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s/voda/Soda/gi

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2

Die Gesamtzielstellung des Teilprojektes besteht darin, entscheidende Prozessschritte für eine alternative auf Membrantrennprozessen basierende Produktionsroute für Soda und Natron zu entwickeln und zu erproben. Zentral sind dabei die Abtrennung und Reinigung von CO2 aus Biogas bzw. aus (biogenen) Verbrennungsgasen, die Entwicklung von elektrochemischen Membranverfahren und von Adsorptionseinheiten für die Überführung von Salzsole (NaCl) in Soda-/Natronlösung mittels Salzspaltung/Metathese und die Untersuchung des Einsatzes geothermischer Energie für die weiterhin notwendigen thermische Prozessschritte zur perspektivischen Substitution von Erdgas im Zuge der Produktreinigung und -konfektionierung. Die Prozesse sollen bis TRL 5 entwickelt und erprobt werden. Auf diese Weise ließen sich mehr als eine Mio. t/a CO2 vermeiden. Mit den gewonnenen Daten und Informationen werden eine LCA und die Planung der nächsten Umsetzungsstufe vorgenommen.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Entwicklung von Membranprozessen für CO2-Abtrennung/Reinigung zur Herstellung von Soda/Natron

Die Gesamtzielstellung des Projektes besteht darin, entscheidende Prozessschritte für eine alternative auf Membrantrennprozessen basierende Produktionsroute für Soda und Natron zu entwickeln und zu erproben. Zentral sind dabei die Abtrennung und Reinigung von CO2 aus Biogas bzw. aus (biogenen) Verbrennungsgasen, die Entwicklung von elektrochemischen Membranverfahren und von Adsorptionseinheiten für die Überführung von Salzsole (NaCl) in Soda-/Natronlösung mittels Salzspaltung/Metathese und die Untersuchung des Einsatzes geothermischer Energie für die weiterhin notwendigen thermische Prozessschritte zur perspektivischen Substitution von Erdgas im Zuge der Produktreinigung und -konfektionierung, siehe Verfahrensfließbild. Prozesse zur Herstellung von Basischemikalien in der chemischen Industrie zählen zu den Großemittenten von CO2. Da diese Produkte in einer Vielzahl von Produktionsketten eingesetzten werden, ist ein Verzicht oder eine Substitution nach derzeitigem Kenntnisstand nicht möglich. Daraus leitet sich die Fragestellung ab, inwieweit es technisch und wirtschaftlich möglich ist, diese Prozesse künftig so zu gestalten, dass die Emission von Treibhausgasen minimiert wird und CO2 ggf. noch stärker als bisher an Stelle fossiler Kohlenstoffträger als Rohstoff dienen kann. Ein großtechnischer Prozess, bei dem dies prinzipiell relativ leicht möglich wäre, ist die Herstellung von Soda und Natron nach dem Solvayverfahren. Im Prozess werden Kochsalz, Kohle, Kalkstein und Ammoniak eingesetzt. Es entstehen sehr große Mengen hochsaliner Abwässer als Abprodukt. Eine Verwertung der FuE-Ergebnisse auf industrieller Anwendungsebene steht daher in Aussicht. Nächster Schritt wäre die Umsetzung im Pilotmaßstab. Das CO2-Vermeidungspotential beläuft sich allein in Deutschland auf ca. 1,8 Mio. t CO2. Hinzukommt die Vermeidung des Anfalls von ca. 12,5 Mio. m3/a hochsaliner Abwässer.

Abwassereinleitungen in die Mulde untersucht - Erste Ergebnisse des Monitorings liegen vor

Im Chemiepark Bitterfeld-Wolfen hat sich in den letzten Jahren viel bewegt. Ein zentraler Punkt dabei ist die ordnungsgemäße Beseitigung des Abwassers. Das Gemeinschaftsklärwerk Bitterfeld-Wolfen, das größte seiner Art im Land, wird derzeit erweitert, um zukünftigen Anforderungen gerecht zu werden. Die Kapazität soll künftig über eine Million Einwohnerwerten liegen. Dafür hat das Landesverwaltungsamt als obere Wasserbehörde im Jahr 2022 die notwendigen Voraussetzungen geschaffen. Erforderlich war eine geänderte wasserrechtliche Genehmigung für die Erweiterung der Abwasserbehandlungsanlage und eine neu zu erteilende wasserrechtliche Erlaubnis für das Einleiten des gereinigten Abwassers, hier mit deutlich höheren Mengen als zuvor. Um eine umweltgerechte Entsorgung der Abwässer zu gewährleisten, hat das Landesverwaltungsamt deswegen zum Schutz der Mulde Überwachungswerte festgelegt, die teilweise weitergehend sind als die grundlegenden Forderungen der Abwasserverordnung. Dazu überprüft das Landesverwaltungsamt regelmäßig den Zustand der Anlage und die Einhaltung der Anforderungen. Bei der letzten Anlagenschau am 12. November wurden erste umfassende Ergebnisse des entsprechenden Mulde-Monitorings präsentiert. Im Rahmen dieses Monitorings werden seit 2022 an fünf Messstellen in der Mulde chemisch-physikalische Parameter sowie biologische Qualitätskomponenten untersucht. „Das Monitoring ist wichtig, um Trends zu erkennen und erforderlichenfalls nachteiligen Einflüssen entgegenwirken zu können.“, so des Referates Abwasser im Landesverwaltungsamt, Gernot Kruse. Die bisherigen Auswertungen zeigen, dass der Einfluss der Klärwerkseinleitung auf den Salzgehalt der Mulde unbestreitbar ist, jedoch keine signifikanten Auswirkungen auf andere Parameter wie Phosphor, Ammonium-Stickstoff, pH-Wert und Temperatur festzustellen sind. Das Gemeinschaftsklärwerk prüft derzeit zudem Zukunftstechniken zur Salzreduktion und zur Entfernung von Mikroschadstoffen. Zudem wird die Mitbehandlung von flüssigen Abfällen avisiert, die umweltverträglicher ist als eine reine Abfallbeseitigung. Insgesamt kann festgehalten werden, dass sich durch die Abwasserreinigung im Gemeinschaftsklärwerk die Qualität der Mulde, verglichen mit dem Stand um 1990, erheblich verbessert hat. „Um die seit ungefähr 20 Jahren tendenziell steigenden Abwassermengen am Standort ordnungsgemäß behandeln zu können, wurde und wird die Kapazität des Klärwerks schrittweise angepasst. Um die Wasserqualität der Mulde zu gewährleisten, können wir auch nachträglich weitergehende Anforderungen an die Abwasserbehandlung stellen. Denn Gewässer sind im öffentlichen Interesse zu bewirtschaften und ein hohes Schutzniveau für die Umwelt zu gewährleisten.“, so Kruse abschließend. Hintergrund: Das Gemeinschaftsklärwerk behandelt das kommunale Abwasser des Abwasserzweckverbands mit derzeit rund 80.000 Einwohnerwerten. Daneben behandelt das Klärwerk u.a. das industrielle Abwasser des Chemieparks und weiterer gewerblicher Baugebiete. Als Obere Wasserbehörde ist das Landesverwaltungsamt zuständig für Entscheidungen über das Einleiten von Abwasser aus sechzehn Branchen, für das Abwasser aus der Herstellung von Soda und für das Abwasser aus Abwasserbehandlungsanlagen, die für eine Behandlung von Abwasser von umgerechnet 100.000 Einwohnerwerten oder mehr ausgelegt sind. In Sachsen-Anhalt ist dabei die Chemische Industrie mit etlichen Einzelbetrieben die wichtigste Branche. Darüber hinaus ist das Landesverwaltungsamt auch für die Erteilung von Genehmigungen zuständig, die Abwasserbehandlungsanlagen im Einzelfall benötigen können, so etwa, wenn eine Umweltverträglichkeitsprüfung vorzunehmen ist. Impressum: Landesverwaltungsamt Pressestelle Ernst-Kamieth-Straße 2 06112 Halle (Saale) Tel: +49 345 514 1244 Fax: +49 345 514 1477 Mail: pressestelle@lvwa.sachsen-anhalt.de

Solvay in Bernburg plant Elektrolyseurprojekt zur Herstellung von klimafreundlichem Wasserstoffperoxid

Solvay in Bernburg (Salzlandkreis) setzt stark auf betrieblichen Umweltschutz – davon konnte sich Staatssekretär Thomas Wünsch am heutigen Mittwoch vor Ort überzeugen. Anlässlich des 25-jährigen Gründungsjubiläums der „Umweltallianz Sachsen-Anhalt“ besuchte er das Werk, das zur weltweit tätigen belgischen Solvay-Gruppe gehört. In Bernburg produzieren rund 400 Beschäftigte die wichtigen Chemikalien Soda, Natriumbicarbonat und Wasserstoffperoxid, die u. a. für die Herstellung von Glas, Waschmitteln, Lebensmitteln oder Computerchips verwendet werden und damit für viele Bereiche des täglichen Lebens unverzichtbar sind. Das Bernburger Solvay-Werk ist seit April 2000 Mitglied der Umweltallianz und engagiert sich seit nunmehr fast einem Vierteljahrhundert in der freiwilligen Umwelt-Partnerschaft von Landesregierung und Wirtschaft. Das Unternehmen betreibt seit langem ein Umweltmanagement-System und hat den Verbrauch von sowohl Prozess- als auch Kühlwasser und Ammoniak sowie den CO2-Ausstoß in den vergangenen Jahren stetig reduziert. Ganz aktuell beabsichtigt das Unternehmen mit einem Partner, auf rekultivierten Kalkteichen eine Photovoltaikanlage mit einer Leistung von bis zu 70 Megawatt-Peak zu errichten. Diese Anlage soll Strom für einen geplanten 30-Megawatt-Elektrolyseur liefern. Mit dem dort produzierten grünen Wasserstoff will Solvay klimafreundliches Wasserstoffperoxid herstellen, das u. a. für hochmoderne Computerchips gebraucht wird. Wünsch zeigte sich beeindruckt vom bisherigen Engagement wie auch von den Zukunftsplänen: „Für Solvay als Chemiekonzern sind die Herausforderungen beim Umwelt- und Klimaschutz natürlich besonders groß. Umso wichtiger ist es, dass das Bernburger Werk bei diesen wichtigen Themen auf dem Weg zur Klimaneutralität auch künftig vorangehen will. Ich freue mich, dass sich Solvay als Botschafter für nachhaltiges und umweltschonendes Wirtschaften in Sachsen-Anhalt aktiv in der Umweltallianz engagiert.“ Hintergrund: Die Umweltallianz gibt es seit Juni 1999; sie feiert 2024 ihr 25-jähriges Bestehen. Höhepunkt des Jubiläumsjahres war die Festveranstaltung am 13. November 2024 in Magdeburg, bei der Umweltminister Prof. Dr. Armin Willingmann auch die Preise der Umweltallianz verliehen hat. Die Partnerschaft zwischen Land und Wirtschaft soll die umweltgerechte ökonomische Entwicklung in Sachsen-Anhalt befördern. Voraussetzung für die Mitgliedschaft ist die Umsetzung von mindestens einer freiwilligen Umweltschutzleistung, die über gesetzliche Mindestanforderungen hinaus geht. Aktuell hat das Bündnis gut 220 Partner. Die Bandbreite der teilnehmenden Unternehmen reicht dabei von der Metallbranche über die Abfall- und Ernährungswirtschaft bis zum Handwerk. Aktuelle Informationen zu interessanten Themen aus Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt gibt es auch auf den Social-Media-Kanälen des Ministeriums bei Facebook, Instagram, LinkedIn, Mastodon und X (ehemals Twitter). Impressum: Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt Pressestelle Leipziger Str. 58 39112 Magdeburg Tel: +49 391 567-1950, E-Mail: PR@mwu.sachsen-anhalt.de , Facebook , Instagram , LinkedIn , Mastodon und X

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben DBI: Entwicklung, die Anpassung und Betrieb eines Membranmoduls für die CO2-Abtrennung

Das Gesamtziel des hier vorgeschlagenen Projektes besteht im Nachweis und Erprobung eines weitgehend klimaneutralen Verfahrens zur Herstellung von Soda (Na2CO3) und Natron (NaHCO3) betrachtet. Als Carbonatquelle dient dabei reines CO2, welches aus Abgasen oder Biogas gewonnen wird. Ziel des Teilvorhabens ist es, ein Verfahren sowie die zugehörige Anlagentechnik für die CO2-Abtrennung aus gegebenen CO2-Quellen auf der Basis von Membranen mit keramischem Trägermaterial zu entwickeln, welche es erlaubt, Kohlendioxid mit einer durch die nachfolgende Verwendung definierten Reinheit aus Gasgemischen abzutrennen. Es wird momentan von einem CO2-Abgas und Biogas als CO2-Quelle ausgegangen. Die Arbeiten erfolgen im Technikumsmaßstab. Zur Realisierung der o. g. Aufgabenstellung soll eine zweistufige Membrantrennanlage für die Membranen geplant, gebaut und betrieben werden. Die Zweistufigkeit der Membrananlage wird notwendig sein, um die für die Sodaherstellung erforderlichen Reinheit zu erreichen.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Entwicklung einer Anlagentechnik zur Gewinnung von CO2

Das Ziel des Vorhabens besteht darin, ein Verfahren sowie die zugehörige Anlagentechnik auf der Basis Kohlenstoff-Membranen mit keramischem Trägermaterial zu entwickeln, welche es erlaubt, Kohlendioxid mit einer durch die nachfolgende Verwendung definierten Reinheit aus Gasgemischen abzutrennen. Exemplarisch soll in diesem Vorhaben als Gasgemisch, welches als Kohlendioxidquelle dient, Biogas zum Einsatz kommen. Durch eine möglichst vollständige Abtrennung des Kohlendioxids wird steht dieses als Ausgangsstoff für die CO2-neutrale Sodaherstellung zur Verfügung. Daneben eröffnen sich auch für die weitere stoffliche oder energetische Verwertung des Biogases neue Perspektiven. Zur Realisierung der o. g. Aufgabenstellung soll eine Membrantrennanlage für die Membranen konzipiert, gebaut und betrieben werden. In den für die Projektlaufzeit geplanten Versuchen soll zum einen die grundsätzliche Machbarkeit einer CO2-Abtrennung aus Biogas in eines für die Sodaherstellung erforderlichen Reinheit nachgewiesen, zum anderen soll ermittelt werden, welcher spezifische Gasdurchsatz mit dem Verfahren erzielt werden kann und wie groß der spezifische Energieaufwand ist.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Entwicklung von Membranprozessen für CO2-Abtrennung/Reinigung zur Herstellung von Soda/Natron

Die Gesamtzielstellung des Teilprojektes besteht darin, entscheidende Prozessschritte für eine alternative auf Membrantrennprozessen basierende Produktionsroute für Soda und Natron zu entwickeln und zu erproben. Zentral sind dabei die Abtrennung und Reinigung von CO2 aus Biogas bzw. aus (biogenen) Verbrennungsgasen, die Entwicklung von elektrochemischen Membranverfahren und von Adsorptionseinheiten für die Überführung von Salzsole (NaCl) in Soda-/Natronlösung mittels Salzspaltung/Metathese und die Untersuchung des Einsatzes geothermischer Energie für die weiterhin notwendigen thermische Prozessschritte zur perspektivischen Substitution von Erdgas im Zuge der Produktreinigung und -konfektionierung. Die Prozesse sollen bis TRL 5 entwickelt und erprobt werden. Auf diese Weise ließen sich mehr als eine Mio. t/a CO2 vermeiden. Mit den gewonnenen Daten und Informationen werden eine LCA und die Planung der nächsten Umsetzungsstufe vorgenommen.

Gemengeanbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten

Der Anbau von Ölpflanzen zur Gewinnung von Speiseöl und Energie ist bislang im Organischen Landbau wenig entwickelt. Zum einen mindern Probleme bei der Regulierung von Schaderregern und Unkraut die Wirtschaftlichkeit, zum anderen konkurriert der Anbau von Energiepflanzen um Fläche für die Erzeugung von Lebensmitteln. Der Gemengeanbau leistet einen Beitrag zur Diversifizierung im Ackerbau und lässt Synergie-Effekte zwischen den Gemengepartnern wirksam werden. Eine effizientere Ressourcennutzung, geringere Anfälligkeit gegenüber Schaderregern und reduziertes Unkrautaufkommen können zu höheren Gesamterträgen bzw. Gewinnen je Flächeneinheit führen. Im Hinblick auf diese Aspekte wird untersucht, inwieweit die Ölsaaten Öllein (Linum usitatissimum L.), Saflor (Carthamus tinctorius L.) bzw. Senf (Sinapis alba L.) für den jeweils zeitgleichen Anbau mit Ackerbohnen (Vicia faba L.) geeignet sind. In Abhängigkeit von verschiedenen Standraumzumessungen werden die Erträge und die Konkurrenzverhältnisse um Stickstoff und Wasser bei den jeweiligen Gemengepartnern untersucht,sowie die Ölsaaten hinsichtlich Ölgehalt und Fettsäurezusammensetzung analysiert. Arbeitshypothesen: - Der zeitgleiche Anbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten führt zu höheren Gesamterträgen bei nur unwesentlich verminderten Ackerbohnen-Erträgen. - Die hauptsächlich im Bodenraum zwischen den Ackerbohnenreihen freigesetzten Stickstoffmengen werden zur Ertragsbildung der Ölfrüchte effizient genutzt. - Ein weiterer Abstand zwischen Ölfrucht- und Ackerbohnenreihe führt zu geringerer interspezifischer Konkurrenz und durch gleichmäßigere Durchwurzelung des Bodenraumes zur effizienteren Nutzung von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff und Wasser. Die Folge sind, verglichen mit engerem Reihenabstand, höhere Ölfruchterträge und nur unwesentlich geringere Ackerbohnen-Kornerträge. - Die Ölfrüchte Saflor, Öllein und Senf nehmen aufgrund ihres Pfahlwurzelsystems Stickstoff auch aus tieferen Bodenschichten auf und senken so das Austragungspotential von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff bzw. Stickstoff-Restmengen.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Experimentelle Untersuchung und Bewertung der Produktaufbereitung

Gegenstand des BMWi-Verbundvorhabens 'GreenSoda' ist die Entwicklung und Demonstration eines neues CCU-Konzeptes für die Herstellung der chemischen Grundstoffe Soda (Natriumcarbonat) und Natron (Natriumhydrogencarbonat) auf der Basis von CO2 aus Produktaufbereitungsprozessen, biogenem CO2 und/oder weiteren industriellen Emissionsquellen. Als Natriumquelle wird Natronlauge verwendet, die mittels eines neuen, im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnden und optimierenden, elektrochemischen Verfahrens aus Salzsole hergestellt wird. Zur Bereitstellung der für den Prozess benötigten Elektroenergie und Prozesswärme ist die Nutzung regenerativ erzeugter Energie bzw. Tiefer Geothermie vorgesehen. Somit werden in der Gesamtbilanz CO2-Emissionen, die mit der Herstellung auf konventionellem Wege verbunden sind, weitestgehend vermieden und der Prozess kann perspektivisch als Senke für CO2 dienen. Ein weiteres Ziel besteht darin, die bisher mit der Herstellung unvermeidlich verbundenen Abproduktprobleme zu vermeiden. Die zu entwickelnden Prozessschritte sollen anschließend adaptiert, zusammengeführt und für den Test im Technikumsmaßstab bis auf Ebene TRL 5/6 hochskaliert werden. Die prozesstechnischen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden durch energetische, ökonomische und ökologische Bewertungen der einzelnen Verfahrensstufen sowie des Gesamtverfahrens flankiert.

Nachbewilligung zur Dritten Phase des Projektes: Entwicklung eines zweistufigen biologischen Verfahrens zur Reinigung von Deponiesickerwasser und industriellen Abwässern mit komplexen Stoffgemischen

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Ziel der letzten Projektphase war es, mit einer Langzeit-Praxiserprobung das zweistufige biologische Verfahren zur Deponiesickerwasserreinigung als Stand der Technik zu etablieren und zu bilanzieren. Nach der Inbetriebnahme des Technikums am Deponiestandort Schöneiche ging es in der zwölfmonatigen Laufzeit des Projektes AZ 14996/04 in den Langzeitversuchen um die Validierung der Laborergebnisse im technischen Maßstab, die verfahrenstechnische Optimierung der Anlage und um eine damit verbundene mögliche Kostenreduzierung des Systems. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Nach dem ersten Technikums-Probebetrieb wurde eine Reihe von Optimierungsmaßnahmen durchgeführt: - der Umbau des Rohsickerwasserzulaufs, - die Verwendung von Soda statt Bicarbonat für die Ammoniumoxidation in Reaktor 2, - der Einsatz von Membrandosierpumpen mit integrierten Rückschlagventilen für die Zugabe von Soda und Essigsäure, - der Einbau von zusätzlichen Polyurethan-Festbetten zur Vergrößerung der Oberfläche für die Besiedlung mit Mikroorganismen, - die Einstellung des Sollwerts für Reaktor 4 auf einen pH-Wert von 6,5, - ein Update der SPS-Steuerung der Nanofiltration zur freien Programmierung der Spülzyklen, - der Einbau eines Absperrhahns vor den Nanofiltrations-Vorfilter - und die Trennung des Nanofiltrationsablaufs vom Reaktoren-Sammelablauf zur Behälterleerung. Es wurde sowohl Rohsickerwasser der MEAB-Deponie Schöneiche als auch Sickerwasserkonzentrat der Deponie Vorketzin behandelt. Fazit: Wegen der durchgeführten Optimierungsmaßnahmen ist es prinzipiell gelungen, das Schöneicher Rohsickerwasser gemäß Anhang 51 der Abwasserverordnung aufzureinigen. In Vorketzin wurde die organische Belastung über 70% und Stickstoff über 80% reduziert. Nach Rückgang der Calciumfracht sollte es zukünftig möglich sein, mit der Zweistufen-Biologie das Sickerwasserkonzentrat ausreichend zu reinigen, da organische Belastung und Stickstoffgehalt geringer als im Schöneicher Rohsickerwasser sind. Um das Verfahren als Stand der Technik, vor allem für die Behandlung von Sickerwasserkonzentraten, zu etablieren, müssten die Laborvorgaben mit den Erfahrungen des Technikumsbetriebs kombiniert und in einer weiteren Versuchsreihe unter optimierten Bedingungen verifiziert werden.

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