäßig größte Teil der Reststoffe kann wieder in den Prozeß eingebracht werden. Weitere Abfälle wie Lösungsmittelabfälle, Altöle und Filtermaterial fallen nicht in nennenswerten Mengen an (#1). Sie werden in GEMIS nicht weiter betrachtet. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 160% Produkt: Baustoffe
Herstellung von Steinwolle: Das Dämmaterial Steinwolle besteht zum größten Teil aus Basalt und Dolomit. Diese Rohstoffe werden zusammen mit verschiedenen Produktionsabfällen und Rezyklaten, die in Formsteine eingebunden sind, in einen schachtartigen Kupolofen mit Koks als Energieträger und mit O2-angereicherter Luft bei ca. 1500°C zum Schmelzen gebracht (#1+#2). Der Strahl flüssigen Gesteins wird im Anschluß mit einer Spinnmaschine meistens nach dem Kaskadenschleuderverfahren zerfasert und anschließend mit Bindemitteln (Harze) und Imprägniermitteln (Ölprodukte) besprüht. Der mittlere Faserdurchmesser beträgt 3-6 µm bei einer mittleren Länge von 3 mm (#3). Die losen Fasern werden auf einem Förderband zu einem Vlies gesammelt und auf die gewünschte Stärke gepreßt (#1). Anschließend werden sie in einem Ofen ausgehärtet (#2). Die internen Produktionsabfälle inklusive der Filterabfälle werden gesammelt, soweit wie nötig zerkleinert und mit Zement als Bindemittel zu Formkörpern verpreßt, die anschließend erneut aufgeschmolzen werden (#2). Als Quellen für die vorliegende Bilanzierung wurden die Studien #1-#3 untersucht. Die beiden letztgenannten stützen sich auf Primärdaten Deutscher und Schweizer marktbestimmender Hersteller mit dem Basisjahr ca. 1992. Ein Vergleich Deutscher und Schweizer Daten zeigt keine wesentlichen Unterschiede. Einen vollständigen Datensatz, der auch mit der Systematik von GEMIS kompatibel ist, stellt #1 (EMPA 1995) zur Verfügung. Dieser diente als Basis für die vorliegende Bilanzierung und wurde durch weitere Studien verifiziert und ergänzt. Die Datenqualität ist insgesamt als gut zu bezeichnen. Die Unsicherheit der Daten ist nach dem Vergleich der Studien als gering anzusehen. Verbesserungen des Datensatzes sind vor allen Dingen auf dem Wasserpfad, teilweise auch beim Rohstoffbedarf wünschenswert. Allokation: Als Nebenprodukte der Steinwollen-Herstellung fallen in geringen Mengen an Eisen und Granulat. Sie werden in dieser Studie nicht als Koppelprodukte betrachtet. Weder bei der Betrachtung physischer Parameter der Allokation noch bei der Betrachtung ökonomischer Parameter ergibt sich eine Signifikanz der Nebenprodukte. Daher wird keine Allokation zwischen den Steinwolle-Matten und den angesprochenen Nebenprodukten vorgenommen. Sämtliche betrachteten Prozeßparameter werden daher voll der Steinwolle angerechnet. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Als Roh- und Hilfsstoffe werden massenmäßig vorwiegend Dolomit und Basalt in den Prozeß eingebracht (in GEMIS werden beide Stoffe mit den Daten der Extraktion des Kalksteins bilanziert). Neben den Primärrohstoffen werden auch Mineralien über Recyclingmaterial eingebracht. Dabei handelt es sich sowohl um interne Abfälle aus der Zerfaserung als auch um div. Wollabfälle von Baustellen und produktionsinterne Stäube (sie tauchen in der Input/Output-Bilanz von GEMIS nicht auf). Diese werden zusammen mit Zusatzsteinen (Felsbrocken/Kies) in Zement eingebunden als Briketts in den Prozeß eingebracht (#1). Bei der Aufstellung der einzelnen Rohstoffe bestehen leichte Abweichungen zwischen den deutschen und Schweizer Quellen (#2, #1). In der Gesamtsumme stimmen die Quellen jedoch sehr gut überein. Die Unterschiede beruhen auf Differenzen bei der Deklaration. In dieser Studie werden die Angaben der Schweizer Studie übernommen. Roh- und Hilfsstoffe, die weit weniger als 1 Masse% ausmachen (Ammoniumbicarbonat, Kalkhydrat, Salzsäure und Silan) werden aufgrund geringerer Relevanz und fehlender Vorketten nicht mitbilanziert. Zusätzlich zum aufgeführten Roh- und Hilfsstoffbedarf werden ca. 28 kg reiner Sauerstoff pro Tonne Steinwolle in den Prozeß eingebracht, um die Verbrennungsluft im Kupolofen anzureichern (#2). Nebenprodukte: Neben den Steinwollenmatten fällt ein Granulat der Steinwolle an, das nicht vollständig aufgefasert werden kann. Es wird jedoch nicht wieder in den Prozeß eingebracht, sondern als Schüttdämmstoff verwendet (#1). Außerdem fällt im Sumpf des Kupolofens Eisen an. Dieses ist als Eisen(II)- oder als Eisen(III)-Oxid in den Mineralien Basalt und Diabas enthalten. Als Folge der reduzierenden Ofenatmosphäre sammelt es sich in Ofensumpf und wird dort diskontinuierlich abgezogen (#2). Energiebedarf: Der Energiebedarf für die Herstellung der Steinwolle beträgt ca. 8170 MJ/t Steinwolle. Dabei gliedert er sich folgendermaßen nach den einzelnen Energieträgern: Tab.: Anteile Energieträger zur Energiebereitstellung bei der Herstellung von Steinwolle (#1+#3) Energieträger Menge in MJ/t Steinwolle Anteil in % Steinkohlenkoks 5115 63 Heizöl EL 1970 24 Strom 1085 13 Summe 8170 100 Steinkohlenkoks wird direkt im Schachtofen zum Schmelzen der Mineralien eingesetzt. Heizöl EL wird jeweils ungefähr zur Hälfte im Schmelzofen und in den Härteöfen eingesetzt. Der Strom wird unter anderem für Transportprozesse und die Rauchgasreinigung benötigt (#3). Prozessbedingte Luftemissionen: Prozeßbedingte Luftemissionen entstammen dem Kupolofen, dem Härteofen mit Kühlzone und der Sägeanlage. Die Abgase laufen alle über Filter im Falle des Kupolofens über eine weitergehende Rauchgasreinigung. Die besten verfügbaren Daten finden sich in #1 für die Schweiz. Sie werden in der vorliegenden Form in dieser Studie übernommen. Ein Vergleich mit #2 zeigt keine signifikanten Abweichungen. Wasserinanspruchnahme: Wasser wird vor allen Dingen und in großen Mengen zu Kühlzwecken eingesetzt. Von den 12,7 m³/t Steinwolle eingesetzten Wassers fallen 11,2 m³ als nicht oder nur gering verunreinigtes Abwasser an. Lediglich das in dieser Studie nicht betrachtete Sanitärwasser wird stärker verunreinigt einer Abwasserreinigung zugeführt (#1). Abwasserinhaltsstoffe: Da das Wasser vorwiegend zu Kühlzwecken eingesetzt wird, tritt keine nennenswerte stoffliche Verunreinigung auf. Reststoffe: Der mengenmäßig größte Teil der Reststoffe kann wieder in den Prozeß eingebracht werden. Weitere Abfälle wie Lösungsmittelabfälle, Altöle und Filtermaterial fallen nicht in nennenswerten Mengen an (#1). Sie werden in GEMIS nicht weiter betrachtet. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 160% Produkt: Baustoffe
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 109 |
| Land | 8 |
| Wissenschaft | 19 |
| Zivilgesellschaft | 9 |
| Type | Count |
|---|---|
| Chemische Verbindung | 2 |
| Förderprogramm | 71 |
| Gesetzestext | 15 |
| Text | 20 |
| Umweltprüfung | 5 |
| unbekannt | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 21 |
| Offen | 71 |
| Unbekannt | 21 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 111 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 19 |
| Datei | 2 |
| Dokument | 24 |
| Keine | 88 |
| Webseite | 1 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 82 |
| Lebewesen und Lebensräume | 88 |
| Luft | 72 |
| Mensch und Umwelt | 113 |
| Wasser | 84 |
| Weitere | 104 |