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Fluorierte Treibhausgase: Neue EU-Vorgaben für Kälte- und Klimaanlagen

Prüfen, Installieren und Reparieren ab Juli 2008 nur noch durch zertifiziertes Personal – Selbsteinbau nicht mehr möglich Kälte- und Klimaanlagen gibt es fast überall: in Hotels, Produktionsstätten und privaten Haushalten. Enthalten die Anlagen mehr als drei Kilogramm fluorierte Treibhausgase als Kältemittel, so sind sie mindestens einmal jährlich auf Dichtheit zu kontrollieren – so schreibt es die Verordnung (EG) Nr. 842/2006 über bestimmte fluorierte Treibhausgase vor. Künftig darf nur noch zertifiziertes Personal diese Prüfung vornehmen, ebenso wie Installation, Wartung sowie Rückgewinnung der Kältemittel. Der beliebte Selbsteinbau von Klimageräten mit fluorierten Treibhausgasen aus dem Baumarkt ist nicht mehr zulässig. Das legte die Europäische Kommission (EU) am 2. April 2008 fest in der Verordnung (EG) Nr. 303/2008 zur Festlegung der Mindestanforderungen für die Zertifizierung von Unternehmen und Personal. Die Bundesregierung bereitet gerade eine nationale Chemikalien-Klimaschutz-Verordnung vor, um den EU-Vorgaben gerecht zu werden. Die neue deutsche Regelung muss bis zum 4. Juli 2008 fertig sein und liegt derzeit dem Bundesrat zur Beratung vor. Mit dem neuen Gesetz will Deutschland auch den Punkt 23 zu „fluorierten Treibhausgasen” im Integrierten Energie- und Klimaprogramm (IKEP) voranbringen. Fluorierte Treibhausgase - wie Tetrafluorethan (R 134a) oder das ⁠ Gemisch ⁠ R 404A, beides teilfluorierte Kohlenwasserstoffe (HFKW) - sind als Kältemittel heute in den meisten ortsfesten Kälteanlagen, Klimaanlagen und Wärmepumpen in Deutschland enthalten. Diese Stoffe schädigen das ⁠ Klima ⁠ bis zu mehrere Tausendmal stärker als ⁠ Kohlendioxid (CO2) ⁠, wenn sie entweichen. Gerade die Undichtigkeit der Kälteanlagen ist ein großes Problem. Jährlich gelangen allein in Deutschland über 2.000 Tonnen klimaschädliche Kältemittel in die ⁠ Atmosphäre ⁠. Die neuen EU-Vorgaben legen – neben Inverkehrbringensverboten für Produkte, die fluorierte Treibhausgase enthalten, wie beispielsweise Einkomponentenschäume oder neuartige ⁠ Aerosole ⁠ - auch Vorschriften zur Emissionsminderung bei ortsfesten Kälteanlagen, Klimaanlagen und Wärmepumpen fest: Die Anlagen sind regelmäßig auf Dichtheit zu kontrollieren; wie oft das geschieht, hängt von der Größe der Anlagen ab. Besonders wichtig: Die Kontrollen und alle weiteren emissionsrelevanten Tätigkeiten – wie Installation, Instandhaltung, Wartung und die Rückgewinnung der Kältemittel – dürfen ab dem 4. Juli 2008 nur noch zertifiziertes Personal durchführen. Auch Unternehmen, die solche Anlagen installieren, warten oder instandhalten, müssen sich zertifizieren lassen. Die Zertifizierung ist weiterhin nötig für Personal, das fluorierte Treibhausgase aus Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen zurückgewinnt. Nicht mehr zulässig ist die bislang beliebte Installation eines Klimagerätes mit fluoriertem Kältemitteln aus dem Baumarkt durch Laien. Alle Fachleute, die die Anforderungen neuen EU-Verordnung Nr. 303/2008 erfüllen, können sich künftig eine Sachkundebescheinigung („Zertifikat”) ausstellen lassen. Es ist geplant, dass die Handwerkskammern, die Industrie- und Handelskammern oder andere anerkannte Stellen diese Zertifikate erteilen. Die Zertifizierung gilt dann in allen Mitgliedstaaten der Europäischen Union. Dessau-Roßlau, 10.04.2008

Natürliche Kältemittel - CO2-Klimaanlage im Praxistest

In Automobilklimaanlagen kommt als Kältemittel das stark klimawirksame fluorierte ⁠ Treibhausgas ⁠ Tetrafluorethan – kurz R134a – zum Einsatz. R134a hat ein Treibhauspotential, das 1.300-mal höher ist als das von ⁠ CO2 ⁠ – nach neueren Berechnungen des Weltklimarates ⁠ IPCC ⁠ sogar 1.430-mal höher. Ein Auto mit Klimaanlage verursacht allein wegen der laufenden Freisetzung des Kältemittels  R134a aus der Anlage umgerechnet eine zusätzliche ⁠ Emission ⁠ von 7 Gramm CO2 pro gefahrenen Kilometer. Damit sind Automobilklimaanlagen bisher echte Klimasünder. Veröffentlicht in Hintergrundpapier.

Natürliches Kältemittel für Pkw-Klimaanlagen

Kohlendioxid als Kältemittel verringert Ausstoß an Treibhausgasen Dass die bisher in Autoklimaanlagen enthaltenen synthetischen Kältemittel unser Klima schädigen, ist inzwischen weltweit anerkannt. Im Juni beraten Experten auf zwei internationalen Treffen in den USA erneut über Alternativen zu den bisher in Klimaanlagen verwendeten klimaschädlichen Kältemitteln. Die klimafreundlichste Lösung ist aus Sicht des Umweltbundesamtes (UBA) der Ersatz der synthetischen Kältemittel - wie R134a - durch das natürliche Kältemittel Kohlendioxid (R744). „Um die Atmosphäre wirksam zu entlasten, reicht eine europäische oder gar deutsche Insellösung mit Kohlendioxid nicht aus. Wir müssen weltweit handeln”, betont UBA-Präsident Prof. Dr. Andreas Troge. Das UBA unterstützt diese klimaschonende Technik, indem es ein Fahrzeug mit einer R744-Klimaanlage ausrüsten lässt, um die Praxistauglichkeit der innovativen Technik zu demonstrieren. Weltweit verfügen schon heute 400 Millionen Fahrzeuge über eine Klimaanlage. Bis zum Jahr 2015 sollen es nach Schätzungen von Klimafachleuten fast eine Milliarde Fahrzeuge sein. Im Jahr 2015 werden allein deren Klimaanlagen nach Schätzungen des Weltklimarates Kältemittel im Umfang von mindestens 270 Millionen Tonnen CO 2 -Äquivalenten in die ⁠ Atmosphäre ⁠ emittieren und damit den ⁠ Treibhauseffekt ⁠ weiter verstärken. Bisher kommt in Klimaanlagen als Kältemittel das stark klimawirksame fluorierte ⁠ Treibhausgas ⁠ Tetrafluorethan, das den Handelsnamen R134a trägt, zum Einsatz. An Alternativen zu den fluorierten Kältemitteln forschen die Entwickler und Ingenieure bereits seit Anfang der neunziger Jahre. Dabei entdeckten sie ein natürliches, bereits seit über 100 Jahren bekanntes Kältemittel neu: Kohlendioxid (R744). R744 ist 1300-mal weniger klimaschädlich als R134a, hat eine gute Kälteleistung, ist ungiftig, bereits heute weltweit preisgünstig verfügbar und wird direkt aus der Luft gewonnen. Strittig in der internationalen Fachwelt ist immer wieder der Energieverbrauch der Klimaanlagen mit Kohlendioxid, der höher als sein soll als bei Anlagen mit R134a. Erfahrene Entwickler der Kohlendioxid-Klimaanlagen belegen dagegen mit Messungen sogar einen verringerten Verbrauch. Das ⁠ UBA ⁠ wird unabhängige Messungen durchführen, um zu prüfen, ob R744-Klimaanlagen auch energetisch vorteilhaft sind. Erste Ergebnisse erwartet das Amt im Herbst 2008. Vom 10. bis 12. Juni 2008 veranstaltet die Gesellschaft der Fahrzeugingenieure (SAE) in der Nähe von Phoenix, USA, das neunte internationale Symposium zu alternativen Kältemitteln für Pkw. Am 13. Juni 2008 findet am selben Ort auch das diesjährige Treffen zu Pkw-Klimaanlagen der US-Umweltbehörde EPA statt. Die Fachleute beraten dort über Alternativen zum Kältemittel R 134a, wobei sie neben R744 auch andere synthetische Kältemittel mit kleinem Treibhauspotential in Erwägung ziehen. In Europa ist der Weg zum Ersatz der hoch treibhauswirksamen, fluorierten Kältemittel vorgezeichnet. Nach der EU-Richtlinie 2006/40/EG dürfen ab 1. Januar 2011 Hersteller neue Pkw-Typen nur noch verkaufen, wenn die Klimaanlage Kältemittel enthält, die deutlich weniger klimaschädlich sind als R 134a: Das neue Kältemittel darf maximal eine 150-fach stärkere Treibhauswirkung im Vergleich zur gleichen Menge Kohlendioxid haben. Die deutschen Automobilhersteller beschlossen bereits im Herbst 2007, die Klimaanlagen neuer Pkw-Typen auf Kohlendioxid als Kältemittel umzustellen. Wegen des notwendigen produktionstechnischen Vorlaufs arbeiten die deutschen Pkw-Hersteller und ihre Zulieferfirmen schon heute mit Hochdruck an der Umstellung der Serienproduktion zum Jahr 2011. Mit einer weltweiten Umstellung auf R744 würden gleich mehrere Ziele erreicht: Die Automobilhersteller hätten eine langfristige, nachhaltige und einheitliche technische Lösung, die den Beitrag der Pkw zum Treibhauseffekt weltweit deutlich verringern würde. Wegen der technischen Besonderheiten einer R 744-Anlage bestünde - im Gegensatz zu diskutierten synthetischen Kältemittelalternativen – keine Gefahr, dass im Leckagefall wieder stark klimaschädliche Kältemittel in die Anlage eingefüllt würden.

Autoklimaanlagen mit Kohlendioxid sind klimafreundlich und effizient

CO2-Autoklimaanlage erstmals öffentlich präsentiert: UBA stellt Auto auf der IAA Nutzfahrzeuge in Hannover vor Klima schützen mit Kohlendioxid – klingt paradox? Auf den ersten Blick scheint es widersprüchlich, mit einem Treibhausgas das Klima schützen zu wollen, aber das ist es nicht, wenn es um Kältemittel in Autoklimaanlagen geht. Dort bietet Kohlendioxid (CO2) eine klimafreundliche Alternative zum bislang eingesetzten Kältemittel Tetrafluorethan. CO2 schädigt das Klima bis zu 1300 Mal weniger als das fluorierte Treibhausgas. Da Kohlendioxid erheblich klimafreundlicher ist als Tetrafluorethan, spricht sich das Umweltbundesamt (UBA) für CO2 als Kältemittel in Autoklimaanlagen aus. Auf der 62. IAA Nutzfahrzeuge in Hannover stellt - erstmals öffentlich - das ⁠ UBA ⁠ ein Fahrzeug mit CO2‑Klimaanlage vor. Das Umweltbundesamt beauftragte die Firma Obrist einen serienmäßigen Volkswagen (VW) Touran mit einer CO2‑Klimaanlage auszustatten. Messungen belegen nun die Leistungsfähigkeit des Kältemittels ⁠ CO2 ⁠ in Autoklimaanlagen. „Einen Beitrag zum ⁠ Klimaschutz ⁠ zu leisten, ist die zentrale Herausforderung für die Automobilindustrie in den nächsten Jahren. Die CO2‑Klimaanlage ist ein Baustein für weniger klimabelastende Fahrzeuge. Sie ist serienreif und ein herausragendes Beispiel für Klimaschutz durch technische Innovation”, sagte UBA-Vizepräsident Dr. Thomas Holzmann. „Die Zeit des Handelns ist gekommen: Die Automobilindustrie muss diese innovative und klimafreundliche Technik jetzt einsetzen”, so Holzmann. Autoklimaanlagen sind bisher echte Klimasünder. Als Kältemittel kommt das stark klimawirksame fluorierte ⁠ Treibhausgas ⁠ Tetrafluorethan (Kältemittelbezeichnung R134a) zum Einsatz. Pro Kilometer verursacht ein Auto mit Klimaanlage bei mittlerer ⁠ Fahrleistung ⁠ – allein durch die Freisetzung von Tetrafluorethan – eine zusätzliche ⁠ Emission ⁠ von umgerechnet sieben Gramm CO2. Daher beschloss die EU, dass nur noch gering treibhausschädliche Kältemittel in Autoklimaanlagen verwendet werden dürfen – EU-Richtlinie 2006/40/EG. Das bisher verwendete Tetrafluorethan ist in der EU als Kältemittel in Klimaanlagen für neu zugelassene Fahrzeugtypen ab 2011 verboten. Ab 2017 gilt das Verbot für alle neuen Fahrzeuge. Bei der Suche nach Alternativen zeigte CO2 (Kältemittelbezeichnung R744) klare Vorteile: Es hat eine hohe Kälteleistung, ist nicht brennbar und sofort weltweit kostengünstig verfügbar. Obwohl der Termin der Umstellung immer näher rückt, zögern die Automobilhersteller mit der Entscheidung, das umweltfreundliche CO2 für Autoklimaanlagen einzusetzen. Kritiker der CO2‑Lösung haben immer wieder behauptet, der Energieverbrauch von CO2‑Klimaanlagen sei höher als bei Anlagen mit Tetrafluorethan. Das UBA hat daher eines seiner Dienstfahrzeuge, einen handelsüblichen VW Touran, mit einer CO2‑Klimaanlage umgerüstet. Messungen zeigen: Die CO2‑Klimaanlage kühlt sehr gut und die Anlage arbeitet energieeffizient – in normalen europäischen Sommern ist der Energieverbrauch der CO2‑Klimaanlage sogar geringer als der einer R134a‑Serienklimaanlage. Messergebnisse des Allgemeinen Deutschen Automobil-Clubs (ADAC) bestätigen dieses Ergebnis. „CO2 als nicht brennbares und effizientes Kältemittel in Pkw-Klimaanlagen ist eine langfristig nachhaltige Lösung. Weltweit eingesetzt ergäben sich enorme Reduktionspotentiale für die Kältemittelemission von Automobilklimaanlagen”, so UBA-Vizepräsident Holzmann. Kältemittelemissionen im Umfang von weltweit mindestens 270 Millionen Tonnen CO2-Äquivalenten pro Jahr könnten zukünftig verhindert werden, das entspricht der Menge an CO2, die 150 Millionen Kleinwagen bei einer ⁠ Fahrleistung ⁠ von 15 000 Kilometer pro Jahr emittieren.

Chem-Org\CF4 (hochrein)

Herstellung von hochreinem CF4 nach der Reaktionsgleichung CH4 + 2Cl2 + 2F2 -> CF4 + 4HCl (grobe Schätzung von Wolfgang Jenseit, Öko-Institut, zum Ablauf) Hauptinput: Erdgas (nach Wolfgang Jenseit 1:1 angesetzt für Methan (CH4)) Ausbeute: 100% (Schätzung von Wolfgang Jenseit) Nutzungsgrad = MG(CF4)/MG(CH4) = 550% Chlorbedarf = 2MG(Cl2)/MG(CF4) = 1,61 t/t output. Fluorbedarf = 2MG(F2)/MG(CF4) = 0,86 t/t output. Nähere Daten zur Erzielung der hohen Reinheit nicht verfügbar, Datensatz muss vervollständigt werden. MG = Molares Gewicht Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Brennstoffe-fossil-Gase gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 550% Produkt: Grundstoffe-Chemie

Metall\Aluminium-DE-2050

Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 °C) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen. Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2050 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE

Metall\Aluminium-DE-2015

BRD -Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde mittels Schmelzflußelektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert nach Ref. Öko-Recherche 1996. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE

Metall\Aluminium-DE-2000

BRD -Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde mittels Schmelzflußelektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert nach Ref. Öko-Recherche 1996. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE

Metall\Aluminium-DE-2030

BRD -Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde mittels Schmelzflußelektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert nach Ref. Öko-Recherche 1996. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2030 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE

Metall\Aluminium-DE-2005

BRD -Schmelzflusselektrolyse (Primär- bzw. Hüttenaluminium) aus Tonerde mittels Schmelzflußelektrolyse (Hall-Heroult-Prozeß). Werte für CF4- und C2F6-Emissionen aktualisiert nach Ref. Öko-Recherche 1996. Allgemeines Verfahren ist die Elekrolyse der Tonerde (Al2O3) in Kryolithschmelzen (Na3AlF6). Kryolith wird im Prozeß zur Schmelzpunkterniedrigung (auf ca. 950 oC) benötigt. Kryolithverluste werden durch Zugabe von Aluminiumfluorid (AlF3) ausgeglichen (WIKUE 1995b). Das elektrolytisch gebildete Aluminium setzt sich am kathodischen Boden der Elektrolysezelle ab. Der Sauerstoffanteil der eingesetzten Tonerde verbindet sich mit dem Kohlenstoff der Anoden zu Kohlendioxid und Kohlenmonoxid. Durch den Schwefelgehalt des eingesetzten Anodenmaterials werden weiterhin Schwefeldioxidemissionen freigesetzt. Weitere wichtige Emissionen bei der Schmelzflußelektrolyse sind Staub sowie Fluorwasserstoff. Das Ausmaß der Emissionen ist von der konkreten Technik der Anlage und der Effizienz der Abgasreinigung abhängig. Schließlich werden bei der Schmelzflußelektrolyse Tetrafluormethan (CF4) und Hexafluorethan (C2F6) emittiert (#2), die als langlebige und extrem potente Treibhausgase bekannt sind. Die einzelnen Anlagen unterscheiden sich vor allem durch die eingesetzte Technologie der Elektrolysezellen. Es wird unterschieden in pre-bake- und Söderberg-Zellen, von welchen wiederum diverse Untervarianten existieren (Huglen 1990). Genese der Daten: Die Daten (pro t Alu) für die Einsatzstoffe Tonerde (1900 kg), Anoden (430 kg) und Aluminiumfluorid (18 kg) sowie der Hilfsenergie Heizöl EL (3825 MJ) sind #1 entnommen. Der Wert für den Stromverbrauch der bundesdeutschen Schmelzelektrolysen (13400 kWh = 48240 MJ/t) geht auf #3 zurück und trägt den vergleichsweise modernen Elektrolyseöfen in der Bundesrepublik Rechnung (vgl. z.B. GUS -Schmelzflußelektrolyse). Die Emissionsfaktoren für Schwefeldioxid (10 kg), Kohlenmonoxid (110 kg) und Fluorwasserstoff (0,04 kg) gehen auf Messungen nach #2 an einer deutschen Primäraluminiumhütte mit moderner prebake-Technologie zurück, die einen bedeutenden Anteil der inländischen Produktionskapazität abdeckt. Die Meßwerte werden als repräsentativ für die bundesdeutsche Produktion erachtet und daher für GEMIS übernommen. Weiterhin werden basierend auf #2 die Daten für Kohlendioxid auf 1400 kg/t gesetzt. Die Emissionen für Tetrafluormethan (0,25 kg) und Hexafluorethan (0,025 kg) beruhen auf (WiMe 1999) und spiegeln die Fortschritte der Emissionsminderung dieser Treibhausgase in der Aluminiumindustrie wieder. Der Emissionswert für Staub (1,36 kg) aus #1 wird auf die deutsche Produktion übertragen. Die Kennziffer für die Gesamtabfallmenge (35,7 kg) stammt aus #3. Nicht abgebrannte Anodenreste sind dabei nicht berücksichtigt, da sie bei der Anodenherstellung wieder eingesetzt werden. Tetrafluormethan (0,75 kg) und Hexafluorethan (0,11 kg) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Rohstoffe gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2005 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 52,6% Produkt: Metalle - NE

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