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Chem-Anorg\NaOH(Amalgam)-DE-2010

Natronlaugeherstellung (Amalgamverfahren); Natronlauge (NaOH) wird heute elektrochemisch dargestellt. In dieser Prozeßeinheit wird die Herstellung der Natronlauge durch Elektrolyse von Natriumchlorid (Chlor/Alkali-Elektrolyse) nach dem Amalgamverfahren bilanziert. Der Prozeß liefert neben Natronlauge stets Chlor (Cl2) und Wasserstoff (H2). Ausgangsstoff des Verfahrens ist Natriumchlorid (NaCl) in Wasser gelöst. Der Elektrolyt wird im Kreis geführt. Das Kernstück des Verfahrens ist die Quecksilberzelle, in der an einer Graphit- oder Titan-Elektrode aus der Kochsalzlösung reines gasförmiges Chlor abgezogen werden kann. An der flüssigen Quecksilberkathode bildet sich eine Natrium-Quecksilberverbindung (Amalgam), aus der im Amalgamzersetzer eine sehr reine 50 %ige Natronlauge gewonnen wird. Die Hauptnachteile des Verfahrens liegen in den Quecksilberemissionen und dem hohen Stromverbrauch. Der Vorteil gegenüber anderen Verfahren ist die hochreine Natronlauge. Prozeßsituierung Es stehen drei verschiedene Elektrolyseverfahren zur Herstellung von Natronlauge aus NaCl zur Verfügung: das Amalgamverfahren, das Diaphragmaverfahren und das Membranverfahren. Die weltweite Verteilung der Produktionskapazitäten auf die verschiedenen Verfahren kann für das Jahr 1990 der Tabelle 1 entnommen werden (Ullmann 1993). In der BRD entfielen 1985 ca. 63 % der gesamten Chlorproduktion auf das Amalgamverfahren, ca. 31 % auf das Diaphragmaverfahren und ca. 6 % auf sonstige Verfahren (HCl, Schmelzfluß) (#1). Das Membranverfahren stellt das derzeit modernste Verfahren dar. In der Bundesrepublik sind jedoch nur Versuchsanlagen bei der Hoechst AG und der Bayer AG in Betrieb (UBA 1991). Die Produktion an NaOH betrug 1990 in Europa ca. 8,67 Mio. Tonnen. Die Weltproduktion belief sich 1990 auf 38,43 Mio. Tonnen pro Jahr (#2). Die Kennziffern dieser Prozeßeinheit beziehen sich auf die Natronlaugeherstellung in Deutschland Ende der 80er Jahre. Tabelle 1 Produktionskapazitäten 1990 in Prozent (#2). Prozeß USA Kanada Westeuropa Japan Amalgam 18 15 65 0 Diaphragma 76 81 29 20 Membran 6 4 6 80 Allokation: Bei der Elektrolyse entstehen Cl und NaOH im molaren Verhältnis von 1 zu 1. Entsprechend diesem Verhältnis werden die Gesamtwerte der Elektrolyse (Massenbilanz, Energiebedarf, Emissionen, Wasser) zwischen Chlor und Natriumhydroxid zu gleichen Anteilen aufgeteilt. Rechnet man das molare Verhältnis auf Massen um, so enstehen pro Tonne NaOH (100 %ig) 0,887 Tonnen Cl2. Die Kennziffern werden für 100 %iges Natriumhydroxid berechnet. Das verkaufsfertige Produkt des Prozesses stellt 50 %ige Natronlauge (wässrige Lösung) dar. Um diesem Unterschied zwischen der Bilanzierung und dem tatsächlichen Produkt Rechnung zu tragen, wird der hier bilanzierten Prozeßeinheit der Natronlaugeherstellung eine fiktive Verdünnung der 100 %igen NaOH zu wässriger 50 %iger Natronlauge nachgeschaltet (Prozeßeinheit: Chem-Anorg\NaOH 50 %). Bei der Elektrolyse entstehen weiterhin 24,8 kg Wasserstoff (H2)/t NaOH. Es wird angenommen, daß der Wasserstoff energetisch verwertet wird (Verbrennung). Entsprechend wird für H2 eine Energiegutschrift berechnet (siehe „H2-Kessel-D“), die zu jeweils 50 % der Chlor- und der Natronlaugeherstellung gutgeschrieben wird. Genese der Kennziffern Massenbilanz: Zur Herstellung einer Tonne NaOH (und gleichzeitig 0,887 t Cl2) werden als Rohstoff 1516 kg Natriumchlorid benötigt. Um Verunreinigungen aus dem Elektrolyten vor der Elektrolyse zu entfernen werden 48 kg Fällungsmittel (NaOH, Na2CO3, BaCO3) eingesetzt. Die Verunreinigungen fallen als Abfall (134 kg, feucht) an. Bei der Reaktion enstehen als Nebenprodukt 24,8 kg Wasserstoff (Energiegutschrift bei GEMIS). [Aus #1 , umgerechnet auf 1 t NaOH]. Zur Genese der Kennziffern bei GEMIS werden nach der obigen Allokationsregel der Natronlauge 50 % der aufgeführten Mengen zugeteilt. Die restlichen 50 % entfallen auf die Herstellung von Chlor. Energiebedarf Der Energiebedarf für den Gesamtprozeß der Herstellung einer Tonne Natriumhydroxid und 0,887 Tonnen Chlor für die verschiedenen Verfahren kann nach (Ullmann 1993) der Tabelle 2 entnommen werden. Als Kennziffer für die hier betrachtete Prozeßeinheit (Amalgamverfahren) wurde gemäß der Allokationsregel 50 % des Mittelwerts der Werte aus Tabelle 2 - 1500 kWh/t NaOH - eingesetzt. Tabelle 2 Energiebedarf in kWh für die Herstellung von 1t NaOH und 0,887 t Cl2 Energie [kWh] Amalgam Diaphragma Membran elektr. Energie 2800-3200 2500-2600 2300-2500 Dampf(äquivalent) 0 700-900 90-180 Summe 2800-3200 3200-3500 2390-2680 Im Vergleich dazu wird der Gesamtenergiebedarf in #1 mit 3280 kWh/t NaOH + 0,887 t Cl2 elektrischer Energie - nach Allokation: 1640 kWh/t NaOH - angegeben (Werte wurden von der Chlorherstellung auf die Herstellung von NaOH umgerechnet). Da die Werte aus #2 besser nachvollziehbar sind, werden diese für GEMIS verwendet. Emissionen: Die Quecksilber(Hg)-Emissionswerte (Luft, Wasser und Deponie) wurden auf der Grundlage von Daten aus dem Jahr 1985 berechnet [#1, siehe Tabelle 3]. In der letzten Zeile der Tabelle sind die anteiligen Emissionswerte (50 % der Gesamtemissionen) pro Tonne für die Natronlaugenherstellung 1985 (2,2 Mio. t Amalgamchlor bzw. 2,48 Mio. t NaOH) aufgelistet. Tabelle 3 Hg-Gesamtemissionen bei der Chlorherstellung in Tonnen für das Jahr 1985. Wasser Luft Produkte Deponie Summe [t] 0,20 4,20 1,10 36,30 [g Hg/t NaOH] 0,04 0,85 0,22 7,32 Die Quecksilberemissionen auf den Deponien setzen sich aus dem Filterschlamm, verbrauchten Katalysatoren, Rückständen aus der Produktreinigung und abgewrackten Anlagenteilen zusammen (#1). Aufgrund von gesetztlichen Auflagen und technischen Neuerungen kann derzeit vermutlich von geringeren Emissionen ausgegangen werden. Dies wird durch die neueren Daten in #3, die auch für GEMIS verwendet werden, bestätigt. Dort werden für die Herstellung von 1 t NaOH (Anteil für NaOH an den Gesamtemissionen) Hg-Emissionen von 0,417 g (Luft) und 0,0248 g (Wasser) aufgeführt. Die Cl2-Emissionen werden in #3 mit 0,222 g/t NaOH beziffert. Weiterhin wird in #3 für das Abwasser eine Fracht von 0,510 g an gelösten anorganischen Stoffen pro Tonne NaOH angegeben. Wasser: Das für die Chlor- und Natronlaugenherstellung benötigte Wasser setzt sich aus dem chemisch verbrauchten Wasser (450 kg, z.B. für die Bildung von Wasserstoff), dem Lösungswasser (24 kg, Lösung von NaCl und Bildung der wässrigen NaOH), dem Niederdruckdampf (222 kg), dem Prozeßwasser (1463 kg) und dem Kühlwasser (88652 kg) zusammen [aus #1, umgerechnet auf 1 t NaOH und 0,887 t Cl2]. Die Abwassermenge wird in #1 mit 0,3 bis 1,0 m3 pro Tonne produzierten Chlor angegeben. Der Wasserbedarf wurde anteilig unter den beiden Prozeßeinheiten der Chlor- und Natronlaugenherstellung aufgeteilt. Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2010 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 132% Produkt: Grundstoffe-Chemie Verwendete Allokation: Allokation durch Gutschriften

Europäische Bisons kehren nach Deutschland zurück

Am 11. April 2013 wurde in Bad Berleburg im Rothaargebirge eine acht-köpfige Wisentherde ausgewildert. Damit gibt es jetzt erstmals wieder frei lebende Wisente in Westeuropa. Ein historisches Ereignis. Denn die Tiere waren vor rund 400 Jahren in Deutschland und vor rund 100 Jahren in Europa fast vollständig ausgerottet worden.

Studie: Der nukleare GAU ist wahrscheinlicher als gedacht

Katastrophale nukleare Unfälle wie die Kernschmelzen in Tschernobyl und Fukushima sind häufiger zu erwarten als bislang angenommen. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz haben anhand der bisherigen Laufzeiten aller zivilen Kernreaktoren weltweit und der aufgetretenen Kernschmelzen errechnet, dass solche Ereignisse im momentanen Kraftwerksbestand etwa einmal in 10 bis 20 Jahren auftreten können und damit 200 mal häufiger sind als in der Vergangenheit geschätzt. Zudem ermittelten die Forscher, dass die Hälfte des radioaktiven Cäsium-137 bei einem solchen größten anzunehmenden Unfall mehr als 1.000 Kilometer weit transportiert würde. Die Ergebnissen zeigen, dass Westeuropa – inklusive Deutschland – wahrscheinlich einmal in etwa 50 Jahren mit mehr als 40 Kilobecquerel radioaktivem Cäsium-137 pro Quadratmeter belastet wird. Die Studie wurde am 12. Mai 2012 in Atmos. Chem. Phys. veröffentlicht.

Überschwemmungen in Frankreich

Im Juni 2016 kam es in Westeuropa zu schweren Unwettern mit Starkregen und Überschwemmungen. Der Starkregen ließ in weiten Gebieten Frankreichs die Flusspegel ansteigen. In Paris stieg der Wasserpegel auf einen Höchstand von 6,10 Meter über normal, so hoch wie seit 34 Jahren nicht mehr. Das Hochwasser unterbrach die Stromversorgung für tausende von Menschen, Schulen mussten geschlossen werden, der Straßen- und Bahnverkehr wurde durch die Fluten still gelegt. Das Louvre-Museum und das Impressionisten-Museum Musée d'Orsay am Seine-Ufer blieben zeitweise geschlossen. Aus Angst vor Überschwemmungen wurden in den Untergeschossen gelagerte Werke in höhere Etagen gebracht.

Über die Hälfte aller Deutschen durch Lärm belästigt

Lärmschutz neben „Meere“ und „Nachhaltig Bauen und Wohnen“ dritter Arbeitsschwerpunkt des UBA in 2013 Das Umweltbundesamt (UBA) rät dringend zu mehr Engagement beim Lärmschutz: „Lärm ist eine Belastung, die zwar nur lokal wirkt, aber nahezu flächendeckend in Deutschland auftritt. Jeder zweite Mensch in Deutschland fühlt sich durch Lärm gestört und belästigt. Und dieser Lärm nervt nicht nur, er kann auch krank machen“, sagte Behörden-Präsident Jochen Flasbarth bei der Vorstellung der UBA-„Schwerpunkte 2013“ in Berlin. Er verwies auf Studien seines Hauses, wonach bereits niedrige Dauerschallpegel von 40 dB(A) in der Nacht das Risiko für Herz-Kreislauf-Krankheiten und psychische Erkrankungen signifikant steigen lassen. Hauptlärmquelle ist seit langem der Straßenverkehr; rund 54 Prozent der Deutschen fühlen sich nach einer repräsentativen UBA-Umfrage in ihrem Wohnumfeld durch Autos, LKW und Co. belästigt oder gestört. Laut Weltgesundheitsorganisation (WHO) gehen in Westeuropa jährlich 61.000 „gesunde“ Lebensjahre durch verkehrslärmbedingte Herz-Kreislauf-Erkrankungen verloren. Vom Schienenverkehr fühlt sich bundesweit laut ⁠ UBA ⁠-Umfrage jeder dritte Einwohner beeinträchtigt. Die Schiene steht damit auf Platz zwei der verkehrsbedingten Lärmquellen. Sorgen machen vor allem die großen Güterverkehrskorridore, auf denen vor allem nachts gefahren wird: „Unnötiger Lärm durch Güterzüge darf nicht weiter die Achillesferse der im Vergleich zum LKW sonst sehr umweltfreundlichen Schiene sein. Im Mittelrheintal und anderen stark befahrenen Strecken treten auf einzelnen Abschnitten Lärmpegel auf, die weit über dem liegen, was aus Gründen des Gesundheitsschutzes verträglich ist“, sagte Flasbarth. Das Geräusch der Züge auf der Schiene lässt sich aber einfach minimieren: Dazu müssen die Gleise möglichst glatt gehalten werden, etwa durch regelmäßiges Schleifen. Die wichtigste - und kosteneffizienteste - Methode setzt bei den Güterwagen selbst an, genauer an deren Bremsen: „Gerade bei alten Güterwagen im Bestand lohnt es sich, die klassischen Grauguss-Bremsklötze gegen moderne Alternativen aus Kunststoff zu tauschen. Das verhindert, dass die Räder sich aufrauen und die Gleise beschädigen. Die Züge rollen dadurch deutlich leiser. Um die Umrüstung der Altbestände zu beschleunigen, bieten sich nach Lärm gestaffelte Trassenpreise an“, so Flasbarth. Weiterer Schwerpunkt für das UBA in 2013: Die Meere. Für den Menschen weitestgehend unbewohnbar, bedecken sie über 70 Prozent der Erdoberfläche. Aber selbst in bislang unberührten Zonen auf der hohen See finden immer mehr wirtschaftliche Aktivitäten statt: Fischerei, Schiffsverkehr und neuerdings auch die Suche nach Rohstoffen. Allein in Europa bietet die „Blaue Wirtschaft“ rund 5,4 Millionen Menschen Arbeitsplätze und erzielt eine Brutto-Wertschöpfung von 600 Milliarden Euro. Die ökologischen Schäden durch eine überzogene Nutzung der Meere wirken sich somit auch negativ auf die Wirtschaft aus. Der gravierendste menschliche Eingriff in die Meere ist die Überfischung. Sie ist Folge einer über viele Jahre nicht nachhaltigen Fischerei-Politik mit zu hohen Fangmengen und umweltschädlichen Fangmethoden. Im Mittelmeer gelten laut EU-Kommission 80 Prozent der Bestände überfischt. Das UBA begrüßt daher Planungen der EU-Kommission, wonach zwischen 2014 und 2020 ein Rückwurfverbot für die nicht beabsichtigen Beifänge eingeführt werden soll. Das Europaparlament hatte im Februar 2013 einen entsprechenden Vorschlag der EU-Kommission unterstützt. Diese Nacht stimmten auch die EU-Fischerei-Minister dem Vorschlag zu, möchten aber Beifänge in Höhe von sieben Prozent weiter erlauben. Das Verbot soll nach und nach bis 2019 in Kraft treten. Das EU-Parlament muss dem Kompromissvorschlag noch zustimmen. Für die deutsche Nord- und Ostsee ist die ⁠ Eutrophierung ⁠ (Überdüngung) mit Nährstoffen das größte Problem. Die Stickstoffverbindungen kommen zu rund drei Viertel über die Flüsse ins Meer. Quelle ist vor allem die Landwirtschaft. Auch für den Menschen ist die Überdüngung gerade im Sommer spürbar: Bestimmte toxische Algenblüten, ausgelöst durch Nährstoffüberschuss im Meer und oft erkennbar an Schaumkronen. Mit Meeresfrüchten aufgenommen, führen diese Gifte im schlimmsten Fall zu Erbrechen und Durchfall. Bei am Meeresboden lebenden Tieren wie Krebsen, Muscheln oder Schnecken bewirken abgestorbene Algen akuten Sauerstoffmangel und ziehen ganze Populationen in Mitleidenschaft. „Die wichtigste Quelle des Stickstoffs in Nord- und Ostsee ist die Landwirtschaft. Die EU kann hier über die gemeinsame Agrarpolitik GAP mehr Anreize setzen - etwa über Vorgaben zum guten Zustand der Böden, damit Abschwemmungen von Nährstoffen durch ⁠ Erosion ⁠ vermieden werden. Gegen die unerwünschte Düngung von Meer und Ozean helfen auch breitere Pufferstreifen an Flüssen und Seen, auf denen bestenfalls nur eine extensive Nutzung stattfinden sollte; am besten als Grünland“, sagte Flasbarth. Dritter UBA-Schwerpunkt ist „Nachhaltig Bauen und Wohnen“. UBA-Präsident Jochen Flasbarth: „Umweltfreundlich Bauen und Wohnen ist mehr als nur ⁠ Klimaschutz ⁠. Neben guter Wärmedämmung und dem Einsatz erneuerbarer Energien gehört dazu auch ein möglichst sparsamer Einsatz von ressourceneffizient hergestellten und verwendeten Baumaterialien.“ Der Baustoffsektor gehört in Deutschland zu den rohstoffintensivsten Sektoren. Im gesamten Hoch- und Tiefbaubestand lagern rund 60 Milliarden Tonnen mineralischer Baustoffe. Jedes Jahr kommen weit über 500 Millionen Tonnen dazu. Allein 25 Millionen Tonnen Zement fließen pro Jahr in den Bausektor, außerdem sechs Millionen Tonnen Stahl und eine halbe Million Tonnen Kupfer. Das UBA empfiehlt, den Rohstoffgehalt von Baustoffen und deren Recycling-Tauglichkeit zu kennzeichnen und bevorzugt Baustoffe aus Sekundärrohstoffen einzusetzen.

Climate change and health: Tips on coping with hot weather and heat waves

Long-lasting periods of extreme heat - so-called heat waves - have been occurring in unusual frequency in Europe and Germany for about 30 years. The resulting health problems can be considerable, sometimes life-threatening. The summer 2018 was the second hottest since climate records started in 1881. The hottest ever summer was in 2003, which claimed over 40,000 lives in several countries in Western Europe (around 7,000 in Germany). The increased heat-related mortality primarily affects older people. The guide provides important information for a well adapted and individual protective behaviour for summer heat. Veröffentlicht in Flyer und Faltblätter.

Klimawandel und Gesundheit: Tipps für sommerliche Hitze und Hitzewellen

Lang anhaltende Perioden extremer Hitze – so genannte Hitzewellen – treten seit etwa 30 Jahren in ungewöhnlicher Häufigkeit in Europa und in Deutschland auf. Die dadurch ausgelösten gesundheitlichen Belastungen können erheblich, mitunter lebensbedrohend sein. Der Sommer 2018 war der zweitheißeste in Deutschland seit Beginn der Wetteraufzeichnungen 1881. Er folgt dem bislang heißesten des Jahres 2003, der in mehreren Ländern Westeuropas insgesamt weit über 40 000 Menschenleben forderte (in Deutschland etwa 7 000). Die erhöhte hitzebedingte Mortalität betrifft vor allem ältere Menschen. Der Ratgeber gibt wichtige Hinweise für ein angepasstes und individuelles Gesundheitsverhalten bei sommerlicher Hitze. Veröffentlicht in Broschüren.

Sommer, Sonne, Klimawandel

Wie schätzen wir uns vor sommerlicher Hitze? Tipps und Informationen gibt das neue Hintergrundpapier des UBA Schutz der Gesundheit vor den Folgen des Klimawandels – lautet das Motto des heutigen Weltgesundheitstages. Die Wirkungen des Klimawandels und extreme Wetterereignisse haben negative Folgen auf die Gesundheit der Menschen. So führte eine außergewöhnlich lang anhaltende Hitzeperiode in weiten Teilen Westeuropas im August 2003 zu mehr als 40 000 Todesfällen als üblich -in Deutschland etwa 7 000. Besonders betroffen waren alte Menschen und chronisch Kranke. „Hitzebedingte Gesundheitsschäden sind meist vermeidbar, man muss nur wissen wie” sagte Prof. Dr. Troge, Präsident des Umweltbundesamtes (UBA). Das UBA stellt in einem neuen Hintergrundpapier Ursachen und Symptome wichtiger Hitzekrankheiten dar und gibt konkrete Tipps, wie man den negativen gesundheitlichen Folgen effektiv vorbeugen kann. Sonnenbrand und Hitzausschlag – wer kennt nicht die leidigen Begleiterscheinungen eines ausgiebigen Sonnenbades? Doch oftmals sind diese und andere Gesundheitsrisiken, welche während der sommerlichen Hitze bestehen, vermeidbar, sofern man sich an bestimmte Vorsichtsmaßnahmen hält. Besonders Kinder und ältere Menschen sollten sich nicht länger als nötig der Sonne aussetzen. Auch für den Rest der Bevölkerung gilt: viel trinken und anstrengende körperliche Tätigkeiten vermeiden. Kommt es doch einmal zu hitzebedingten Gesundheitsschäden, wie Sonnenstich oder Hitzschlag, sollte man einen Arzt zurate ziehen. Wichtige Tipps und weitere Informationen, wie zur häuslichen Pflege älterer Menschen, können Sie in dem neuen Hintergrundpapier des ⁠ UBA ⁠ nachlesen. Des Weiteren stellen wir Ihnen verschiedene Hitzewarnsysteme vor, die helfen können, sich auf die sommerliche Hitze vorzubereiten.

Phthalate

Was sind Phthalate und wozu dienen sie? Phthalate finden vor allem als Weichmacher für Weich-PVC Verwendung. Die chemische Industrie produziert jährlich in Westeuropa rund eine Million Tonnen Phthalate. Mehr als 90 Prozent gehen in die Produktion des Weich-PVC. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

Umweltzeichen Blauer Engel für Textilien

Dieser Hintergrundbericht dokumentiert die Ableitung von Vergabekriterien für das Umweltzeichen Blauer Engel für Textilien (DE-UZ 154) im Rahmenvorhaben „Weiterentwicklung des Umweltzeichens Blauer Engel, Rahmenvorhaben 2014-2018“. Bei der Produktgruppe Textil handelt es sich um einen wichtigen Konsumartikel. Da es bei der Textilherstellung viele umweltrelevante Prozesse von der Rohstofferzeugung bis zur Endfertigung gibt, ist es besonders wichtig, Kriterien für Textilien zu entwickeln, um die nachhaltige Produktion zu fördern. Mit dem Blauen Engel steht ein Umweltzeichen zur Verfügung, dass neben Naturfasern auch Kunstfasern adressiert. Im Jahr 2016 betrug die Weltproduktion an Fasern 24 Prozent Baumwolle, 1 Prozent Wolle und 75 Prozent chemische Fasern. In Westeuropa betrug die Produktion chemischer Fasern rund 2,8 Millionen Tonnen, in Deutschland 641.000 Tonnen, davon entfielen 72 Prozent auf chemische Fasern. Die bisherigen Vergabekriterien wurden um Anforderungen an technische bzw. funktionelle Textilien, Bettwaren und Reinigungstextilien sowie Recyclingfasern erweitert. Auch gibt es nun Anforderungen an den Herstellungsprozess von Laminaten und Membranen, um dem wachsenden Markt der Funktionsbekleidung zu begegnen. Darüber hinaus wurden Kriterien für Füllmaterialien – Latex, Polyurethan, Polylactid sowie Daunen und Federn - definiert. Veröffentlicht in Texte | 125/2020.

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