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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

Steine-Erden\Steinwolle-DE-2010

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

EMEP grids reprojected by EEA

The original EMEP grids have been reprojected into the European standard projection in order to facilitate re-use of EMEP information on air emissions, deposition and critical loads in EEA map products. Organisations responsible for delivering national data to EMEP should always use the grid in polar stereographic projection as provided by EMEP (http://www.emep.int/grid/index.html). EEA has reprojected the grid used by EMEP for analyses on air emissions (150*150 km2 and 50*50 km2 grids covering Europe)

106 Millionen Tonnen weniger CO2

UBA veröffentlicht Bericht zu vermiedenen Emissionen durch den Einsatz erneuerbarer Energien im Jahr 2007 In einem Bericht zur „Emissionsbilanz erneuerbarer Energieträger”, kommt das Umweltbundesamt (UBA) zu dem Ergebnis, dass im Jahr 2007 durch den Einsatz erneuerbarer Energien rund 106 Millionen Tonnen klimaschädlichen Kohlenstoffdioxids (CO2) vermieden wurden. Der Bericht stellt die Emissionsbilanz der erneuerbaren Energieträger sowohl methodisch als auch inhaltlich auf eine aktuelle Grundlage. Der Ausbau erneuerbarer Energien verlief in den letzten zehn Jahren sehr erfolgreich. Im Jahr 2007 deckten diese knapp zehn Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs ab, was einer Verdreifachung des Anteils im Vergleich zum Jahr 1997 entspricht. Eine Versorgung aus erneuerbaren Energien vermeidet klima- und umweltrelevante atmosphärische Emissionen. Zur Bestimmung der vermiedenen Emissionen in den Energiesektoren Strom, Wärme und Verkehr hat das Umweltbundesamt die Emissionsbilanzen erneuerbarer Energieträger inhaltlich und methodisch aktualisiert. Die Netto-Emissionsbilanz setzt sich dabei zum einen aus der eingesparten Menge an Emissionen und zum anderen aus neu entstandenen Emissionen - aus vorgelagerten Prozessen, wie zum Beispiel der Transport und die Herstellung von Windkraftanlagen - zusammen. Auf einem Experten-Workshop im Umweltbundesamt, in Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe Erneuerbare Energien-Statistik (AGEE-Stat), am 12. und 13. März 2009 wurden die verwendeten Datenquellen und Methoden zur Emissionsbilanzierung diskutiert und abgestimmt. Im Ergebnis führt die Neuberechnung der Netto-Emissionsbilanz erneuerbarer Energien zu einer Emissionsvermeidung von etwa 67 Millionen Tonnen CO 2 im Stromsektor, 28 Millionen Tonnen CO 2 im Wärmesektor und 11 Millionen Tonnen CO 2 im Verkehrssektor. Insgesamt ergibt sich damit eine CO 2 -Vermeidung von rund 106 Millionen Tonnen CO 2 im Jahr 2007. Bei einer erweiterten Betrachtung um die Treibhausgase Methan und Lachgas weist die Netto-Emissionsbilanz der erneuerbaren Energien - unter Berücksichtigung vorgelagerter Prozessschritte - eine Emissionsvermeidung in Höhe von rund 107 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten im Jahr 2007 auf. Allein im Stromsektor ist das eine Emissionsvermeidung von etwa 71 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente. Im Wärme- und Verkehrssektor kommen weitere 29 Millionen Tonnen beziehungsweise 7 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalente hinzu. Direkte und indirekte Landnutzungsänderungen sind aufgrund lückenhafter Datenlage sowie noch laufender methodischer Diskussionen in den Berechnungen nicht berücksichtigt.

Definition of Best Available Techniques (BAT) in Europe: BAT for Air Emission Reduction in the Chemical Industry Sector in Germany

In September 2016, the European Commission started an information exchange with member states, industry associations and NGOs on best available techniques for waste gas treatment in the chemical sector. Aim of the information exchange is the development of a Best Available Techniques (BAT) Reference Document on Common Waste Gas Treatment in the Chemical Sector (WGC ⁠ BREF ⁠). With this research report, the German Environment Agency (⁠ UBA ⁠) contributes to the information exchange. The objective of the project was the compilation and assessment of air emission values from installations of the chemical industry sector in Germany, considering related waste gas treatment. Veröffentlicht in Texte | 16/2017.

Abschlussbericht Messung der Nachhaltigkeit des Tourismus in Deutschland

Der Abschlussbericht stellt die im Forschungsvorhaben entwickelte Messung der ⁠ Nachhaltigkeit ⁠ des dem sogenannte Tourismus Sustainability Satellite Account (TSSA), ein Bilanzierungssystem zur Messung der Nachhaltigkeit des Deutschlandtourismus und den Zusatzindikatoren. Ersteres umfasst die Aspekte Wertschöpfung und Arbeitsplätzen, Arbeitsproduktivität, Energieverbrauch, Energieintensität. Emissionen von Treibhausgasen (THG), Wasserverbrauch und Gender Pay Gap. Im zweiten Teil finden sich Indikatoren zu ⁠ Biodiversität ⁠, Wasserqualität, Lärmbelastung, Flächeninanspruchnahme, Luftemissionen und Abfallaufkommen sowie für den sozialen ⁠ Indikator ⁠ Tourismusakzeptanz. Veröffentlicht in Texte | 73/2023.

Vierte Abwasser-Reinigungsstufe auch über Abwasserabgabe finanzierbar?

Gemeinsame Pressemitteilung von Umweltbundesamt, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung und Universität Leipzig Studie: Denkbar als Baustein einer Strategie für weniger Mikroverunreinigungen in Gewässern Die Abwasserabgabe könnte einen sinnvollen Beitrag zur Finanzierung des Ausbaus großer Kläranlagen mit einer so genannten vierten Reinigungsstufe leisten. Mit diesen Anlagen lassen sich Mikroverunreinigungen in Gewässern – etwa Arzneimittel – reduzieren, ergab eine neue Studie. Dieses Ergebnis reiht sich gut in ein umfassendes Konzept zur Reduzierung der Gewässerbelastung ein, an dem das Umweltbundesamt (UBA) derzeit arbeitet. Eine mögliche Maßnahme in diesem Konzept ist der weitere Ausbau von Kläranlagen. Die aktuelle Studie von Wissenschaftlern des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ) und des Instituts für Infrastruktur und Ressourcenmanagement der Universität Leipzig für das Umweltbundesamt zeigt nun: Die Abwasserabgabe sollte dazu gezielt fortentwickelt werden. Nicht nur ihre Lenkungswirkung müsse gestärkt, sondern gleichzeitig die Einnahmen für die anteilige Finanzierung des Ausbaus von Großkläranlagen (Größenklasse 5) eingesetzt werden. Für den Gesamterfolg dieses „Leipziger Modells“ sei aber auch eine wasserrechtliche Verpflichtung zur Behandlung von Mikroverunreinigungen in der Abwasserverordnung notwendig. Die Konzentrationen von bestimmten Mikroverunreinigungen wie Arzneimittelwirkstoffe in Flüssen, Seen und anderen Oberflächengewässern sind oftmals unerwünscht hoch. Teilweise überschreiten sie die gesetzlichen Umweltqualitätsnormen. Damit sie sinken, ist ein Bündel an Maßnahmen erforderlich: Anwendungsbeschränkungen und -verbote im ⁠ Stoff ⁠- und Produktrecht, eine umweltgerechte Entsorgung, die Verminderung von Luftemissionen oder eben zusätzliche, nachgeschaltete Technik zu Abwasserbehandlung in großen Kläranlagen. Sowohl national als auch auf EU-Ebene gibt es zahlreiche Aktivitäten und Überlegungen dazu – das ⁠ UBA ⁠ arbeitet daran, diese zu bewerten und zu einem Vorschlag für eine Gesamtstrategie zusammenzuführen. Nach Ansicht des UBA sind weitergehende Abwasserbehandlungsverfahren (eine sogenannte vierte Reinigungsstufe) in den kommunalen Kläranlagen der Größenklasse 5 – das sind Anlagen, an die mehr als 100.000 Einwohner angeschlossen sind – darin ein Baustein. Die aktuelle Studie hatte untersucht, welchen Beitrag die bundesdeutsche Abwasserabgabe für eine Aufrüstung ausgewählter öffentlicher Abwasserbehandlungsanlagen der Größenklasse 5 leisten kann. Die Forscher raten zu einer aus der Abwasserabgabe gespeisten Förderung der vierten Reinigungsstufe, da dies das beste Kosten-Nutzen-Verhältnis aufweise. Die Studie schlägt vor, 75 Prozent der jährlichen Investitionskosten einer vierten Reinigungsstufe für einen Zeitraum von 15 Jahren bei Kläranlagen der Größenklasse 5 zu bezuschussen. Mit der neuen Studie liegt nun eine erste fundierte ⁠ Machbarkeitsstudie ⁠ für die Finanzierung der vierten Reinigungsstufe in Deutschland auf dem Tisch. Die kommunalen Großkläranlagen unter Verursachergesichtspunkten zur Reduzierung von Mikroverunreinigungen heranzuziehen, halten die Forscher für angemessen. „Es spricht viel dafür, großtechnische Lösungen am Gewässerzulauf als eine der volkswirtschaftlich günstigsten Optionen in Betracht zu ziehen“, erläutert Erik Gawel, UFZ-Ökonom und Leiter der Studie. Die Beschränkung auf Groß-Kläranlagen sichert dabei die Kosteneffizienz, weil über sie bereits rund 50 Prozent der gesamten Schadstofffracht behandelt werden können. Somit ergreifen „einige“ Kläranlagen-Betreiber hochwirksame Maßnahmen stellvertretend für „viele“ Verursacher – Industrie, Gewerbe, Landwirtschaft oder Verbraucher – die dann über die Abwasserabgabe zur Finanzierung mit herangezogen werden. „Wir gehen davon aus, dass eine Bezuschussung in Höhe von 75 Prozent der Investitionskosten für die vierte Reinigungsstufe auf allen Kläranlagen der Größenklasse 5 rund 100 bis 130 Millionen Euro jährlich über einen Zeitraum von 15 Jahren erfordert“, erläutert Robert Holländer von der Universität Leipzig. Dies würde bundesweit rund 35 Prozent des gegenwärtigen Aufkommens der Abwasserabgabe (ca. 300 Millionen Euro pro Jahr) binden und legt eine entsprechende Aufstockung nahe. Damit das Modell funktioniert, müssten auch die ordnungsrechtlichen Anforderungen an die Elimination von Mikroverunreinigungen für die geförderten Groß-Kläranlagen angepasst werden. Das deutsche Wasserrecht hält dafür etwa mit der Abwasserverordnung die nötigen Instrumente bereit“, betont Wolfgang Köck, Chef-Jurist am UFZ. Die Präsidentin des Umweltbundesamtes Maria Krautzberger stellt klar: „Weitergehende Maßnahmen zum Schutz der Gewässer sind unverzichtbar. Jetzt gilt es, effektive und effiziente Maßnahmen zu ergreifen, um die für die Gewässer hochproblematischen Mikroverunreinigungen z. B. durch Arzneimittel wirksam und dauerhaft zu verringern. Die vierte Reinigungsstufe kommt als eine Möglichkeit in Betracht. Sie würde gleichzeitig die Technikführerschaft Deutschlands in diesem Bereich stärken.“ Kontakt Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung (UFZ) Prof. Dr. Erik Gawel, 0341/235-1940, erik [dot] gawel [at] ufz [dot] de , http://www.ufz.de/index.php?de=17273 Prof. Dr. Wolfgang Köck, 0341/235-1232, wolfgang [dot] koeck [at] ufz [dot] de , http://www.ufz.de/index.php?de=1777 UFZ-Pressestelle, Susanne Hufe, Tilo Arnhold Tel.: 0341/235-1630, -1635 http://www.ufz.de/index.php?de=640 Universität Leipzig Institut für Infrastruktur und Ressourcenmanagement Prof.-Dr.-Ing. Robert Holländer Tel.: 0341/97-33871 hollaender [at] wifa [dot] uni-leipzig [dot] de , http://www.wifa.uni-leipzig.de/iirm/professur-umwelttechnik-in-der-wasse... Umweltbundesamt Martin Ittershagen, Leiter „Presse- und Öffentlichkeitsarbeit, Internet“ Tel: 0340/2103-2122 martin [dot] ittershagen [at] uba [dot] de

Organische Mikroverunreinigungen in Gewässern

Die Konzentrationen an Mikroverunreinigungen überschreiten in vielen Gewässern die gesetzlich vorgegebenen Umweltqualitätsnormen. Zur Reduzierung der Einträge reichen die möglichen Vermeidungsmaßnahmen, wie Anwendungsbeschränkungen oder -verbote über Stoffrecht, Produktrecht, Verminderung von Luftemissionen nicht aus, so dass nur eine nachgeschaltete Abwasserbehandlungstechnik Erfolg verspricht. Dies erfordert die Fortschreibung des Standes der Technik bei der Abwasserbehandlung und die Einführung weitergehender Abwasserbehandlungsverfahren (4. Reinigungsstufe) in den kommunalen Kläranlagen (KA) der Größenklasse 5 sowie kleinerer KA, die in sensitive Gewässer einleiten. Am wirksamsten und kosteneffizientesten sind dabei gegenwärtig die Verfahren der Ozonung und der Aktivkohleadsorption durch Pulveraktivkohle. Für eine gerechte Lastenverteilung sollten Optionen für eine öffentliche Anreizfinanzierung erwogen werden. Veröffentlicht in Position.

Chem-Org\PVC(Suspens)-DE-2010

PVC-Polymerisation von monomerem Vinylchlorid (VCM) zu Polyvinylchorid (PVC) nach dem Suspensionsverfahren. Drei Verfahren zur Herstellung von PVC werden industriell durchgeführt, das Suspensionsverfahren, das Masseverfahren und das Emulsionsverfahren. Das Herstellungsverfahren beeinflußt die Eigenschaften des PVC und damit dessen Anwendungsgebiete. [PVC wird nie in Reinform verarbeitet. Hilfsstoffe (Farbmittel, Weichmacher etc.) ermöglichen die reibungslose Verarbeitung und bestimmen die Eigenschaften des Produkts. Die Weiterverarbeitung von PVC wird in diesem Prozess nicht berücksichtigt.]. Ein wesentlicher Teil des technischen Aufwandes zur PVC-Herstellung gilt der Verhinderung von VCM-Emissionen und der Entmonomerisierung (Entfernen von VCM aus dem Polymerisationsprodukt). Bei der Suspensionspolymerisation des VCM wird dieses durch starkes Rühren in Wasser fein verteilt. Die Polymerisation wird durch die Zugabe von Initiatoren (meist ein organisches Peroxid) in Gang gesetzt, die sich im Monomeren lösen. Suspendierungsmittel verhindern ein Zusammenbacken der sich bildenden Partikel. Die Polymerisation (Dauer 6 bis 8 Stunden) erfolgt diskontinuierlich in Rührkesseln. Wenn 90 % des VCM polymerisiert sind, wird die Reaktion abgebrochen. Nicht polymerisiertes VCM wird wiedergewonnen. Die Suspension (etwa 32 % Feststoff) wird in Zentrifugen weitgehend vom Wasser befreit. Anschließend erfolgt die Trocknung und Lagerung des PVC. Ortsbezug: Weltweit wurden 1990 18,3 Mio. t PVC produziert (Nordamerika 4,7 Mio. t, Westeuropa 4,8 Mio. t, Japan 2,1 Mio. t) (Ullmann 1992). In (APME 1994) werden für Westeuropa 1994 PVC-Produktionsmengen von 5,243 Mio. t angegeben. Nach (Ullmann 1992) entfallen 80 % der Weltprodukion auf das Suspensionsverfahren, 12 % auf das Emulsionsverfahren (1989: weltweit 1,6 Mio. t; davon 41 % Westeuropa, 17 % USA, 10 % Japan) und 8 % auf das Masseverfahren. Nach (OEKO 1989) entfallen in der Bundesrepublik Deutschland 60 % der PVC-Produktion auf das Suspensionsverfahren, 28 % auf das Emulsionsverfahren und 12 % auf das Masseverfahren. In der BRD wurden 1987 1,32 Mio PVC hergestellt (Tötsch 1990). Für die Genese der Kennziffern in GEMIS wurden Daten aus #1 und #2 bzw. #3 verwendet (siehe unten). Die dort enthaltenen Werte geben den Stand der Technik Ende der 80er bzw. Anfang der 90er Jahre in der BRD bzw. von Standorten der Fa. Norsk Hydro wieder. Allokation: keine Genese der Daten: Massenbilanz - Für die Erzeugung von 1 t PVC werden 1010 kg an monomerem Vinylchlorid eingesetzt. Weiterhin werden und Initiatoren (organische Peroxide 0,87 kg) zum Starten der Polymerisation und Stabilisatoren (Methylzellulose 0,5 kg) von zusammen 1,37 kg benötigt. Die Verluste bei der Massenbilanz werden in #1 mit "Verluste im Abwasser" 3 kg, "Verluste als PVC Staub" 1 kg und "sonstige Verluste" ca. 7,4 kg beziffert. Energiebedarf - Der Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne PVC beträgt nach #1 rund 0,72 GJ an elektrische Energie. Emissionen - An prozessspezifischen Luftemissionen bei der PVC-Polymerisation ist vor allem VCM von Bedeutung. Es wird in #1 mit einem Umwelteintrag von 300 t VCM für 1988 gerechnet. Legt man die PVC-Produktionszahlen von 1987 (1,32 Mio. t) zugrunde, so ergibt sich für die VCM-Emission ein Wert von ca. 0,23 kg/tP. Verfahrensunterschiede (Suspensions-, Masse- oder Emulsionsverfahren) bleiben bei dieser Berechnung unberücksichtigt. In #2 werden die prozessbedingten VOC-Emissionen bei der PVC-Herstellung (Suspensionsverfahren) abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 1,5 kg VOC/t PVC. Dieser Wert wird bei GEMIS unter NMVOC aufgeführt. In #3 werden Emissionen der PVC-Produktion nach einer Studie von Norsk Hydro (Grundlagen sind Daten von vier Standorten der Fa. Norsk Hydro) aufgeführt. Es werden folgende Emissionen genannt: 0,675 kg VCM/t PVC (Luft), 0,185 kg PVC-Staub/t PVC (Luft), 0,059 kg PVC/t PVC (Wasser) und 3,9 kg verunreinigtes PVC/t PVC (Abfall). Eine Zuordnung der Emissionen zu einem bestimmten Herstellungsverfahren ist dabei nicht möglich. Wasser - Für die Herstellung von einer Tonne PVC werden insgesamt 104 t Wasser benötigt. 100 t werden davon als Kühlwasser, 1,0 t als Mitteldruckdampf verwendet. Bei den restlichen 3 t handelt es sich um entmineralisiertes Wasser (#1). Beim Suspensions- und Emulsionsverfahren entstehen VCM-belastete Abwässer (quantitative Angaben zu Abwasserfrachten liegen nicht vor). Im Ablauf von zentralen biologischen Abwasserreinigungsanlagen ist VCM in der Regel nicht nachweisbar. Wegen der Flüchtigkeit geben VCM-haltige Abwässer das Vinylchlorid relativ schnell an die Atmosphäre ab (UBA 1991). Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 99% Produkt: Kunststoffe

Chem-Org\PVC(Suspens)-DE-2030

PVC-Polymerisation von monomerem Vinylchlorid (VCM) zu Polyvinylchorid (PVC) nach dem Suspensionsverfahren. Drei Verfahren zur Herstellung von PVC werden industriell durchgeführt, das Suspensionsverfahren, das Masseverfahren und das Emulsionsverfahren. Das Herstellungsverfahren beeinflußt die Eigenschaften des PVC und damit dessen Anwendungsgebiete. [PVC wird nie in Reinform verarbeitet. Hilfsstoffe (Farbmittel, Weichmacher etc.) ermöglichen die reibungslose Verarbeitung und bestimmen die Eigenschaften des Produkts. Die Weiterverarbeitung von PVC wird in diesem Prozess nicht berücksichtigt.]. Ein wesentlicher Teil des technischen Aufwandes zur PVC-Herstellung gilt der Verhinderung von VCM-Emissionen und der Entmonomerisierung (Entfernen von VCM aus dem Polymerisationsprodukt). Bei der Suspensionspolymerisation des VCM wird dieses durch starkes Rühren in Wasser fein verteilt. Die Polymerisation wird durch die Zugabe von Initiatoren (meist ein organisches Peroxid) in Gang gesetzt, die sich im Monomeren lösen. Suspendierungsmittel verhindern ein Zusammenbacken der sich bildenden Partikel. Die Polymerisation (Dauer 6 bis 8 Stunden) erfolgt diskontinuierlich in Rührkesseln. Wenn 90 % des VCM polymerisiert sind, wird die Reaktion abgebrochen. Nicht polymerisiertes VCM wird wiedergewonnen. Die Suspension (etwa 32 % Feststoff) wird in Zentrifugen weitgehend vom Wasser befreit. Anschließend erfolgt die Trocknung und Lagerung des PVC. Ortsbezug: Weltweit wurden 1990 18,3 Mio. t PVC produziert (Nordamerika 4,7 Mio. t, Westeuropa 4,8 Mio. t, Japan 2,1 Mio. t) (Ullmann 1992). In (APME 1994) werden für Westeuropa 1994 PVC-Produktionsmengen von 5,243 Mio. t angegeben. Nach (Ullmann 1992) entfallen 80 % der Weltprodukion auf das Suspensionsverfahren, 12 % auf das Emulsionsverfahren (1989: weltweit 1,6 Mio. t; davon 41 % Westeuropa, 17 % USA, 10 % Japan) und 8 % auf das Masseverfahren. Nach (OEKO 1989) entfallen in der Bundesrepublik Deutschland 60 % der PVC-Produktion auf das Suspensionsverfahren, 28 % auf das Emulsionsverfahren und 12 % auf das Masseverfahren. In der BRD wurden 1987 1,32 Mio PVC hergestellt (Tötsch 1990). Für die Genese der Kennziffern in GEMIS wurden Daten aus #1 und #2 bzw. #3 verwendet (siehe unten). Die dort enthaltenen Werte geben den Stand der Technik Ende der 80er bzw. Anfang der 90er Jahre in der BRD bzw. von Standorten der Fa. Norsk Hydro wieder. Allokation: keine Genese der Daten: Massenbilanz - Für die Erzeugung von 1 t PVC werden 1010 kg an monomerem Vinylchlorid eingesetzt. Weiterhin werden und Initiatoren (organische Peroxide 0,87 kg) zum Starten der Polymerisation und Stabilisatoren (Methylzellulose 0,5 kg) von zusammen 1,37 kg benötigt. Die Verluste bei der Massenbilanz werden in #1 mit "Verluste im Abwasser" 3 kg, "Verluste als PVC Staub" 1 kg und "sonstige Verluste" ca. 7,4 kg beziffert. Energiebedarf - Der Energiebedarf zur Herstellung einer Tonne PVC beträgt nach #1 rund 0,72 GJ an elektrische Energie. Emissionen - An prozessspezifischen Luftemissionen bei der PVC-Polymerisation ist vor allem VCM von Bedeutung. Es wird in #1 mit einem Umwelteintrag von 300 t VCM für 1988 gerechnet. Legt man die PVC-Produktionszahlen von 1987 (1,32 Mio. t) zugrunde, so ergibt sich für die VCM-Emission ein Wert von ca. 0,23 kg/tP. Verfahrensunterschiede (Suspensions-, Masse- oder Emulsionsverfahren) bleiben bei dieser Berechnung unberücksichtigt. In #2 werden die prozessbedingten VOC-Emissionen bei der PVC-Herstellung (Suspensionsverfahren) abgeschätzt. Daraus ergibt sich ein Wert von ca. 1,5 kg VOC/t PVC. Dieser Wert wird bei GEMIS unter NMVOC aufgeführt. In #3 werden Emissionen der PVC-Produktion nach einer Studie von Norsk Hydro (Grundlagen sind Daten von vier Standorten der Fa. Norsk Hydro) aufgeführt. Es werden folgende Emissionen genannt: 0,675 kg VCM/t PVC (Luft), 0,185 kg PVC-Staub/t PVC (Luft), 0,059 kg PVC/t PVC (Wasser) und 3,9 kg verunreinigtes PVC/t PVC (Abfall). Eine Zuordnung der Emissionen zu einem bestimmten Herstellungsverfahren ist dabei nicht möglich. Wasser - Für die Herstellung von einer Tonne PVC werden insgesamt 104 t Wasser benötigt. 100 t werden davon als Kühlwasser, 1,0 t als Mitteldruckdampf verwendet. Bei den restlichen 3 t handelt es sich um entmineralisiertes Wasser (#1). Beim Suspensions- und Emulsionsverfahren entstehen VCM-belastete Abwässer (quantitative Angaben zu Abwasserfrachten liegen nicht vor). Im Ablauf von zentralen biologischen Abwasserreinigungsanlagen ist VCM in der Regel nicht nachweisbar. Wegen der Flüchtigkeit geben VCM-haltige Abwässer das Vinylchlorid relativ schnell an die Atmosphäre ab (UBA 1991). Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Grundstoffe-Chemie gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 99% Produkt: Kunststoffe

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