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s/agasreinigung/Gasreinigung/gi

Elektrofilter fuer Dieselruss - 2. Phase

Verfahrens- und anlagentechnische Demonstration eines neuartig integrierten Heißgasfilter-Katalysator-Systems (HGF-SCR) zur ressourcenschonenden und hochverfügbaren Reduktion von NOx- und NH3-Emissionen in Zementdrehofenabgasen

Das hessische Unternehmen wurde im Jahr 1889 gegründet und stellt verschiedene Produkte aus Kalkstein her, u.a. Zement. Es ist mehrheitlich in Familienbesitz und gilt gemäß EU Definition als Großunternehmen, da die HeidelbergCement AG eine maßgebliche Beteiligung hält. Das Unternehmen betreibt in Großenlüder-Müs ein Zementwerk. Die Zementproduktion ist einer der größten Emittenten von CO 2 und Luftschadstoffen, insbesondere Stickoxide und Ammoniak. Die Potentiale des bislang zur Abgasreinigung überwiegend eingesetzten SNCR Verfahrens für einen umweltverträglichen Umbau der Zementindustrie sind jedoch begrenzt. Die Zementwerke Otterbein planen daher eine innovative Anlage zur Abgasreinigung, die einen Heißgasfilter mit einem Katalysator in einer Funktionseinheit kombiniert (HGF-SCR). Dies ermöglicht eine hocheffiziente Reduktion der bei der Zementherstellung entstehenden Emissionen deutlich unter die geltenden Grenzwerte. Im Vergleich zu anderen innovativen Technologien der Abgasreinigung in diesem Bereich ist das hier geplante Verfahren robuster und energieeffizienter. Die großtechnische Umsetzung gibt darüber hinaus wichtige Erkenntnisse für die umweltfreundliche Ausgestaltung von Zukunftstechnologien zur Abscheidung und Speicherung von CO 2 , die eine Dekarbonisierung der Zementindustrie ermöglichen sollen. Branche: Glas und Keramik, Verarbeitung von Steinen und Erden Umweltbereich: Luft Fördernehmer: Zement- und Kalkwerke OTTERBEIN GmbH & Co. KG Bundesland: Hessen Laufzeit: seit 2021 Status: Laufend

Entwicklung eines innovativen Adsorptionsmittels auf Kohlenstoffbasis zur Reinigung wasserstoffhaltiger Gase als ein Baustein der Wasserstoffwirtschaft, Teilvorhaben DBI: Technischer Nachweis der Funktionsfähigkeit sowie verfahrenstechnische Optimierung der Performance der Aktivkohlen

Oxidations-Katalysatoren (OxKat/RCO) in der Zementklinkerproduktion: Errichtung einer erstmaligen und innovativen Anlage zur Emissionsminderung ohne Einsatz fossiler Primärenergie (KAREm)

Die Holcim (Süddeutschland) GmbH ist spezialisiert auf die Herstellung und den Vertrieb von Baustoffen. Das Unternehmen bietet ein breites Sortiment an Zement, Gesteinskörnungen, Beton sowie Dienstleistungen für Bauvorhaben an. Der Prozess der Zementklinkerherstellung ist sehr energieintensiv und verursacht sowohl brennstoff- als auch rohstoffbedingte Emissionen. Letztere resultieren aus den chemischen Zusammensetzungen der verwendeten Rohstoffe wie Kalkstein, Sand, Ton und z.B. eisenhaltigen Zusatzstoffen. Neben Staub sind insbesondere gasförmige Abgaskomponenten, wie NO X , NH 3 und SO X , organische Verbindungen sowie Schwermetalle von Bedeutung. In der 17. BImSchV, der für Zementwerke maßgeblichen Immissionsschutzregelung, gibt es jedoch für eine Vielzahl von Parametern (SO X , organische Gesamtemissionen, NH 3 , Hg) die Möglichkeit, rohmaterialbedingte Ausnahmen von den allgemeinen Grenzwerten zuzulassen. Am Standort Dotternhausen gelten derzeit Ausnahmen für die Emissionsgrenzwerte von CO, VOCs und NH 3 , da bisher keine Reduzierung der rohstoffbedingten Emissionen implementiert ist. Zur Minderung von NO X -Emissionen wird im Zementwerk Dotternhausen aktuell das Verfahren der selektiven nichtkatalytischen Reduktion (SNCR) betrieben. Im Rahmen des Vorhabens soll im Zementwerk der HOLCIM Süddeutschland GmbH in Dotternhausen eine Anlage zur kombinierten Abgasreinigung errichtet werden. Damit sollen zum einen die Emissionen des Zementwerks deutlich reduziert (z.B. NO X , NH 3 , VOCs, CO) und zum anderen der fossile Energiebedarf für die Emissionsminderung in Zementwerken deutlich gesenkt werden. Die Anlage besteht aus einem Katalysator zur selektiven katalytischen Reduktion (SCR), der mit einem Oxidationskatalysator in einer Funktionseinheit kombiniert wird. Der Oxidationskatalysator wird erstmalig in der Zementindustrie eingesetzt. Der Einsatz von Oxidationskatalysatoren wird seit langem als vielversprechende Technologie für den Einsatz in der Zementindustrie gehandelt, aufgrund des hohen technischen Risikos aber bisher noch nicht eingesetzt. Durch diese Anlagenkombination werden zukünftig sowohl brennstoffbedingte als auch rohmaterialbedingte Emissionen eingespart und gezielt insbesondere NO X , NH 3 , organische Gesamtemissionen und besonders problematische Einzelverbindungen (z. B. Benzol, PAKs, PCB) sowie CO gemindert. So sollen bei Umsetzung des Projektes im Dauerbetrieb Emissionswerte für Ammoniak unterhalb der allgemeinen gesetzlichen Anforderungen eingehalten werden: 10 Milligramm pro Kubikmeter statt 30 Milligramm pro Kubikmeter für Ammoniak im Tagesmittel. CO wird nahezu vollständig zu CO 2 oxidiert. Zusätzlich werden die Emissionen organischer Verbindungen soweit reduziert, dass keine nach 17. BImSchV allgemein zulässige rohmaterialbedingte Ausnahme für organische Emissionen erforderlich ist und ein Wert unterhalb von 10 Milligramm pro Kubikmeter im Dauerbetrieb und allen Betriebszuständen eingehalten wird. Auch bei relevanten organischen Einzelkomponenten (z. B. Benzol, Dioxine/Furane, PCB) wird eine nahezu vollständige Zerstörung erwartet. Damit werden bei erfolgreicher Umsetzung des Projektes die Emissionen unterhalb des Emissionsniveaus der aktuell fortschrittlichsten Anlagen liegen. Ziel ist, nach erfolgreicher Umsetzung des Projektes auf die Inanspruchnahme rohmaterialbedingter Ausnahmen für NH 3 , organische Gesamtemissionen und CO verzichten zu können. Darüber hinaus kann bei der innovativen Technologiekombination aus selektiver katalytischer Reduktion und einem Oxidationskatalysator auf den Einsatz fossiler Energieträger komplett verzichtet werden. Die geplante Anlagenkombination ist auf andere Anlagen der Zementindustrie und ggf. auch auf Unternehmen anderer Branchen übertragbar, da es sich bei dem Ofenabgas der Zementklinkerproduktion um ein sehr herausforderndes Umfeld für die Anwendung abgassensibler Minderungstechniken handelt. Die Demonstration der Funktionsfähigkeit des Verfahrens kann daher Hürden für andere Bereiche abbauen helfen. Weiterhin ist davon auszugehen, dass auch eine Nachrüstung von Oxidationskatalysatoren als eigenständiges Element in Werken mit Low-Dust-SCR-Anlagen und ggf. auch anderen SCR-Varianten zur weitergehenden Reduktion von organischen und CO-Emissionen möglich ist. Branche: Glas und Keramik, Verarbeitung von Steinen und Erden Umweltbereich: Luft Fördernehmer: Holcim GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2025 Status: Laufend

Wesentliche Änderung des Geflügelschlachthofes am Standort 15713 Königs Wusterhausen OT Niederlehme; Süd-G03824

Die Firma Märkische Geflügelhof-Spezialitäten GmbH, Am Möllenberg 3 - 9 in 15713 Königs Wuster-hausen beantragt die Genehmigung nach § 16 Absatz 1 des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (BIm-SchG), auf dem Grundstück Am Möllenberg 3 - 9 in 15713 Königs Wusterhausen in der Gemarkung Niederlehme, Flur 4, Flurstück 916 sowie Flur 6, Flurstück 41/3 die Anlage zum Schlachten von Tieren mit einer Kapazität von 190 Tonnen je Tag (t/d) Lebendtiergewicht wesentlich zu ändern. Für das Vorhaben werden darüber hinaus wasserrechtliche Erlaubnisse gemäß § 8 in Verbindung mit § 10 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG) bei der unteren Wasserbehörde des Landkreises Dahme-Spreewald beantragt. Gegenstand dieser Verfahren sind: - Grundwasserentnahme einschließlich Versickerung von Rückspülwasser, - Versickerung von Niederschlagswasser und Wasser nach Anhang 31 der Verordnung über Anforde-rungen an das Einleiten von Abwasser in Gewässer. Das Gesamtvorhaben umfasst im Wesentlichen die Erhöhung der Schlachtkapazität auf ein Lebendtier-gewicht von 375 t/d und die Erhöhung erzeugter Nahrungsmittel auf 312 t/d unter anderem durch Erhö-hung der Schlachtgeschwindigkeit mit einem höheren durchschnittlichen Lebendtiergewicht von 2,5 kg/Tier bei einer geplanten Schlachtdauer von in der Regel elf Stunden pro Tag sowie unter Berück-sichtigung zugekaufter Ware. Dazu sind verschiedene bauliche und technische Änderungen, insbeson-dere in den Bereichen der Zerlegung und Verpackung sowie Anpassungen der Lüftungstechnik und der Abluftreinigung notwendig. Es handelt sich dabei um eine Anlage der Nummer 7.2.1 GE (Anlage zum Schlachten von Tieren von 50 t/d oder mehr) in Verbindung mit einer Anlage der Nummer 10.25 V (Kälteanlage mit einem Kältemit-telinhalt von mindestens 3 Tonnen Ammoniak) des Anhangs 1 der Verordnung über genehmigungsbe-dürftige Anlagen (4. BImSchV) sowie um ein Vorhaben nach Nummer 7.13.1 A der Anlage 1 des Geset-zes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). Das beantragte Vorhaben fällt gemäß § 3 der 4. BImSchV unter die Industrieemissions-Richtlinie (Richt-linie 2010/75/EU). Die Antragstellerin beantragt nach § 9 Absatz 4 in Verbindung mit § 7 Absatz 3 UVPG die Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung. Es wurde ein Bericht zu den voraussichtlichen Umweltauswirkun-gen des Vorhabens (UVP-Bericht) vorgelegt, dieser ist Bestandteil der veröffentlichten Unterlagen. Für den beim Landkreis Dahme-Spreewald, untere Wasserbehörde gestellten Erlaubnisantrag für die Entnahme von Grundwasser einschließlich Versickerung ergibt sich die Verpflichtung zur Einbeziehung in die Umweltverträglichkeitsprüfung aus § 11 des Wasserhaushaltsgesetzes (WHG). Für das Vorhaben der Grundwasserentnahme, das mit einer Entnahmemenge von ≥ 100 000 m³/a, aber < 10 Millionen m³/a nach Nummer 13.3.2 der Anlage 1 zum UVPG der allgemeinen Vorprüfung des Ein-zelfalls unterliegt, hat die Antragstellerin nach § 7 Absatz 3 UVPG für dieses Verfahren ebenfalls die Durchführung der Umweltverträglichkeitsprüfung beantragt. Es wurde ein Bericht zu den voraussichtli-chen Umweltauswirkungen des Vorhabens (UVP-Bericht) vorgelegt, dieser ist Bestandteil der veröffent-lichten Unterlagen. Das wasserrechtliche Erlaubnisverfahren zur Versickerung von unverschmutztem Niederschlagswasser ist ein selbstständiges, parallel zum immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren zu führendes Verfahren gemäß § 2 Absatz 1 Satz 1 in Verbindung mit § 4 der Verordnung zur Regelung des Verfah-rens bei Zulassung und Überwachung industrieller Abwasserbehandlungsanlagen und Gewässerbenut-zungen (Industriekläranlagen-Zulassungs- und Überwachungsverordnung - IZÜV) und ist gemäß § 4 Absatz 1 IZÜV in Verbindung mit der Neunten Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (Verordnung über das Genehmigungsverfahren - 9. BImSchV) mit Öffent-lichkeitsbeteiligung durchzuführen. Über den Antrag auf die Genehmigung nach § 16 BImSchG entscheidet das Landesamt für Umwelt und über die Anträge auf wasserrechtliche Erlaubnis nach dem WHG der Landkreis Dahme-Spreewald, unte-re Wasserbehörde. Die Inbetriebnahme der geänderten Anlage ist im August 2026 vorgesehen.

Monitoring and modeling of water and water-related nutrient fluxes in rice-based cropping systems

Many studies have been conducted with the aim to better understand biologic and hydrologic processes that control C and N fluxes in rice paddy systems. But rarely have studies attempted to explicitly link the hydrological and biogeochemical controls of nutrient transport on the field scale. In this research project we aim to improve our understanding of processes that are involved in storing and releasing water and nutrients of different rice-based cropping systems. The Catchment Modeling Framework (CMF) will be coupled to the biogeochemical MOBILE-DNDC model (SP6) in to simulate (1) vertical and lateral transport processes of water, C and N and (2) to predict the reaction of ecosystem services such as water storage and purification, gas regulation, nutrient cycling and food supply in dependence of cropping systems. SP7 follows a rejectionist framework where model complexity is adapted to available data and process understanding. State-of-the-art analytical instruments will be connected to a unique automatic sampling system to continuously measure water isotopic composition as well as dissolved carbon and nitrogen solutes in situ for the first time. Waters to be sampled include surface water, irrigation water, groundwater and water vapor. Cavity Ringdown Spectroscopy will be used to measure 2H/H and 18O/16O. Isotopic signatures will allow estimating water mean transit times, partitioning between evaporation and transpiration and separating flow paths. Hyperspectral UV photometers equipped with a flow-through cell will be installed for continuous measurements of nitrate and DOC.

Entwicklung und Zusammenstellung einer PILOTANLAGE einer containerbasierten Hochleistungsbiogasanlage mit Testeinsatz in realen Umgebungsbedingungen zur Erschließung von biogenen Rest- und Abfallstoffen

Im Projekt 'Modulare Bioenergie' (ModBioEn) wird eine Pilotanlage einer containerbasierten Biogasanlage errichtet. Diese basiert auf den Vorarbeiten von zwei renommierten Forschungseinrichtungen: dem Fraunhofer IKTS und der Hochschule Zittau/Görlitz (HSZG). An der HSZG wurde in den vergangenen vier Jahren eine Hochleistungsbiogasanlage mit Festbett entwickelt. Die entstandene Technikumsanlage wird in Containerbauform gebracht und in eine Pilotanlage überführt. Das Fraunhofer IKTS stellt zusätzlich zwei entwickelte Komponenten in Containerform bereit; die Substrataufbereitung und die Gasreinigung. Die am IKTS vorhandene Technik und die an der HSZG entwickelte MHL-BGA-Technologie wird in eine Gesamtanlage mit 4 Containern zusammengesellt. Durch den vorgeschalteten Aufbereitungscontainer (1) mit u.a. einem Extruder kann eine deutliche Erweiterung des Substrateinsatzspektrums dieser modularen Bioenergieanlage erreicht werden. Bewusst wird im Projekt ModBioEn auf das Ziel 'Erweiterung des Substrateinsatzspektrums für Bioenergieanlagen' des Förderprogrammes 'Energetische Biomassenutzung' eingegangen. Dafür wurden drei regionale Partner gewonnen: A) die Kommune Reichenbach, B) die Brauerei Eibau und C) die Safterei Linke. Zunächst erfolgt der Einsatz am Standort 'Real-Technikum Reichenbach' (A) als Beispiel für einen kommunalen Anwender. Zweiter Standort ist die Brauerei Eibau. Bisher leitet die Brauerei die Reststoffe (Heißtrub, Hefewasser und Biervorlauf), die durch den Brauprozess in größeren Mengen entstehen, energetisch völlig ungenutzt und kostenpflichtig in das Abwasser ein. Es handelt sich so-mit um wirkliche Rest- und Abfallstoffe im Sinne des Förderprogramms. Dritter Standort ist die Safterei mit Trester als Reststoff. Es erfolgt eine wissenschaftliche Begleitung beim Betrieb der Anlage sowie die Auswertung der Versuchsdaten hinsichtlich Gasquantität und Gasqualität und eine Prozessoptimierung speziell für die einzelnen Reststoffe.

Entwicklung eines Verfahrens zur Berechnung von Binnenschiffsemissionen

In einer Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme der Universität Duisburg-Essen wird eine Software (BinEm) entwickelt, die mithilfe der Messung von Luftschadstoffen auf Binnenschiffen unter realen Betriebsbedingungen kalibriert und validiert werden soll. Aufgabenstellung und Ziel Die Schifffahrt soll nach Vorgaben der EU bis zum Jahr 2050 klimaneutral werden. Zur zwischenzeitlichen Reduktion der Treibhausgas- und Schadstoffemissionen werden verschiedene Technologien (z. B. Abgasreinigung) eingesetzt. Um den Einfluss von neuen Technologien auf die Schiffsemissionen abschätzen zu können, sind realistische Angaben zu den emittierten Schadstoffen durch die Binnenschifffahrt notwendig. Die bisher veröffentlichten Emissionsdaten, die der Binnenschifffahrt zugerechnet werden, basieren auf Modellen mit vielen Annahmen, die die Betriebsparameter im realen Einsatz sehr vereinfacht abschätzen. Aus diesem Grund wurde im Rahmen eines gemeinsamen Forschungsvorhabens der BAW und der Universität DuisburgEssen ein Verfahren zur Berechnung der Binnenschiffsemissionen entwickelt. Bedeutung für die Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes (WSV) Mit der im Rahmen der Forschungskooperation mit dem Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT) entwickelten Software können Emissionen der Binnenschifffahrt für beliebige Regionen und Schiffsflotten modelliert werden. Damit steht der BAW eine Methode zur Verfügung, die es ermöglicht, den Anteil der Binnenschifffahrt an den Luftschadstoffen abzubilden und den Erfolg von Emissionsminderungsmaßnahmen zu bewerten. Auf Basis dieser Ergebnisse können Entscheidungsträger im BMDV und in der GDWS erfolgversprechende Maßnahmen zur Minderung von Binnenschiffsemissionen gezielt ableiten, geltende Vorschriften anpassen oder neue erlassen. Untersuchungsmethoden Das entwickelte Verfahren besteht aus mehreren Modulen. Zunächst wird der Schiffswiderstand in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit über Grund und der Strömung berechnet (Noß und Kossmann 2021). In dem aktuellen Verfahren wird nun auch der zusätzliche Widerstand bei Kurvendrift berücksichtigt. Hierfür greift das Programm auf einen äquivalenten Geradeauswiderstand zurück und addiert in Abhängigkeit des Driftwinkels einen in einer Datenbank hinterlegten Beiwert für den zusätzlichen Widerstand durch Schräganströmung. Anschließend werden der Gütegrad der Propulsion und die Propellerdrehleistung ermittelt. Mithilfe charakteristischer Propellerfreifahrtdiagramme und Motorenkennfelder sowie leistungsbezogener Faktoren werden final der Kraftstoffverbrauch und die Schiffsemissionen berechnet (Noß und Kossmann 2022). Die Spannweite an Schiffs- und Motorenparametern ist sehr groß. Basierend auf Simulations- und Modellversuchsergebnissen charakteristischer Schiffe (Noß und Kossmann 2021, 2022; Kossmann und Wierczoch 2022) wurden einzelne Widerstandsbeiwerte und der Gütegrad der Propulsion in Abhängigkeit von Schiffsgeschwindigkeit und Wassertiefenverhältnis zu Abladetiefenverhältnis berechnet. Der für die Propulsion verwendete Propeller ähnelt in seiner Geometrie einem charakteristischen Binnenschiffs-Düsen-Propeller. In Abhängigkeit von der berechneten Propulsions- bzw. Bremsleistung, der Schiffsgröße und der Anzahl der Propeller wählt das Verfahren einen passenden Motor in einer Datenbank aus. Diese beinhaltet für schnelllaufende Dieselmotoren mit Leistungen zwischen 400 und 1200 kW Daten zur Motorleistung, Drehzahl und zum spezifischen Kraftstoffverbrauch. Der gewählte Ansatz ist für den Großteil der Flotte sowie Betriebspunkte während einer typischen Streckenfahrt anwendbar. Situationen wie Ausweichmanöver, Ausweichmanöver, Schleusenfahrten oder An- und Ablegemanöver lassen sich mit diesem Ansatz jedoch nicht abbilden.

Bau eines Massenseparators fuer 'kleine Teilchen'

Durch den Bau eines Flugzeit-Massenseparators wird es moeglich sein, kleine Teilchen der Masse nach zu trennen und nachzuweisen. Damit kann der Gehalt von sehr kleinen Pb-Clustern in Autoabgasen bestimmt werden. Es sollen ausserdem die Bedingungen fuer die Clusterbildung studiert werden und Methoden entwickelt werden, um die Clustergroesse zu variieren. So ist denkbar, dass man durch eine Zunahme der Teilchengroesse mit anschliessendem Filter die schaedliche Wirkung von Fabrikabgasen wesentlich reduziert.

Verminderung der Aminkonzentration am Arbeitsplatz und in der Emission bei der Kernherstellung nach dem Cold-Box-Verfahren

Die Herstellung von Kernen nach dem Cold-Box-Verfahren ist energiesparender als die anderen Verfahren. Durch technische Verfahrensaenderungen soll der Amineinsatz minimiert werden. Zur Vermeidung von Belaestigungen muessen geeignete Massnahmen zur Ablufterfassung und -reinigung getroffen werden.

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