In diesem Vorhaben werden Technologien und Maßnahmen untersucht, die einen Beitrag zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen leisten. Folgende Themen werden bearbeitet: - Optimierung eines Gasmotors für den transienten Betrieb mit gleichzeitig schwankendem Wasserstoffanteil im Brenngas - Reduzierung der CO2-Emissionen durch Substitution von Schweröl durch LNG / LPG inkl. innermotorischer Maßnahmen zur Minimierung des Methanschlupfes - Darstellung eines defossilisierten Marinemotors (Dual-Fuel-Motor mit Hauptenergieträger Methan und mit OME als Zündkraftstoff - beides kann in Zukunft aus regenerativen Quellen stammen) - Aufbau eines hochdruck-seitig verbauten Methankatalysators vor Turbine an einem Kraftwerksmotor - Entwicklung von Simulationswerkzeugen, Aufbau von repräsentativen Modellen und Erfassung typischer Lastprofile zur Auslegung und Optimierung von hybriden Antriebsarchitekturen (lokale Emissionen bis hin zur Null-Emission) - Aufbau eines Demonstrators 'Future Fuel Engine', der für die Nutzung von synthetischen strombasierten Kraftstoffen optimiert ist.
Als erstes Unternehmen in der Branche ist es der PURALUBE GmbH gelungen, umweltschädliches Schweröl in nahezu schwefelfreies Basisöl, Leichtes Heizöl und Petrolkoks im sogenannten HyRes TM-Verfahren aufzubereiten. Diese Technologie ermöglicht es, Schweröl mit hohen Schwefelgehalten nicht mehr thermisch verwerten zu müssen, sondern dieses recyceln zu können, wodurch sich kumuliert jährlich nahezu 27.000 Tonnen CO2-Äquivalente pro Anlage einsparen lassen. Zudem wird durch dieses Verfahren ein wesentlicher Beitrag zum Abbau der immensen Überbestände von Schweröl geleistet, nachdem dieses im Zuge der Verschärfung der Emissionsrichtlinien in der Schifffahrt aufgrund dessen hohen Schwefelgehalts als Brennstoff nicht mehr uneingeschränkt verwendet werden darf. Quelle: Forschungsbericht
Die Puralube GmbH betreibt mehrere Raffinerien zur Aufbereitung von Altöl zu hochwertigem Basisöl. Bei diesem Prozess fallen anteilig Rückstände an, die zu großen Teilen in Form von Schweröl als Schifffahrtsbrennstoff eingesetzt werden. Dieser Verwertungsweg ist seit dem 01.01.2020 eingeschränkt, da seitdem strengere Grenzwerte für den Schwefelgehalt in Schiffsbrennstoffen gelten. Mit dem Vorhaben plant das Unternehmen, Schweröl zukünftig am unternehmenseigenen Standort zu verwerten und gleichzeitig höherwertige Komponenten (Naphtha, Leichtes Heizöl, Basisöl) zu erzeugen. Die technische Umsetzung des Projekts basiert auf einer Pyrolyse des Schweröls. Dabei werden in einem beheizten Drehrohrofen langkettige Bestandteile des Schweröls zu kurzkettigen, flüssigen und gasförmigen Bestandteile gespalten. Die flüssigen Bestandteile werden abgezogen und zu Naphtha, Leichtes Heizöl und Basisöl weiterverarbeitet. Aus dem Basisöl werden Schmierstoffe (z.B. Motorenöle) hergestellt, Naphtha an die chemische Industrie verkauft und Leichtes Heizöl als Brennstoff abgegeben. Die gasförmigen Bestandteile aus dem Spaltprozess werden aufgefangen, aufbereitet und zur Erwärmung des Rohrofens genutzt. Eine parallele Anordnung von zwei miteinander verbundenen Öfen gewährleistet dabei einen quasi kontinuierlichen Betrieb. Auch ist die Anlage so konzipiert, dass sie an einen anderen Standort transportiert werden kann. Insgesamt können mit dem Vorhaben aus der Aufbereitung von 20.000 Tonnen Schweröl jährlich ca. 3.300 Tonnen Basisöl und Naphtha, 5.200 Tonnen Leichtes Heizöl, 2.000 Tonnen Petrolkoks sowie 5.000 Tonnen Gas gewonnen werden. Durch die stoffliche Nutzung des Schweröls ergibt sich eine Minderung der CO2-Äquivalenten von ca. 38.000 Tonnen pro Jahr.
Neben den negativen Effekten der durch den Seetransport verursachten Emissionen (je nach Studie kommen 2-4% der weltweiten CO2-Emissionen aus der Schifffahrt) sind die jetzt schon hohen und in den nächsten Jahren weiter steigenden Brennstoffkosten ein wesentlicher Faktor in den Betriebskosten der Schifffahrtsbranche. Verglichen mit anderen Transportfahrzeugen sind Schiffe jedoch pro transportierter Tonne immer noch die umweltfreundlichsten Transportmittel und aus heutiger Sicht für lange Transportstrecken und große Transportmengen unverzichtbar. Dennoch ist unbestritten, dass die Schadstoffemissionen der Schiffe zur Luftverschmutzung und dem Klimawandel beitragen. Alternative Antriebe auf Basis erneuerbarer Energien können hier einen wesentlichen Beitrag zur Brennstoffeinsparung und damit zur CO2- und Schadstoffreduzierung leisten, zumal ein Großteil der Schiffe immer noch das stark schwefelhaltige Schweröl einsetzt, sofern die Richtlinien der Länder oder der Schifffahrtsorganisation IMO nicht für bestimmte Seegebiete (z.B. Nord- und Ostsee) andere Brennstoffe (Marine Diesel Oil MDO oder Marine Gas Oil MGO) fordern. Heute verwendete Segelrotoren basieren jedoch im Prinzip auf der Rotortechnologie des Herrn Flettner aus den 1920er Jahren. Hier bietet sich noch viel Raum für Optimierungen, die im Rahmen dieses Projektes untersucht und messtechnisch nachgewiesen werden sollen, um als Basis für die Entwicklung einer neuartigen, innovativen Segelmaschine zu dienen. Hauptziel ist die Verbesserung der 'Am Wind - Eigenschaften' des Segelrotors. Im Rahmen dieses Förderprojektes konnten die Grundlagen für eine zukunftweisende Segeltechnologie in der kommerziellen Seeschifffahrt erarbeitet werden. Es wurden verschiedene Schiffsvorentwürfe entwickelt, welche diese neue Segeltechnologie nutzen könnten. Unabhängig davon ob derartige Projekte zeitnah umgesetzt werden können, halten wir es für sehr notwendig die praktische Erprobung dieser neuen Segeltechnologie in realer Größe voranzutreiben. Aufgrund der wirtschaftlichen Vorteile gegenüber bekannten Segelsystemen könnte sich hieraus ein weitverbreitetes Produkt für die kommerzielle See-Schifffahrt entwickeln.
Projektziel ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur hydrierenden Entschwefelung von Schweröl als Schiffstreibstoff. Durch Verwendung von Schweröl emittiert die Schifffahrt heute bereits mehr als 12 Mio. t Schwefeldioxid. Durch Einführung weltweit bindender Schwefelgrenzwerte wird der Ausstoß des klimaschädlichen SO2 erheblich gemindert, gleichzeitig kann Schweröl aufgrund seines Schwefelgehalts nicht mehr verwendet werden. Zukünftig müsste das unvermeidlich in den Raffinerien anfallende Schweröl entsorgt oder zu leichteren Produkten umgewandelt werden. Bei der Umwandlung zielt man heute auf die möglichst vollständige Umwandlung des Schweröls durch teure, energieintensive Verfahren mit hohen Wasserstoffverbräuchen. Ziel des Projektes ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem das Schweröl in einem Slurry Reaktor direkt entschwefelt werden soll, um es weiterhin als Rohstoff nutzbar zu halten und seine Entsorgung zu vermeiden. Aufgrund der milderen Bedingungen wird dieses Verfahren ökologisch als auch wirtschaftlich den bisherigen überlegen sein.
Projektziel ist die Entwicklung eines innovativen Verfahrens zur hydrierenden Entschwefelung von Schweröl als Schiffstreibstoff. Durch Verwendung von Schweröl emittiert die Schifffahrt heute bereits mehr als zwölf Millionen Tonnen Schwefeldioxid (SO2). Durch Einführung weltweit bindender Schwefelgrenzwerte wird der Ausstoß des klimaschädlichen SO2 erheblich gemindert, gleichzeitig kann Schweröl aufgrund seines Schwefelgehalts nicht mehr verwendet werden. Klimaschädlich sind insbesondere die in der Atmosphäre aus SO2 entstehenden Sulfatpartikel, welche zur Belastung mit Feinstaub (PM10) beitragen. Zukünftig müsste das unvermeidlich in den Raffinerien anfallende Schweröl entsorgt oder zu leichteren Produkten umgewandelt werden. Bei der Umwandlung zielt man heute auf die möglichst vollständige Umwandlung des Schweröls durch teure, energieintensive Verfahren mit hohen Wasserstoffverbräuchen. Ziel dieses Projektes ist es, ein Verfahren zu entwickeln, bei dem das Schweröl in einem Slurry Reaktor direkt entschwefelt werden soll, um es weiterhin als Rohstoff nutzbar zu halten und seine Entsorgung zu vermeiden. Der abgetrennte Schwefel wird dem Markt zugeführt. Der bereits heute sehr große Bedarf an Schwefel zeigt, dass eine solche Verwendung des Schwefels aus diesem Verfahren keine Schwierigkeiten bereiten wird. Aufgrund der milderen Bedingungen wird dieses Verfahren ökologisch als auch wirtschaftlich den bisherigen überlegen sein.
Bedeutung des Projekts: Die illegale Entsorgung von Ölschlamm, der bei der Brennstoffseparation schwerölbetriebener Schiffe anfällt, stellt eines der großen Probleme des Meeresumweltschutzes dar. Die Verfolgung und Ahndung illegaler Einleitungen scheitert zumeist daran, dass der Verursacher nicht ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang ist der Nachweis über den Verbleib von ÖI und Ölschlamm an Bord von Schiffen, der in Form eines Öltagebuches geführt werden muss, von erheblicher Bedeutung. Eine falsche Öltagebuchführung, hinter der sich häufig illegale Entsorgungen verbergen, stellt eine Ordnungswidrigkeit dar, die vom BSH geahndet wird. Das BSH verwendet gesicherte Erkenntnisse über die Mengen des regelmäßig an Bord anfallenden Ölschlamms, um zu ermitteln, ob ein Öltagebuch hinsichtlich des Verbleibs von Ölschlamm richtig geführt wurde. Neuere technische Entwicklungen bei der Behandlung von Schweröl und Veränderungen der Schwerölqualität sind hinsichtlich ihres möglichen Einflusses auf den Anfall von Ölschlamm zu untersuchen, um die weitere Durchführung der Bußgeldverfahren zu gewährleisten. Gegenwärtiger Wissensstand: Bei der IMO, dem GL und der Forschungsstelle für Seeschifffahrt wurden in den achtziger Jahren Untersuchungen durchgeführt. Danach fallen je nach Qualität des verwendeten Schweröls ungefähr 1,3 - 4,2 Prozent Ölschlamm an. Projektbeschreibung : Ermittlung des Ölschlammanfalls an Bord von Seeschiffen - Statistische Erfassung im Rahmen der Überprüfung von Öltagebüchern bei MARPOL-Kontrollen; - Ermittlung durch Wasserschutzpolizeien anhand eines einheitlichen Formblatts; - Erfassung und Auswertung durch BSH- Ermittlung möglicher langfristiger Veränderungen der Qualität der verwendeten Schweröle - Auswertung der Ergebnisse der Bunkeranalysen von Analyselaboren z.B. DNV Petrol Service etc. seit 1980; - Erwerb der Daten; - Auswertung im Hinblick auf langfristige, signifikante Veränderungen der durchschnittlichen Bunkerqualität, insbesondere im Hinblick auf nichtverwertbare Rückstände. Auswirkungen der Verwendung neuer Technologien bei der Schwerölaufbereitung; - Erfassung und Auswertung der technischen Entwicklung im Bereich Separatorentechnik und zusätzliche Anlagen. - Ggf. Prüfung einzelner Anlagen durch externe Gutachter.
Der Vulkanismus an mittelozeanischen Rücken ist von großer Bedeutung für die geochemische Entwicklung des Erdmantels. Das MARSÜD Gebiet des SPP 1144 ist für detaillierte Untersuchungen zu kleinräumigen Variationen von geochemischen und isotopengeochemischen Parametern besonders geeignet, da hier angereicherter Erdmantel (bei 9 Grad 40S) und ein vermuteter hot-spot bei Ascension Island neben verarmtem Erdmantel vorliegen. Die Ergebnisse von hoch-präzisen HFSE Bestimmungen und Isotopenmessungen (Sr, Nd, Hf) aus der ersten Projektphase (18 Monate) zeigen, dass bisherige geodynamische Modelle modifiziert werden müssen. Des weiteren wurde festgestellt, dass der submarine und der subaerische Vulkanismus von Ascension von unterschiedlichen Mantelquellen gespeist wurden, die nicht auf einen mantle plume zurückzuführen sind. In der zweiten Phase des Projektes sollen detaillierte vulkanologische und petrogenetische Untersuchungen an einzelnen Vulkanfeldern im Vordergrund stehen. Hierbei soll der Einfluß von Mantelheterogenitäten auf die Produkte einzelner Eruptionen untersucht und die Entstehung von Ascension Island geklärt werden. Des Weiteren zeigen unsere Daten, dass sich HFSE und W bei der Bildung von MORB Schmelzen anders verhalten als Experimente vorhergesagt haben. Weitere Analysen und Modellierungen sind erforderlich um diesen Widerspruch aufzuklären.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 94 |
| Land | 2 |
| Wissenschaft | 23 |
| Zivilgesellschaft | 7 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 93 |
| Text | 1 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 1 |
| Offen | 93 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 86 |
| Englisch | 10 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 83 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 79 |
| Lebewesen und Lebensräume | 81 |
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