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
Die SO2-depolarisierte Elektrolyse (SDE) ist ein vielversprechendes Wasserelektrolyse-Verfahren um aus einer SO2/H2O-Mischung Wasserstoff und Schwefelsäure zu erzeugen. Dieser Prozess ist thermodynamisch besonders effizient und ermöglicht die Erzeugung von Schwefelsäure, welche im Rahmen der Kreislaufwirtschaft auch direkt in einem Prozess zur Aufarbeitung zinkhaltiger Abfälle eingesetzt werden. Der Wasserstoff kann dann verwendet werden, um fossile Energieträger beim Schwefelsäurerecycling zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts Sul4Fuel soll die innovative Technologie im industriellen Maßstab erprobt werden. Dazu ist eine Weiterentwicklung der an der finnischen Aalto-Universität im Technologiereifegrad (TRL) von 4-5 erprobten Technologie der SDE erforderlich. Die Umsetzung im Pilotmaßstab unter Erreichung von TRL 6-7 soll am Standort Duisburg der Grillo-Werke geschehen. Ziel des Teilvorhabens von Grillo ist es, eine SDE-Pilotanlage zu entwerfen, zu beschaffen und in Betrieb zu nehmen. Das Teilvorhaben von Grillo basiert auf den Ergebnissen der Teilvorhaben des DLR und HPs.
Die SO2-depolarisierte Elektrolyse (SDE) ist ein vielversprechendes Wasserelektrolyse-Verfahren um aus einer SO2/H2O-Mischung Wasserstoff und Schwefelsäure zu erzeugen. Dieser Prozess ist thermodynamisch besonders effizient und ermöglicht die Erzeugung von Schwefelsäure, welche im Rahmen der Kreislaufwirtschaft auch direkt in einem Prozess zur Aufarbeitung zinkhaltiger Abfälle eingesetzt werden. Der Wasserstoff kann dann verwendet werden, um fossile Energieträger beim Schwefelsäurerecycling zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts Sul4Fuel soll die innovative Technologie im industriellen Maßstab erprobt werden. Dazu ist eine Weiterentwicklung der an der finnischen Aalto-Universität im Technologiereifegrad (TRL) von 4-5 erprobten Technologie der SDE erforderlich. Die Umsetzung im Pilotmaßstab unter Erreichung von TRL 6-7 soll am Standort Duisburg der Grillo-Werke geschehen. Ziel des Teilvorhabens von Grillo ist es, eine SDE-Pilotanlage zu entwerfen, zu beschaffen und in Betrieb zu nehmen. Das Teilvorhaben von Grillo basiert auf den Ergebnissen der Teilvorhaben des DLR und HPs.
Die SO2-depolarisierte Elektrolyse (SDE) ist ein vielversprechendes Wasserelektrolyse-Verfahren um aus einer SO2/H2O-Mischung Wasserstoff und Schwefelsäure zu erzeugen. Dieser Prozess ist thermodynamisch besonders effizient und ermöglicht die Erzeugung von Schwefelsäure, welche im Rahmen der Kreislaufwirtschaft auch direkt in einem Prozess zur Aufarbeitung zinkhaltiger Abfälle eingesetzt werden. Der Wasserstoff kann dann verwendet werden, um fossile Energieträger beim Schwefelsäurerecycling zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts Sul4Fuel soll die innovative Technologie im industriellen Maßstab erprobt werden. Dazu ist eine Weiterentwicklung der an der finnischen Aalto-Universität im Technologiereifegrad (TRL) von 4-5 erprobten Technologie der SDE erforderlich. Die Umsetzung im Pilotmaßstab unter Erreichung von TRL 6-7 soll am Standort Duisburg der Grillo-Werke geschehen. Der Schwerpunkt des Teilvorhabens von HP ist es, während der Laborprototyp-Aufbauphase alle relevanten Daten zu identifizieren und zu sammeln, eine technische Studie für die Schwefeldioxid- depolarisierte Elektrolyse im Pilotmaßstab aufzustellen und den Prozess zu simulieren und zu bewerten. Das Teilvorhaben von HP basiert auf den Ergebnissen des Teilvorhabens der DLR; die Ergebnisse des Teilvorhabens von HP fließen in das Teilvorhaben von Grillo mit ein.
Die SO2-depolarisierte Elektrolyse (SDE) ist ein vielversprechendes Wasserelektrolyse-Verfahren um aus einer SO2/H2O-Mischung Wasserstoff und Schwefelsäure zu erzeugen. Dieser Prozess ist thermodynamisch besonders effizient und ermöglicht die Erzeugung von Schwefelsäure, welche im Rahmen der Kreislaufwirtschaft auch direkt in einem Prozess zur Aufarbeitung zinkhaltiger Abfälle eingesetzt werden. Der Wasserstoff kann dann verwendet werden, um fossile Energieträger beim Schwefelsäurerecycling zu ersetzen. Im Rahmen des Projekts Sul4Fuel soll die innovative Technologie im industriellen Maßstab erprobt werden. Dazu ist eine Weiterentwicklung der an der finnischen Aalto-Universität im Technologiereifegrad (TRL) von 4-5 erprobten Technologie der SDE erforderlich. Die Umsetzung im Pilotmaßstab unter Erreichung von TRL 6-7 soll am Standort Duisburg der Grillo-Werke geschehen. Fokus des Teilvorhabens des DLRs ist es einen neuen SDE-Laborprototyp aufzubauen, der sämtliche material-, komponenten- und verfahrenstechnische Verbesserungen gegenüber existierenden Vorläufern aufweist. Die Ergebnisse aus dem verbesserten SDE Laboraufbau fließen in die Teilvorhaben beider anderer Projektpartner ein.
Das Gelände ist Teil eines seit 1871 durch die chemische Industrie- und Farbenproduktion geprägten Industriebereiches entlang der Schnellerstraße im Bezirk Treptow-Köpenick. Durch die Chemischen Fabriken Kunheim wurde ab 1889 neben Schwefelsäure mit der Produktion von Rotkali, Gelbkali, Berliner-, Pariser- und Stahlblau begonnen. Als Grundstoff wurden die Abfallprodukte aus der Gasgewinnung (Gaswässer, Reinigermassen und Teere) herangezogen. Ab 1993 erfolgte der Rückbau der industriellen Anlagen im Rahmen des ÖGP(Ökologisches Großprojekt.). Zukünftig wird das Gelände als Verwaltungsstandort sowie für Lagerhaltung und Verkauf genutzt. Am Standort gelangten Schadstoffe über Havarien, Handhabungsverluste und als Aufschüttungsmaterial nach Kriegsschäden in den Boden und in das Grundwasser. Eine akute Schädigung des Grundwassers mit Cyaniden und Arsen bis in die Rohwassergewinnungsanlagen des Wasserwerkes Johannisthal ist nachgewiesen. In den Schadenszentren liegen Kontaminationen des Bodens bis zu 3 g/kg an Cyaniden und bis zu 7 g/kg an Arsen vor. Die Belastungen des Bodens reichen bis in eine Tiefe von 10 m unter GOK(Geländeoberkante.). Zum Schutz der Trinkwassergewinnung im Bereich des Wasserwerkes Johannisthal waren erhebliche Sanierungs- und Sicherungsmaßnahmen erforderlich bzw. sind in Form einer hydraulischen Abstromsicherung weiterhin notwendig. Um sowohl den Zufluss von Spreewasser in die kontaminierten Bodenschichten zu vermindern als auch den Transfer von Schadstoffen in die Spree zu unterbinden, erfolgte 1995 bis 1996 die Errichtung einer bis in eine Tiefe von 31,8 m reichenden einwandigen Schlitzwand entlang der Spree und des Britzer Zweigkanals auf einer Länge von ca. 1.000 m. Außerdem wurde im Jahr 1995 partiell stark kontaminierter Boden im Rahmen eines Neubaus einer Lagerhalle ausgehoben. Ab 1998 fand auf den nicht mehr mit nutzbaren Gebäuden belegten Flächen eine Tiefenenttrümmerung statt. Zur Verhinderung weiterer Schadstoffverlagerungen in das Grundwasser wurde die Regenwasserkanalisation erneuert, die Freiflächen wurden mittels Kunststoffdichtungsbahnen abgedeckt und anschließend begrünt. Die Verkehrsflächen erhielten eine neue Oberflächenabdichtung aus Asphalt. Die Versiegelungsmaßnahmen konnten 2004 mit der Revitalisierung der “Alten Grünfläche” abgeschlossen werden. Die Abstromsicherung wird seit 1996 durch den Betrieb einer Grundwasserreinigungsanlage mit derzeit 19 Sicherungsbrunnen gewährleistet. Der obere, ca. 15 m mächtige 1. Grundwasserleiter wird allein mit 15 Brunnen gesichert. 2012 wurde die Anzahl der Sicherungsbrunnen im 2. Grundwasserleiter auf vier verdoppelt, um ein weiteres Abdriften von arsenbelastetem Grundwasser zu vermeiden. Die Grundwasserreinigungsanlage wurde letztmalig 2012 an neuem Standort, am Fuße der ehem. Betriebsdeponie, errichtet und reinigt nun ca. 80 m³/h. In diesem Zusammenhang wurden 2011 die Zuleitungen zur Reinigungsanlage erneuert. Die Betriebsdeponie wurde schon 1997 mittels Kunststoffdichtungsbahnen abgedichtet und begrünt. Nach der Errichtung der Minna-Todenhagen-Brücke“ über die Spree im Jahr 2017, erfolgt 2018 bis 2020 die abschließende Oberflächenversiegelung auf den angrenzenden Grundstücken mit gleicher historisch bedingter Bodenbelastung. Die Gesamtkosten der Maßnahmen belaufen sich auf insgesamt ca. 6,2 Mio. € für den Zeitraum von 1991 bis 2010. Davon entfielen u.a. 1,85 Mio. € auf die Herrichtung der Verkehrsflächen einschließlich des Neubaus der Regenwasserkanalisation, 1,5 Mio. € anteilig auf die Schlitzwand, 1,78 Mio. € auf die Tiefenenttrümmerung und Oberflächenversiegelung sowie 300.000 € auf die Boden- und Grundwasseruntersuchungen. In den Jahren 2011 bis 2012 betrugen die Investitionen am Standort und den Nachbargrundstücken 0,9 Mio. €. Der Abschluss der Oberflächenversiegelung auf den Nachbargrundstücken bedingt bis 2020 weitere Investitionen von ca. 6 Mio €.
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 (SO2) wird mit einem Abhitzekessel abgekühlt. Ein Teil davon wird im Anschluss mit Hilfe einer Adsorptionskälteanlage verflüssigt. Der andere Teil des SO2 wird in einem Konverter mittels eines Katalysators zu Schwefeltrioxid (SO3) oxidiert und anschließend in einem Adsorber in konzentrierte Schwefelsäure umgewandelt, das Verhältnis SO2 zu H2SO4 (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 CO2-Emissionen jährlich vermieden werden, was einer Minderung um etwa 33 Prozent entspricht.
Blei aus Bleierzverhüttung (Primärblei) und Recycling (Sekundärblei), Angaben in #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärbleierzeugung und auf #2 für die Sekundärbleierzeugung. Genese der Daten: Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärblei Sekundärblei berücksichtigt: Strom GJ/t 3,18 0,08 Diesel in Baumaschinen GJ/t 0,89 - Industriekohlenfeuerung GJ/t 7,3 - Erdgas in Feuerung GJ/t 6,3 1,04 Sprengstoff kg/t 5,6 - Kalkstein kg/t 120 - Eisenerz kg/t 70 - Emissionen, Blei kg/t 3 0,2 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 17 Transport Emissionen: As kg/t 0,3 - Cd kg/t 0,0055 0,0025 Hg kg/t 0,003 - Zn kg/t 0,11 0,3 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion.
Blei aus Bleierzverhüttung (Primärblei) und Recycling (Sekundärblei), Angaben in #1 basieren auf Mengen und Energiedaten aus (Boustead 1979) für die Primärbleierzeugung und auf #2 für die Sekundärbleierzeugung. Genese der Daten: Es werden folgende Angaben gemacht Mengeninput Einheit Primärblei Sekundärblei berücksichtigt: Strom GJ/t 3,18 0,08 Diesel in Baumaschinen GJ/t 0,89 - Industriekohlenfeuerung GJ/t 7,3 - Erdgas in Feuerung GJ/t 6,3 1,04 Sprengstoff kg/t 5,6 - Kalkstein kg/t 120 - Eisenerz kg/t 70 - Emissionen, Blei kg/t 3 0,2 Nicht berücksichtigt: Stahl unlegiert kg/t 17 Transport Emissionen: As kg/t 0,3 - Cd kg/t 0,0055 0,0025 Hg kg/t 0,003 - Zn kg/t 0,11 0,3 Wichtige Angaben fehlen, z.B. die So2-Emissionen wie die Schwefelsäureproduktion.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 41 |
| Land | 2 |
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| Förderprogramm | 13 |
| Text | 29 |
| License | Count |
|---|---|
| geschlossen | 3 |
| offen | 12 |
| unbekannt | 27 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 42 |
| Englisch | 5 |
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| Lebewesen und Lebensräume | 40 |
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