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In ein Gesamt-Energiesystem integrierte 1,2-MW-Windturbine fuer die Insel Helgoland

Das Projekt "In ein Gesamt-Energiesystem integrierte 1,2-MW-Windturbine fuer die Insel Helgoland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Gemeinde Helgoland durchgeführt. Objective: 1.2 MW wind turbine made mainly by MAN and known as WEG 60 with an estimated yearly output of 4.6 GWh integrated in a total energy system for the supply of electricity, heat and drinking water by desalination for the Island of Helgoland. General Information: 1. General. The energy demand on Helgoland is characterised by the following figures: yearly electricity demand is 16,500,000 KWh (max power demand of 3.2 MW), yearly heat demand is 28,000,000 KWh (max power demand of 12 MW). The system consists of the following parts: A wind turbine (1.2 MW), a combined heat/electricity system consisting of 2 diesel engines coupled to two electricity generators (2x1.2 MW) and two heat pumps (2x1.2 MW heat output), diesel engines producing electricity (2x0.4 MW + 3x3.34 MW), heavy fuel boilers producing heat (2x5.5 MW), hot water storage (150 cub. M), a sea water desalination plant (reverse osmosis), daily output 800 cub. M), and an exhaust purification plant. The wind turbine and the 2 heavy fuel diesel engines produce the required electricity. The 5 small diesel engines act as a back-up. The reverse osmosis plant will primarily be fed by excess electricity produced by the wind turbine. 2. Wind turbine. The MAN 1.2 MW (WC 60), 56 m diameter, 3 steel/GRFP bladed upwind wind turbine will produce approx. 4,6 GWh of electricity per year at a yearly average wind speed of 8 m/s at 10 m height. The turbine has cut in speed 4.9 m/s, cut-out 24 m/s and reaches its rated power at 12 m/s. The rotor is situated on a tower which consists of a steel pipe 25 m in length and 3.5 m external diameter, based on a 16 m high conical reinforced concrete base. In order to enable operation in a small local grid, a variable speed asynchronous generator with static frequency converter is used (AC-DC-AC link). It allows a speed variation of the rotor between 40-110 per cent of the rated speed. The reactive power demand is compensated by using a synchronous condensor. The frequency and grid stability will be accomplished by one of the heavy fuel diesel engines of 1.2 MW which is designed for operation of low load if necessary. The wind turbine generated electricity will be fed to the local diesel based grid. The project will allow to be determined the contribution of Wind Energy integrated in a total energy system for the supply of electricity, heat and desalination of sea water for the small Island of Helgoland with approximately 2000 inhabitants. Furthermore the wind turbine itself is innovative and is the first 3 bladed wind turbine with an installed power greater than 1 MW that has been supported by the Commission. The estimated cost per energy unit produced by the wind turbine is 0.40 DM while a conventional solution would lead to a cost of 0.21 DM. Achievements: The wind turbine was put into operation the 21/2/90 and was taken over by the user the 28/03/91. Up to date the wind turbine has been into operation and has produced about 1673 MWh which corresponds to ...

Erzeugung von Wasserstoff fuer die Hydrierung von Schweroel und Kohle

Das Projekt "Erzeugung von Wasserstoff fuer die Hydrierung von Schweroel und Kohle" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veba Öl AG durchgeführt. Objective: The aim of the overall project were the planning, construction and industrial testing of a commercial-size entrained-flow gasification plant for the generation of hydrogen, which can be operated on solid fuels, e.g. pyrolysis coke and coal just as well as on liquid hydrogenation residues. The objectives of this project were the determination of data enabling an evaluation of the technical feasibility, the possibilities for official approval and the economic viability of the demonstration plant before the final decision on its construction was taken. Parallel to the planning of the demonstration plant, gasification tests were to be made in an existing pilot plant. These tests were in the first place to determine the design data for the demonstration plant as well as to test and to improve the solid feeding-system and the gasification burner. See project LG/20/84/DE. General Information: For the hydrogenation of coal or heavy oil, a major consideration is the economical and environment-friendly utilization of the hydrogenation residues containing heavy metals which become available as unavoidable by products. As against possible combustion, the gasification of the hydrogenation residues provides the advantage that, in addition to environmentally safe disposal of the residues, it is also possible to produce the hydrogen required after the hydrogenation units. For energetic reasons the direct feeding of the hot hydrogenation residues to the gasification seems to be the most appropriate solution. Because of the interconnection of the gasification and the hydrogenation plants is, therefore, largely dependent on the availability of the residue gasification. In order to avoid this it is necessary to provide for the disconnection of the two processes. This disconnection requires the solidification of the liquid residues and the intermediate storage of the solidified residues. Solidification can be effected by pyrolysis of the hydrogenation residues in indirectly heated rotary drums. The coke from the pyrolysis can be used for hydrogen generation. Because of the production of pyrolysis oil, the residue pyrolysis enables an increase of the total oil yield of hydrogenation plants. The dosage of the solid fuels to the pressurized gasification reactor would be carried out with an extruder feeding-system developed on pilot plant scale by VEBA OEL AG and Maschinenfabrik Werner and Pfleiderer. This feeding system consists essentially of a twin-screw extruder. The finely ground fuel and a small portion of a liquid binding-agent are metered pressure-free into the extruder. Hydrocarbons (heavy oils, used oils) as well as water can be used as binding agents. In the extruder, the solid fuel and the binding agent are first mixed, whereupon the mixture is compressed to a pressure above the reactor pressure. The optimum liquid content for the operation of the extruder depends greatly on the type and granulation of the solid fuel. The compacted fuel leaves ...

Production of hydrogen for the hydrogenation of heavy oil and coal (plant assembly phase)

Das Projekt "Production of hydrogen for the hydrogenation of heavy oil and coal (plant assembly phase)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Veba Öl AG durchgeführt. Objective: To erect a demonstration gasifier including the metering and monitoring devices. General Information: The project started in 1981 with the design of the plant, the obtaining of the approval, the basic - and detail - engineering and the acquisition of the necessary material and equipment. The current phase includes the erection of the gasifier. The gasifier of the demonstration plant is designed to produce 40000 m3/h synthesis gas. This corresponds to a feed rate of 16 t /h. The gasification pressure is 60 bars. The dust free raw gas from the demonstration plant is directed to the raw gas shift conversion, H2S/CO2 - removal and pressure swing adsorption units. The safe feeding operation of liquid hydrogenation residues is insured by special suspension pumps. The dosage of the LTC coke and the hard coal will be carried out employing the extruder feeding system for solid fuels developed by VEBA OEL on pilot plant scale. The main component of the feeding system is a twin screw extruder. In the feeder the finely ground coal or coke are mixed intensively with about 15 per cent water or oil and pressurized to form a gas-tight plug. At the extruder outlet the pressurized feed-stock is pulverised in a specifically designed discharge head and transferred by steam via a specially designed burner into the gasification reactor. Achievements: A preplanning phase served to investigate different concepts with respect to process flow, the technical design of the main parts and the integration of the demonstration plant into the RUHR OEL refinery in Gelsenkirchen-Scholven. For two process variants the basic engineering was carried out for the main process steps; a pre-basic was worked out for the conventional units of the plant, i. e. grinding, crude gas shift conversion and H2S/CO2 scrubbing. Detailed documents including construction drawings were produced for the main parts e. g. the extruder feeding-system, the burner and the gasification reactor. In order to determine whether the gasification plant would qualify for approval by the authorities a preliminary application in accordance with P9 of the Federal Environmental Protection (Immission) Act was prepared and submitted. After a thorough examination of the application and a discussion on the objections the preliminary approval was guaranted. To conclude the investigations, the investment cost were determined and the economic viability was examined for both process alternatives. The investigations have shown that a large-scale plant for the gasification of hydrogenation residues and coal is technically feasible and does quality for approval. The low energy price level does for the time being, however, not permit a cost-covering operation of coal gasification or coal hydrogenation plants. Measures are, therefore, examined to improve the economic viability of gasification and hydrogenation units. The use of solid or liquid wastes (as e. g. sewage sludge, used plastic materials, used ...

Recycling von Schweröl zu Basisöl, Heizöl und Petrolkoks

Das Projekt "Recycling von Schweröl zu Basisöl, Heizöl und Petrolkoks" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Puralube GmbH durchgeführt. Die Puralube GmbH betreibt mehrere Raffinerien zur Aufbereitung von Altöl zu hochwertigem Basisöl. Bei diesem Prozess fallen anteilig Rückstände an, die zu großen Teilen in Form von Schweröl als Schifffahrtsbrennstoff eingesetzt werden. Dieser Verwertungsweg ist seit dem 01.01.2020 eingeschränkt, da seitdem strengere Grenzwerte für den Schwefelgehalt in Schiffsbrennstoffen gelten. Mit dem Vorhaben plant das Unternehmen, Schweröl zukünftig am unternehmenseigenen Standort zu verwerten und gleichzeitig höherwertige Komponenten (Naphtha, Leichtes Heizöl, Basisöl) zu erzeugen. Die technische Umsetzung des Projekts basiert auf einer Pyrolyse des Schweröls. Dabei werden in einem beheizten Drehrohrofen langkettige Bestandteile des Schweröls zu kurzkettigen, flüssigen und gasförmigen Bestandteile gespalten. Die flüssigen Bestandteile werden abgezogen und zu Naphtha, Leichtes Heizöl und Basisöl weiterverarbeitet. Aus dem Basisöl werden Schmierstoffe (z.B. Motorenöle) hergestellt, Naphtha an die chemische Industrie verkauft und Leichtes Heizöl als Brennstoff abgegeben. Die gasförmigen Bestandteile aus dem Spaltprozess werden aufgefangen, aufbereitet und zur Erwärmung des Rohrofens genutzt. Eine parallele Anordnung von zwei miteinander verbundenen Öfen gewährleistet dabei einen quasi kontinuierlichen Betrieb. Auch ist die Anlage so konzipiert, dass sie an einen anderen Standort transportiert werden kann. Insgesamt können mit dem Vorhaben aus der Aufbereitung von 20.000 Tonnen Schweröl jährlich ca. 3.300 Tonnen Basisöl und Naphtha, 5.200 Tonnen Leichtes Heizöl, 2.000 Tonnen Petrolkoks sowie 5.000 Tonnen Gas gewonnen werden. Durch die stoffliche Nutzung des Schweröls ergibt sich eine Minderung der CO2-Äquivalenten von ca. 38.000 Tonnen pro Jahr.

Teilprojekt: Schweröl-Common-Rail-Betrieb bei großen Schiffen

Das Projekt "Teilprojekt: Schweröl-Common-Rail-Betrieb bei großen Schiffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Caterpillar Motoren GmbH und Co. KG durchgeführt. Das Ziel des Vorhabens ist die Übertragung der guten Ergebnisse eines Common Rail Einspritzsystems vom Dieselbetrieb (EMI MIMI) auf den Schwerölbetrieb. Neben thermodynamischen Fragestellungen müssen aber auch - wie die immer wiederkehrenden Unfällen auf See mit verheerenden Umweltschäden verdeutlichen - die Sicherheitsaspekte dieser Technologie im Schwerölbetrieb beachtet werden. Bei der Übertragung der Ergebnisse aus EMI MINI muss man die Besonderheiten des Kraftstoffes berücksichtigen. Dazu muss das Einspritzsystem an die Brenneigenschaften angepasst werden. Die Unterschiede der Kraftstoffe werden zuerst an dem kleinen 6 M 20 Motor analysiert und danach auf den großen 6 M 32 übertragen. Dieser Motortyp wird dann auch als Pilotmotor zu ersten Mal im Kundeneinsatz laufen. Um die sicherheitsrelavanten Aspekte kostengünstig zu bearbeiten, wird das Einspritzsystem auf einem außermotorischen Prüfstand (ohne Motor) abgestimmt. Die Entwicklung zukunftsträchtiger Einspritztechnologie ist eine Grundvoraussetzung für die Erfüllung der zu erwartenden Emissionsgesetzgebung. Die Ergebnisse fließen direkt in die Motoren der nächsten Generation ein.

Anfall von Ölschlamm an Bord schwerölbetriebener Schiffe

Das Projekt "Anfall von Ölschlamm an Bord schwerölbetriebener Schiffe" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie durchgeführt. Bedeutung des Projekts: Die illegale Entsorgung von Ölschlamm, der bei der Brennstoffseparation schwerölbetriebener Schiffe anfällt, stellt eines der großen Probleme des Meeresumweltschutzes dar. Die Verfolgung und Ahndung illegaler Einleitungen scheitert zumeist daran, dass der Verursacher nicht ermittelt werden kann. In diesem Zusammenhang ist der Nachweis über den Verbleib von ÖI und Ölschlamm an Bord von Schiffen, der in Form eines Öltagebuches geführt werden muss, von erheblicher Bedeutung. Eine falsche Öltagebuchführung, hinter der sich häufig illegale Entsorgungen verbergen, stellt eine Ordnungswidrigkeit dar, die vom BSH geahndet wird. Das BSH verwendet gesicherte Erkenntnisse über die Mengen des regelmäßig an Bord anfallenden Ölschlamms, um zu ermitteln, ob ein Öltagebuch hinsichtlich des Verbleibs von Ölschlamm richtig geführt wurde. Neuere technische Entwicklungen bei der Behandlung von Schweröl und Veränderungen der Schwerölqualität sind hinsichtlich ihres möglichen Einflusses auf den Anfall von Ölschlamm zu untersuchen, um die weitere Durchführung der Bußgeldverfahren zu gewährleisten. Gegenwärtiger Wissensstand: Bei der IMO, dem GL und der Forschungsstelle für Seeschifffahrt wurden in den achtziger Jahren Untersuchungen durchgeführt. Danach fallen je nach Qualität des verwendeten Schweröls ungefähr 1,3 - 4,2 Prozent Ölschlamm an. Projektbeschreibung : Ermittlung des Ölschlammanfalls an Bord von Seeschiffen - Statistische Erfassung im Rahmen der Überprüfung von Öltagebüchern bei MARPOL-Kontrollen; - Ermittlung durch Wasserschutzpolizeien anhand eines einheitlichen Formblatts; - Erfassung und Auswertung durch BSH- Ermittlung möglicher langfristiger Veränderungen der Qualität der verwendeten Schweröle - Auswertung der Ergebnisse der Bunkeranalysen von Analyselaboren z.B. DNV Petrol Service etc. seit 1980; - Erwerb der Daten; - Auswertung im Hinblick auf langfristige, signifikante Veränderungen der durchschnittlichen Bunkerqualität, insbesondere im Hinblick auf nichtverwertbare Rückstände. Auswirkungen der Verwendung neuer Technologien bei der Schwerölaufbereitung; - Erfassung und Auswertung der technischen Entwicklung im Bereich Separatorentechnik und zusätzliche Anlagen. - Ggf. Prüfung einzelner Anlagen durch externe Gutachter.

Biogaserzeugung aus kommunalen Abfaellen im Klaerwerk

Das Projekt "Biogaserzeugung aus kommunalen Abfaellen im Klaerwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Stadt Selb, Stadtbauamt durchgeführt. Die Beseitigung von kommunalen Grasabfaellen bereitet den Gemeinden zunehmende Sorge. Direkt sind es die Kosten fuer die Deponierung u. indirekt ist es die Umweltbelastung durch die Deponie-verursachte Nitratbelastung unserer Gewaesser. Das Verbrennen von Grasabfaellen mit Schweroel verbraucht Primaerenergie u. fuehrt zu zusaetzl. Rauchgasbelastung. Andererseits liefert aber Gras bei der Biogaserzeugung hoechste Methanertraege. Zusaetzl. laesst sich der Energiegewinn steigern, wenn als Prozesswaerme der warme Faulschlamm von Klaerwerken eingesetzt wird. Im Vgl. zu einer besteh. Biogaserzeugung aus Gras im Faulturm der Stadt Selb sollen bgl. Laborversuche mit versch. Fermentern u. Verfahren deren relative Vorzueglichk. aufzeigen. Ziel ist es, den mit zunehmender Masse interess. Gemeinden optimale verf.-techn. Loesungen mit einer Kostennutzenanalyse zur Biogaserzeugung aus Grasabfaellen mit anschl. Faulschlammverwertung als Duengemittel aufzeigen zu koennen.

Einfluss von Schwefelminderungsmassnahmen auf die regionale SO2-Immission 1972 und 1985/Schwefelgehalt von schwerem Heizoel

Das Projekt "Einfluss von Schwefelminderungsmassnahmen auf die regionale SO2-Immission 1972 und 1985/Schwefelgehalt von schwerem Heizoel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dipl.-Ing. Hans-Joachim Löblich, Beratungsbüro für Umweltfragen durchgeführt. Studie ueber den Einfluss von Schwefelminderungsmassnahmen auf die regionale SO2-Immission 1972 und 1985 zur Vorbereitung einer nationalen und EG-einheitlichen Vorschrift ueber die Begrenzung des Schwefelgehalts von schwerem Heizoel.

Use of mesoporous materials for deep catalytic conversion of heavy oils by residue cracking and hydrocracking

Das Projekt "Use of mesoporous materials for deep catalytic conversion of heavy oils by residue cracking and hydrocracking" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von DECHEMA Forschungsinstitut Stiftung bürgerlichen Rechts durchgeführt. General Information/Objectives: The aim of the programme is to ensure the continued availability of acceptable transport fuels by improving the inter-conversion of hydrocarbons. This aim should be reached by determining practical solutions to the development of cracking and hydro cracking catalysts by using malodorous materials of the M41S family for deeper catalytic conversion of heavy oils into lighter fractions. The objective is to synthesize and thoroughly characterize such materials and to test them for stability and catalytic performance. The catalytic performance of these materials will be measured both in terms of producing the desired activity and selectivity and in terms of deactivation profiles. Particular attention will be given to factors which influence the stability or stabilization of the materials used during steaming and regeneration procedures. Technical Approach In the laboratory scale preparation of technically viable forms of catalysts it will be ensured that the working catalyst system for the deep catalytic conversion of heavy oil fractions (residues) manifests acceptable cracking behaviour. To this end the following investigations will be carried out: specific preparation of the catalyst components used and their comprehensive physico-chemical characterization, including XRD, adsorption and acidity measurements, various thermal techniques, solid-state NMR, electron microscopy, etc. Tests will be carried out to ascertain the aptitude of metal loaded, extra-large pore materials as catalyst components for hydro cracking catalysts with particular attention given to the role of the support, the condition of the metal loading and the influence of the interaction of metal-support on catalytic activity and selectivity. The project includes optimization studies on thermal, hydrothermal and long-term stability of catalysts and their regenerability. Finally, working catalyst systems will be tested on a lab scale and in pilot plants for fluid catalytic cracking and hydro cracking under relevant working conditions using heavy oil feedstock. Expected Achievements and Exploitation The project has an essential function for the scientific and technological development in Europe with the objective to improve feedstock utilization, reduce energy requirements and avoid or reduce environmental problems. In line with this claim it is attempted to establish a link between fundamental research and commercial application-related research on the chemical industry. The research results emerging from this project will be published in a proper way, after consultation with potential users. Prime Contractor: Deutsche Gesellschaft für Chemisches Apparatewesen, Chemische Technik und Biotechnologie e.V.; Frankfurt am Main; Germany.

Zuend- und Brennverhalten luft- und dampfzerstaeubter Heizoele fuer die Beheizung von Dampfkesseln - Teil Heizoel S

Das Projekt "Zuend- und Brennverhalten luft- und dampfzerstaeubter Heizoele fuer die Beheizung von Dampfkesseln - Teil Heizoel S" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungsverein, Analytik Messtechnik Umweltschutz GmbH durchgeführt. Die Forschungsergebnisse sollen als Grundlage fuer die Ueberpruefung gegebenfalls fuer eine Ueberarbeitung der technischen Regeln fuer Oelfeuerungen an Dampfkesseln dienen. In Versuchen soll an einem handelsueblichen Brenner mit drei unterschiedlichen Zerstaeubungssytemen bei Verwendung von Heizoel S das Zuendverhalten und das Brennverhalten bei Anwendung sowohl des Zerstaeubungsmediums Dampf als auch des Zerstaeubungsmediums Luft grundsaetzlich untersucht werden.

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