Die Studie enthält Beschreibungen von Produktionsverfahren zur umweltschonenderen Herstellung von Chemikalien und Informationen zu den damit verbundenen Umweltaspekten. Ein Schwerpunkt ist Dekarbonisierung / Defossilisierung, aber auch z.B. der Einsatz gefährlicher Stoffe und Emissionen werden thematisiert. Sowohl Techniken, die bereits kommerziell eingesetzt werden als auch in Entwicklung befindliche Techniken werden untersucht, z. B. Herstellung von Wasserstoff, Ammoniak und Industrieruß, Methanol-to-Olefins, Fischer-Tropsch-Verfahren, Elektrifizierung von Steamcrackern, alternative Feedstocks, Minimierung des Chloreinsatzes, Möglichkeit des flexiblen Betriebs von Anlagen, allgemeine Techniken mit Umweltentlastungspotentialen. Veröffentlicht in Texte | 140/2024.
Studie zur umweltschonenderen Herstellung von Chemikalien Die Studie „Prozessintegrierte Maßnahmen und alternative Produktionsverfahren für eine umweltschonendere Herstellung von Chemikalien“ (UpChem) gibt einen Überblick über konventionelle und alternative Produktionsverfahren und prozessintegrierte Maßnahmen für eine umweltschonendere Herstellung von Chemikalien sowie Informationen zu damit verbundenen Umweltaspekten. Das Potenzial ist groß. Die im Auftrag des Umweltbundesamtes durchgeführte und nun abgeschlossene Studie enthält Beschreibungen von Produktionsverfahren mit technischen Details und Informationen sowie Daten zu den damit verbundenen Umweltaspekten. Neben Dekarbonisierung / Defossilisierung werden Umweltaspekte der Industrieemissionsrichtlinie Anhang III, zum Beispiel der Einsatz gefährlicher Stoffe und Emissionen in Luft und Wasser, thematisiert, soweit Informationen aus Literatur und Gesprächen mit Fachleuten gefunden wurden. Sowohl Techniken, die bereits kommerziell eingesetzt werden, als auch noch in Entwicklung befindliche werden untersucht. Ein Ziel der Studie war es, Daten zu Umweltentlastungspotenzialen, ökonomischen Aspekten und Entwicklungsstand (TRL) beziehungsweise dem kommerziellen Einsatz alternativer Produktionsverfahren und prozessintegrierter Maßnahmen für eine umweltschonendere Herstellung von Chemikalien zu erhalten, die das Umweltbundesamt für seine Arbeiten nutzen kann, zum Beispiel zum Thema Dekarbonisierung / Defossilisierung, für die Überarbeitung der Beste verfügbare Technik (BVT)-Merkblätter sowie um positive Fallbeispiele bekannter zu machen. Darüber hinaus kann diese Studie Produzenten von Chemikalien oder Genehmigungsbehörden als Informationsquelle dienen. Insgesamt existieren bereits viele technisch erprobte Prozesse, die einen Beitrag zur Entlastung der Umwelt leisten können. Emissionen von Treibhausgasen werden vor allem dann reduziert, wenn strombasierte Techniken mit erneuerbarem Strom etabliert werden. Techniken, die noch nicht besonders weit entwickelt sind oder bisher nur im Demonstrationsmaßstab getestet wurden, könnten in Zukunft an Bedeutung gewinnen. Aufstrebende und teils etablierte Techniken mit Umweltentlastungspotenzialen sind zum Beispiel die Wasserelektrolyse (H 2 -Herstellung), die „grüne“ Haber-Bosch-Synthese (NH 3 -Herstellung), die Reifenpyrolyse zur Herstellung von Industrieruß, Methanol-to-Olefins (MTO) & -Aromatics (MTA) sowie das Fischer-Tropsch-Verfahren. Auch durch die Elektrifizierung von Steamcrackern oder den Einsatz alternativer Feedstocks können Olefine und Aromaten umweltfreundlicher hergestellt werden. Potenziale bestehen bei der Nutzung von CO 2 als Kohlenstoffträger in der chemischen Industrie, indem fossile Kohlenstoffquellen abgelöst werden. Dies erfordert allerdings viel erneuerbare Energie, die zum jetzigen Zeitpunkt noch knapp ist. Die Herstellung von Chemikalien daraus ist daher teurer als mit den konventionellen Verfahren. Weitere Umweltentlastungspotenziale ergeben sich bei alternativen Verfahren für die Herstellung anderer Chemikalien, wie durch chlorfreie Verfahren, etwa für die Produktion von Propylenoxid und Polycarbonaten, ebenso durch allgemeine Ansätze für umweltschonendere Synthesen. Beim Einsatz großer Mengen an „grünem“ Strom hat das Thema flexibler Betrieb von Anlagen höhere Bedeutung als bisher.
Die Studie enthält Beschreibungen von Produktionsverfahren zur umweltschonenderen Herstellung von Chemikalien und Informationen zu den damit verbundenen Umweltaspekten. Ein Schwerpunkt ist Dekarbonisierung / Defossilisierung, aber auch z.B. der Einsatz gefährlicher Stoffe und Emissionen werden thematisiert. Sowohl Techniken, die bereits kommerziell eingesetzt werden als auch in Entwicklung befindliche Techniken werden untersucht, z. B. Herstellung von Wasserstoff, Ammoniak und Industrieruß, Methanol-to-Olefins, Fischer-Tropsch-Verfahren, Elektrifizierung von Steamcrackern, alternative Feedstocks, Minimierung des Chloreinsatzes, Möglichkeit des flexiblen Betriebs von Anlagen, allgemeine Techniken mit Umweltentlastungspotentialen.
Industrielle Hinterlassenschaften mit erhöhter natürlicher Radioaktivität Bei der intensiven industriellen Entwicklung wurde in vielen Teilen Deutschlands auch eine Reihe von Rohstoffen verwendet, die erhöhte Urangehalte oder Thoriumgehalte aufwiesen. In der Vergangenheit wurde in vielen Industriezweigen die Ablagerung von Produktionsrückständen auf firmeneigenem Gelände als übliche Beseitigungsvariante angesehen. In die Umweltmedien freigesetzte Radionuklide können bei ungünstigen Standortbedingungen und Nutzungsbedingungen zu einer Strahlenexposition der Bevölkerung führen und nachträglich Strahlenschutzmaßnahmen erforderlich machen. Das gesamte Volumen der in Deutschland abgelagerten Rückstände, die aus Sicht des Strahlenschutzes relevant sein können, dürfte nach ersten Schätzungen den Wert von 100 Millionen Kubikmetern nicht wesentlich übersteigen. Bei der intensiven industriellen Entwicklung, die etwa seit Mitte des 19. Jahrhunderts in vielen Teilen Deutschlands geschah, wurde auch eine Reihe von Rohstoffen verwendet, die erhöhte Urangehalte oder Thoriumgehalte aufwiesen (zum Beispiel Bauxit, Phosphorit). Es entstand eine Vielzahl von Rückständen, die zum damaligen Zeitpunkt nicht weiter verwendet wurden. Der Einsatz von Chemikalien, aber auch die physikalisch-chemischen Bedingungen des Verarbeitungsprozesses führten unter bestimmten Umständen zur Anreicherung oder Abreicherung einzelner Radionuklide in verschiedenen Rückstandsarten. Begleitend treten in diesen Rückständen oft Schwermetalle oder schädliche organische Stoffe auf, so dass neben der Radioaktivität auch konventionelle Schadstoffe zu berücksichtigen sind. Beispiele Prominente Beispiele für industrielle Hinterlassenschaften mit erhöhter natürlicher Radioaktivität sind die ehemaligen Auerwerke in Oranienburg und die ehemaligen de Haën Werke in Hannover: Die Auerwerke stellten aus Monazitsanden neben thorierten Gasglühstrümpfen auch radiumhaltige Farben her. Die Firma de Haën arbeitete Uranerze und Thoriumerze zur Herstellung von Spezialchemikalien sowie zur Fertigung von thorierten Gasglühstrümpfen auf. An beiden Standorten verblieben die Produktionsrückstände auf dem damaligen Firmengelände und sind für die erhöhte natürliche Radioaktivität verantwortlich, die zu Sanierungsmaßnahmen geführt haben. Mögliche strahlenschutzrelevante Rückstände In der Vergangenheit wurde in vielen Industriezweigen die Ablagerung von Produktionsrückständen auf firmeneigenem Gelände als übliche Beseitigungsvariante angesehen. In Abhängigkeit von der Konsistenz von den Rückständen erfolgte eine Deponierung auf Halden oder in Rückstandsbecken. Da aus Unkenntnis die damit möglicherweise verbundenen Strahlenschutzprobleme nicht berücksichtigt wurden, können in die Umweltmedien freigesetzte Radionuklide bei ungünstigen Standortbedingungen und Nutzungsbedingungen zu einer Strahlenexposition der Bevölkerung führen und nachträglich Strahlenschutzmaßnahmen erforderlich machen. Abschätzung des Bundesamtes für Strahlenschutz Wie eine Abschätzung des Bundesamtes für Strahlenschutz ( BfS ) gezeigt hat, können im Hinblick auf die Menge der in Deutschland in der Vergangenheit abgelagerten Rückstände mit erhöhter natürlicher Radioaktivität die Rückstände aus folgenden Wirtschaftsbereichen von Bedeutung sein: Verarbeitung von Rohphosphat zur Herstellung von Phosphorsäure und Düngemitteln, Primärförderung von Erdöl und Erdgas, Aufbereitung von Bauxit zur Gewinnung von Aluminium (Bayerverfahren), Roheisenmetallurgie (Gichtgasreinigung) und Verbrennung von Steinkohle (Rauchgasreinigung). Abgesehen von diesen in großen Mengen angefallenen Rückständen dürfte es auch eine Reihe von strahlenschutzrelevanten Rückständen mit geringerem Volumen, aber höheren Gehalten an natürlichen Radionukliden geben, so zum Beispiel: Rückstände aus der Herstellung thorierter Schweißelektroden und von Gasglühstrümpfen, Rückstände aus der Katalysatorherstellung für das Fischer-Tropsch-Verfahren und Rückstände aus der Produktion von Radiumfarbe. Das gesamte Volumen der in Deutschland abgelagerten Rückstände, die aus Sicht des Strahlenschutzes relevant sein können, dürfte jedoch nach ersten Schätzungen den Wert von 100 Millionen Kubikmetern nicht wesentlich übersteigen. Wie bei den bergbaulichen Hinterlassenschaften, mit deren radiologischer Bewertung heute besonders in den Bundesländern Sachsen und Thüringen Erfahrungen vorliegen, werden auch bei den industriellen Hinterlassenschaften nicht in jedem Fall Sanierungsmaßnahmen aus Gründen des Strahlenschutzes erforderlich sein. Die Erfordernisse des konventionellen Bodenschutzes sind jedoch ebenfalls zu beachten. Stand: 11.04.2024
Erzeugung von BtL in WSF-Vergaser inkl. FT-Synthese, Daten nach #1 Auslastung: 8000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-Bio-fest Flächeninanspruchnahme: 2500000m² gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2020 Lebensdauer: 15a Leistung: 500MW Nutzungsgrad: 53% Produkt: Brennstoffe-Bio-flüssig Verwendete Allokation: Allokation nach Energieäquivalenten
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