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Akustische Strukturüberwachung von Druckbehältern und Wärmetauschern der chemischen Industrie bei erhöhten Temperaturen, Teilvorhaben: Sensorqualifikation in realer Produktionsumgebung und Konsortialführung

Ausbreitung schwerer Gaswolken

Kalte Gase oder Aerosolwolken in der Atmosphaere koennen schwerer als die Umgebungsluft sein. Die entstehende Bewegung entlang des Bodens soll untersucht werden. Von speziellem Interesse sind die Ausbreitungsgeschwindigkeit sowie die Verduennung der Wolke durch die Vermischung mit der umgebenden Luft (Entrainment). Das Problem stellt sich bei der Verdampfung von verfluessigten Gasen (z.B. Erdgas) oder bei Unfaellen in chemischen Anlagen (z.B.Seveso). Staublawinen und Sandsturmfronten haben aehnliche Ausbreitungscharakteristiken. Am Institut wird ein Kanal aufgebaut (2.0 x 1.6 x 22.0 m), in dem die eindimensionale Ausbreitung ueber einer isolierten Unterlage gemessen werden wird. Damit werden theoretische Modelle ueberprueft und empirische Groessen bestimmt.

Errichtung einer Anlage zur Schwefelverbrennung für die CO2-freie Herstellung von Prozessdampf und die optimale Versorgung mit Rohstoffen

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

Schneider und Willingmann besuchen Bioraffinerie von UPM in Leuna

Der neue Leuchtturm der Bioökonomie in Sachsen-Anhalt beginnt zu strahlen: Im Chemiepark in Leuna im Saalekreis nimmt die für 1,3 Milliarden Euro errichtete Bioraffinerie des finnischen Konzerns UPM schrittweise den Betrieb auf. Am heutigen Dienstag haben Bundesumweltminister Carsten Schneider und Landesumweltminister Prof. Dr. Armin Willingmann die hoch innovative Anlage besichtigt und sich mit Vertretern des Unternehmens über Perspektiven der Bioökonomie und deren Auswirkungen auf Klima- und Naturschutz ausgetauscht. Mit der neuen Raffinerie will UPM in Leuna künftig Biochemikalien aus Hartholz herstellen und fossile Rohstoffe ersetzen. Nachdem Ende 2025 bereits die ersten kommerziellen Lieferungen von Industriezucker erfolgten, soll in den kommenden Wochen die Produktion von erneuerbaren funktionellen Füllstoffen beginnen, die in verschiedenen Gummi- und Plastikapplikationen eingesetzt werden. Die volle Produktionskapazität soll die Raffinerie im Laufe des Jahres 2027 erreichen. „UPM zeigt mit der Bioraffinerie in Leuna eindrucksvoll auf, wie innovatives und zugleich nachhaltiges Wirtschaften aussehen kann“, betonte Willingmann. „Die Raffinerie ist nicht nur ein neuer Leuchtturm der Bioökonomie, sie stärkt auch den Chemiestandort Leuna. Sie zeigt darüber hinaus auf, dass Sachsen-Anhalt weiter ein attraktiver Investitionsstandort ist und bleiben kann, wenn konsequent auf Dynamik und Transformation gesetzt wird. Ich freue mich sehr, dass ich die Ansiedlungsentscheidung von UPM vor sechs Jahren noch als Wirtschaftsminister begleiten konnte und das Hochfahren der Anlage jetzt als Umweltminister erleben darf.“ Bundesumweltminister Carsten Schneider erklärte: „Innovative Biochemikalien sind ein echter Gamechanger. Wenn aus Holz neue Verpackungen, Klebstoffe oder Textilien entstehen, dann spart das Plastik und hilft dem Klima. Diese stoffliche Nutzung von Laubholz kann auch für Waldbesitzer in der Region wichtig sein, um eine alternative und nachhaltige Einkommensquelle zum Beispiel für Buchenholz zu generieren. Denn in Deutschland wird im Zuge des notwendigen Waldumbaus zukünftig vermehrt Laubholz anfallen.“ Nach Unternehmensangaben ist die Bioraffinerie in Leuna derzeit die größte Investition in einen Neubau einer Chemieanlage in Europa und weltweit die größte Investition in eine Bioraffinerie für biomassebasierte Chemikalien überhaupt. Martin Ledwon, Vice President Marketing, Sustainabilty & Communications bei UPM Next Generation Renewables, betonte: „Leuna ist ein bedeutender Beweis für UPMs Engagement, innovative, leistungsstarke biobasierte Materiallösungen in den industriellen Maßstab zu bringen. Unsere biochemischen Innovationen ermöglichen es uns, neue Märkte zu erschließen, langfristigen Wert zu schaffen und unsere Position als führendes Unternehmen im Bereich nachhaltiger Materialien der nächsten Generation zu stärken." Die Eckdaten der Bioraffinerie sind beeindruckend: die Anlage hat eine Grundfläche von 14,7 Hektar. Das entspricht mehr als 20 Fußballfeldern. Sie besteht zudem aus 160 Kilometern an Rohrleitungen, 1.800 Kilometern Kabeln und 1.450 Motoren. Wenn sie erst einmal voll hochgefahren ist, wird sie pro Jahr rund 500.000 Kubikmeter zertifiziertes Buchenholz aus umliegenden Regionen verarbeiten. 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 , Threads , Bluesky , Mastodon und X

Anlagensicherheit

In der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts kam es weltweit zu schweren Unfällen in Chemischen Anlagen mit erheblichen Auswirkungen auf die Betriebsangehörigen, die Nachbarschaft und die Umwelt. Es wurde deutlich, dass für Betriebe und Anlagen, in denen gefährliche Stoffe in großen Mengen vorhanden sein können, zusätzliche Sicherheits-, Vorsorge-, und Überwachungsmaßnahmen erforderlich sind. Der rechtliche Rahmen zur Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen zur Verhütung schwerer Unfälle wurde in Deutschland mit Inkrafttreten der ersten Störfall-Verordnung ( 12. BImSchV ) 1980 geschaffen. Die Europäische Union hat 1982 die Richtlinie 96/82/EG zur Beherrschung von schweren Unfällen, die sogenannte Seveso-Richtlinie, erlassen. Die Seveso-Richtlinie und auch die Störfall-Verordnung wurden aufgrund verschiedener Ereignisse fortgeschrieben und novelliert. Seit 2012 sind die grundliegenden Anforderungen für die Errichtung und den Betrieb an Anlagen und Betriebsbereiche, die der Störfall-Verordnung unterliegen, auf europäischer Ebene maßgeblich in der Seveso-III-Richtlinie geregelt. Diese wurde durch die novellierte Störfall-Verordnung ( Störfall-Verordnung vom 15.März 2017, BGBl. I S.483 ) 2017 in deutsches Recht umgesetzt. Da sich in Sachsen-Anhalt bedeutende Standorte der Chemischen Industrie und viele weitere Betriebe befinden, in denen gefährliche Stoffe gehandhabt werden, hat die Störfallvorsorge hier eine hohe Bedeutung. Das Landesamt für Umweltschutz hat als Fachbehörde im System der an der Störfallvorsorge beteiligten Behörden unter anderem die Aufgabe, das Ministerium für Wissenschaft, Energie, Klimaschutz und Umwelt (MWU) in Fragen zur Störfallvorsorge zu beraten und das Landesverwaltungsamt beim Vollzug der Störfallverordnung zu unterstützen. Folgende Schwerpunkte sind von der Fachbehörde zu bearbeiten: Erarbeitung von Grundlagen zur landeseinheitlichen Umsetzung der Seveso-III-Richtlinie und der Störfall-Verordnung , Prüfung der Inspektionsberichte nach § 16 der Störfall-Verordnung Ermittlung von Gefahrenpotenzialen und Schwachstellen in störfallrelevanten Anlagen, Bekanntgabe von Sachverständigen nach § 29 a BImSchG, Analyse und Auswertung von Störfällen und Schadensereignissen, Prüfung des Standes der Anlagensicherheit und Wahrnehmung der EU-Berichterstattung

Distickstoffoxid-Emissionen

<p> <p>Distickstoffoxid ist ein bedeutendes Klimagas. 1990 hatten die Distickstoffoxid-Emissionen einen Anteil von 4,1 % an den gesamten THG-Emissionen in CO₂-Äquivalenten. 2024 lag der Anteil immer noch bei 3,6 %. Zwischen 1990 und 2000 sanken die Emissionen und stagnierten dann bis 2009. Die Jahre ab 2010 zeigen ein deutlich geringeres Niveau und in den letzten Jahren einen rückläufigen Trend.</p> </p><p>Distickstoffoxid ist ein bedeutendes Klimagas. 1990 hatten die Distickstoffoxid-Emissionen einen Anteil von 4,1 % an den gesamten THG-Emissionen in CO₂-Äquivalenten. 2024 lag der Anteil immer noch bei 3,6 %. Zwischen 1990 und 2000 sanken die Emissionen und stagnierten dann bis 2009. Die Jahre ab 2010 zeigen ein deutlich geringeres Niveau und in den letzten Jahren einen rückläufigen Trend.</p><p> Entwicklung in Deutschland seit 1990 <p>Im Rahmen der Klimarahmenkonvention haben die Vertragsstaaten Maßnahmen zu ergreifen, um die Distickstoffoxid-Emissionen zu verringern (siehe <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/12018">“Klimarahmenkonvention“</a>).</p> <p>1990 betrugen die Distickstoffoxid (N2O)-Emissionen 196 Tausend Tonnen (Tsd. t). Im Zeitraum bis 1999 gingen sie um ca. ein Drittel zurück (siehe Abb. „Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien“). Der Rückgang wurde zu zwei Dritteln durch emissionsmindernde Maßnahmen im Bereich der Adipinsäureproduktion (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundstoff">Grundstoff</a> bei der Kunststoffherstellung) erreicht. Zudem veränderte sich die Landwirtschaft in den neuen Ländern. Bei rückläufigen Tierbeständen wurden weniger tierische Abfälle als Wirtschaftsdünger eingesetzt. Flächen wurden in großem Umfang stillgelegt, deshalb mussten weniger mineralische Stickstoffdünger eingesetzt werden. Im Jahr 2010 führte eine gezielte technische Minderung der Emissionen einer Chemieanlage zu einem starken und dauerhaften Rückgang. In den Jahren 2011 bis 2017 fluktuierten die Emissionen leicht um 100 Tsd. t pro Jahr, in den Folgejahren ist eine sukzessive Reduktion auf 89 Tsd. t. im Jahr 2024 zu beobachten. (siehe Tab. „Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien“).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_distickstoffoxid-emi-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Distickstoffoxid-Emissionen nach Kategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_distickstoffoxid-emi-kat_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (417,32 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_distickstoffoxid-emi-kat_2025-05-26.pdf">Diagramm als PDF</a> (132,15 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.png"> </a> <strong> Tab: Emissionen ausgewählter Treibhausgase nach Kategorien </strong> Quelle: Umweltbundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.png">Bild herunterladen</a> (165,83 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_tab_emi-ausgew-thg-kat_2025-05-26.pdf">Tabelle als PDF zur vergrößerten Darstellung</a> (156,19 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Verursacher von Distickstoffoxid-Emissionen <p>Hauptquellen für Distickstoffoxid-Emissionen sind stickstoffhaltiger Dünger in der Landwirtschaft und die landwirtschaftliche Tierhaltung. Nach kleinen Rückgängen in den Jahren 1990 bis 2018 stagnierten die Emissionen der Landwirtschaft bei ca. 86-80 Tausend Tonnen Distickstoffoxid jährlich und fallen erst ab 2018 sukzessive ab. Im Jahr 2024 machten sie 76 % der gesamten Distickstoffoxid-Emissionen aus. Weitere Quellen sind die Industrieprozesse in der chemischen Industrie: Bis 1997 hatte die industrielle Produktion von Adipinsäure – einem <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundstoff">Grundstoff</a> bei der Kunststoffherstellung, für Lösemittel und Weichmacher – mit knapp einem Drittel einen wesentlichen Anteil an den Distickstoffoxid-Emissionen, der jedoch bis 2017 stufenweise auf ca. wenige Prozent schrumpfte. Geringere Emissionen entstehen auch durch stationäre und mobile Verbrennungsprozesse, durch die Abwasserbehandlung und durch den direkten Einsatz von Distickstoffoxid (zum Beispiel als Narkosemittel).</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Einfluss der Umweltschutzanforderungen auf die Auslegung und Wirtschaftlichkeit chemischer Prozesse, dargestellt an Beispielen der Petrochemie und Schwerchemie

Systematische und allgemeine Charakterisierung der Umweltschutzanforderungen hinsichtlich der Projektierung von Chemieanlagen und Erfassung der kostenmaessigen Auswirkungen, wobei empirische Daten aus der chemischen Industrie bzw. erdoelverarbeitenden Industrie auszuwerten sind.

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Stellungnahme zur Quecksilberverseuchung in Marktredwitz, verursacht durch die Chemische Fabrik Marktredwitz

Kurze Beschreibung der Giftwirkung und der Belastung, die von Quecksilberverbindungen ausgehen. Auf Grund der hohen Toxizitaet von Quecksilberverbindungen wird eine Sanierung der durch die Chemische Fabrik Marktredwitz verseuchten Boeden gefordert.

Akustische Strukturüberwachung von Druckbehältern und Wärmetauschern der chemischen Industrie bei erhöhten Temperaturen, Teilvorhaben: Validierung in Laborumgebung

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