InfoService Februar 2009

Februar 2009
Info Service
In Zusammenarbeit mit
Energie&Management Verlagsgesellschaft mbH
CO2-Abtrennung
Editorial
Wäsche für den Klimaschutz
Verfahren zur CO2-Rauchgaswäsche für
Kraftwerke könnten schon Mitte des nächsten Jahrzehnts kommerziell verfügbar sein
und sich auch zur Nachrüstung von Altanlagen eignen, so deren Entwickler. Die ersten CO2-Waschverfahren werden in Testanlagen großtechnisch erprobt.
Die Abscheidung von CO2 aus dem Rauchgasstrom testet Vattenfall Europe in
Deutschland an ihrem Kraftwerksstandort
Schwarze Pumpe.
(Bild: Vattenfall Europe)
Prinzipiell gibt es mehrere Möglichkeiten, Kohlendioxid aus dem Rauchgas zu
entfernen. Bei der so genannten OxyfuelTechnologie, die Vattenfall derzeit in einer
Versuchsanlage am Kraftwerksstandort
Schwarze Pumpe testet, wird die Braunkohle nicht mit normaler Umgebungsluft,
sondern mit einem Gemisch aus reinem
Sauerstoff und zurückgeführtem Rauchgas
verbrannt. Aus dem Rauchgas entsteht so
hochkonzentriertes CO2, das abgetrennt
werden kann. Ebenfalls bei der Verbrennung setzt das IGCC-Verfahren an, bei
dem Kohle zunächst vergast und das zwischengereinigte Gas dann verbrannt wird.
Beide Verfahren können allerdings nicht in
bestehende Kraftwerke eingebaut werden.
Das geht bei den Waschverfahren, von
denen derzeit weltweit mehrere in Versuchsanlagen getestet werden. Dabei bin-
det im ersten Schritt eine Chemikalie das
im Rauchgas enthaltene CO2; im zweiten
Schritt wird das abgeschiedene Reaktionsprodukt wieder zersetzt und so konzentriertes CO2 gewonnen, das zur Lagerstätte
transportiert werden kann. Allerdings sinkt
der Wirkungsgrad des Kraftwerks durch die
zusätzliche Anlage um 10 bis
12 Prozentpunkte.
Derzeit werden mehrere
chemische Waschverfahren
getestet; die CO2-Abtrennung
mittels Membranen ist erst
im Entwicklungsstadium. Die
Absorption des CO2 in wässrigen Aminlösungen halten
beispielsweise die Ingenieure
von Alstom für aussichtsreich.
Erste Tests mit einer 30-prozentigen MonoethanolaminLösung werden in einer Pilotanlage an der University of Texas in Austin
durchgeführt. Dabei will man eine CO2Abscheiderate von 90 % erreichen und
Daten für die Auslegung einer Demonstrationsanlage gewinnen.
Ein zweites Waschverfahren zur
Abscheidung von CO2 aus dem Rauchgasstrom ist der Chilled-Ammonia-Prozess. Bei
diesem findet die Ammoniak-Wäsche im
auf 0 bis 10 °C gekühlten Rauchgas statt.
Das Verfahren soll einen CO2-Abscheidegrad von 90 % aufweisen und einen niedrigen Energiebedarf haben, kalkulieren die
Entwickler. Die Wirkungsgradverluste des
Kraftwerks könnten sich so auf rund 7 Prozentpunkte begrenzen lassen.
Der kontinuierliche Betrieb des Prozesses wird erstmals im Kohlekraftwerk
Pleasant Prairie der We Energies im USStaat Wisconsin demonstriert. Die Testanlage, die seit März 2008 in Betrieb ist, soll
jährlich 10000 t CO2 abscheiden. Eine
gleich große Testanlage gibt es in Schwe>>>>>
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CCS auf unsicherem Boden
Carbon Capture and Storage, die
CCS-Technik, die Abscheidung und
Speicherung von Kohlendioxid, soll
Kohlekraftwerke auch in Zeiten des
notwendigen Klimaschutzes zukunftsfähig machen. Eines lässt sich heute
schon sagen: Die Ingenieure werden
das schaffen, verschiedene Verfahren
stehen im Wettbewerb. Offen ist noch,
welche Technologien sich durchsetzen
werden, wann sie großtechnisch funktionieren und welche Kosten schlussendlich für die Stromerzeugung und
somit für die Verbraucher entstehen.
Das alles ist ganz normal. Und leider
auch ganz normal ist inzwischen, dass
der zweite Schritt vor dem ersten
gemacht werden muss. Der erste nämlich wäre, dass die Politik in Brüssel und
Berlin klare Rahmenbedingungen für
die Kraftwerksbetreiber in Zukunft
schafft: Kohlekraftwerke nicht mehr
ohne CCS. Dabei ist der Emissionshandel noch nicht ausreichend geklärt, und
der wird die Wirtschaftlichkeit von CCS
entscheidend beeinflussen. Ungeklärt
ist außerdem die finanzielle Unterstützung der potenziellen Anlagenbetreiber
bei der Entwicklung der Technik. Ein
anderes grundsätzliches Problem: Für
den Transport und die Lagerung von
Kohlendioxid gibt es noch keine gesetzliche Grundlage. So wie heute der Bau
von Kohlekraftwerken verhindert oder
verzögert wird, so wird es auch gegen
Transportleitungen und Speicher für
CO2 öffentliche Proteste und juristische
Auseinandersetzungen geben.
Die Politik ist gefordert, sicheren Boden
für eine notwendige Technologie zu
schaffen.
Helmut Sendner,
Chefredakteur der Zeitung
Energie & Management
FEBRUAR |2009
den. Eine Demonstrationsanlage mit einer
Abscheideleistung von jährlich 100 000 t/a,
an der auch RWE beteiligt ist, soll im Kohlekraftwerk Mountaineer der American Electric Power (AEP) in New Haven in West Virginia ab November 2009 in Betrieb gehen.
Die deutschen Stromversorger sind
aber noch an anderen Entwicklungen
beteiligt. So ist bereits seit April 2008 eine
Pilotanlage im E.ON-Kraftwerk Maasvlakte
in den Niederlanden in Betrieb. Sie hat
eine CO2-Abscheideleistung von 250kg/h.
Eingesetzt wird hier unter anderem das
vom niederländischen Forschungsinstitut
TNO entwickelte Lösungsmittel Coral. Bis
Ende 2009 will E.ON Energie in ihrem
deutschen Kraftwerk Heyden eine Test-
anlage in Betrieb nehmen, die aus einem
Rauchgasstrom von 20 000 m3/h CO2
auswaschen soll.
RWE will zusammen mit den Kooperationspartnern BASF und Linde aminbasierte
Waschverfahren für die Rauchgase von
Braunkohlekraftwerken weiterentwickeln.
Eine Pilotanlage wird 2009 im Kraftwerk
Niederaußem in Betrieb gehen und verschiedene Waschflüssigkeiten der BASF
erproben. Ein hocheffizientes CO2-Waschverfahren, das eine Kalklösung einsetzt,
entwickelt außerdem die Energie BadenWürttemberg (EnBW) in Kooperation mit
der Universität Stuttgart.
Eine CO2-Rauchgaswäsche nach einer
Gasturbine will man in dem norwegischen
GuD-Kraftwerk Karstø ab 2012 in Betrieb
nehmen. Das Kohlendioxid wird dort von
dem Lösungsmittel Monoethanolamin
(MEA) absorbiert und in einem folgenden
Prozessschritt unter Wärmezufuhr wieder
freigesetzt. Die Anlage, die derzeit
geplant wird und die ab 2010 errichtet
werden soll, soll jährlich maximal rund
1Mio. t CO2 aus dem Rauchgas des
GuD-Kraftwerkes der Naturkraft abscheiden.
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Weitere Informationen:
www.de.alstom.com
www.vattenfall.de
www.cooretec.de
www.cluster-energietechnik.de
Biogas
Wieder Anlagen-Zubau
In der deutschen Biogas-Branche macht
sich wieder Optimismus breit, nachdem der
Markt 2008 ins Stocken geriet. „Mit dem
Inkrafttreten des novellierten ErneuerbareEnergien-Gesetzes zum Jahresanfang hat
sich die Stimmung deutlich verbessert“,
Der mit der EEG-Novelle eingeführte Güllebonus macht besonders den Bau einer Biogasanlage für den kleinen, viehhaltenden
Betrieb interessant
(Bild: Envitec Biogas AG)
sagte Verbandschef Josef Pellmeyer auf der
18. Jahrestagung des Fachverbandes Biogas
Anfang Februar in Hannover. Insbesondere
im Anlagen-Segment mit einer elektrischen
Leistung unter 250 kW nehme die Nachfrage deutlich zu. Allerdings würden weniger Biogasanlagen aus dem höheren
Leistungsbereich geordert.
Ursache dafür sei der mit der EEGNovelle eingeführte Güllebonus, der
besonders den Bau einer Biogasanlage
für den kleinen, viehhaltenden Betrieb
interessant mache. Dazu kommen die
Anhebung der Grundvergütung und
des Bonus für den Einsatz nachwachsender Rohstoffe, die der Branche wieder eine Perspektive bieten, hieß es in
Hannover. Zu Jahresbeginn 2008 hatten
hohe Energiepflanzenpreise und eine unsichere politische Lage die Nachfrage nach
Biogasanlagen fast zum Erliegen gebracht.
Jetzt verzeichnet der Fachverband auch von
Seiten der Städte und Gemeinden ein verstärktes Interesse an Biogas.
Im Fachverband geht man davon aus,
dass in diesem Jahr etwa 780 neue Biogasanlagen mit einer installierten Leistung von
rund 200 MW ans Netz gehen werden.
Das entspreche einem Investitionsvolumen
von etwa einer Milliarde Euro.
Neben kleineren Biogasanlagen im
KWK-Betrieb werden künftig aber auch
immer mehr Biomethan-Einspeiseanlagen
errichtet. Zum Jahresende 2008 seien bundesweit 13 Anlagen in Betrieb gewesen,
die zusammen rund 48 Mio. m3 aufbereitetes Biogas ins Erdgasnetz einspeisen
konnten. Nach Schätzungen seien 16 weitere Anlagen in Bau oder Planung.
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Weitere Informationen:
www.fachverband-biogas.de
Wärmepumpen
Große Leistungen, hohe Temperaturen
Wärmepumpen sind mittlerweile
auch im größeren Leistungsbereich
gefragt. Sie lassen sich in Gewerbe und
Industrie zur Nutzung von Prozessabwärme und für Kühlzwecke einsetzen.
Mittlerweile gibt es für diese Anwendungen Aggregate bis zu einer Leistung von
1 MW und bis 65 °C Vorlauftemperatur
als Serienmodelle. Der Schweizer Hersteller KWT bietet Industriekunden aber
auch Wärmepumpen an, die aus Einzelteilen nach den Bedürfnissen des Kunden gefertigt sind; dabei sind dann auch
Anlagen mit größerer Leistung möglich.
Benötigt der Industriebetrieb eine
höhere Temperatur als die mit der Wärmepumpe erzielbaren 65 °C, wird ein
Kessel dazugeschaltet. Gemeinsam ist all
diesen Wärmepumpen, dass sie Elektromotoren zum Antrieb nutzen.
Das gilt auch für die Entwicklung der
Hochtemperaturwärmepumpe von Thermea Energiesysteme. Im Frühjahr 2009
soll die erste große Anlage laufen, die CO2
als Wärmemedium verwendet und die
dank hoher Drücke und Temperaturen in
dem Aggregat Vorlauftemperaturen bis
130 °C erreichen soll.
Der Leistungsbereich der Maschinen
liegt zwischen 4 und 8 MW Heizleistung,
wenn Turboverdichter eingesetzt werden.
Kleinere Aggregate mit Leistungen zwischen 750 kW und 4 MW erreichen mit
Schraubenverdichtern Vorlauftemperaturen bis 80 °C. Im noch kleineren Leistungsbereich zwischen 20 und 200 kW sollen
sich mit Kolbenverdichtern 90 °C Vorlauftemperatur realisieren lassen.
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Weitere Informationen:
www.waermepumpe.de
www.thermea.de
Info|Service
Kooperationsforum am 2. April 2009
Optimierte Kraftwerkstechnik – Potenziale von CCS
Die Reduzierung des CO2-Ausstoßes in die Erdatmosphäre ist eine
vorrangige globale Aufgabe. Auf deutscher und auf EU-Ebene wurde eine
deutliche Minderung der Treibhausgasemissionen bis 2020 beschlossen.
Aber auch bei einem starken Ausbau der regenerativen Energien und
gleichzeitiger Erhöhung der Energieeffizienz werden die fossilen Energieträger zukünftig einen großen Teil des
Weltenergiebedarfs decken müssen.
So wird z.B. für Deutschland in 2030
ein Anteil der fossilen Energieträger an
der Stromerzeugung von ca. 70 %
prognostiziert, insbesondere bedingt
durch den Ausstieg aus der Kernenergie.
Somit gewinnen die Entwicklung
und industrielle Umsetzung CO2-armer
Kraftwerkstechnologien zukünftig eine
immer größere Bedeutung. Carbon
Capture and Storage (CCS) ist eine
Option mit hohem Potenzial für die
Umsetzung einer internationalen
„Clean Coal“-Strategie.
Voraussetzungen dafür sind die
technologische Machbarkeit, die Wirtschaftlichkeit und die Verfahrenssicherheit. Abscheideverfahren und entsprechende Kraftwerkstechnologien müssen weiterentwickelt, erprobt und für
den großtechnischen Einsatz optimiert
werden. Gleiches gilt für die CO2-Speicherung, z.B. in geologischen Strukturen. Hier ist zudem eine Reihe genehmigungsrechtlicher Fragen zu klären.
Das Kooperationsforum „CO2-Emissionen – Abscheidung und Speicherung bei Kohlekraftwerken“ am 2. April
2009 in München greift diese Themen
auf und behandelt Fragen der CO2Abtrennung aus dem Rauchgas. Experten aus dem Kraftwerksbereich, dem
Anlagenbau und der Chemie berichten
über aktuelle Entwicklungen auf diesem Gebiet und stellen laufende Forschungsprojekte vor. Zudem werden
neueste Aspekte der CO2-Speicherung
diskutiert.
Das Forum wird gemeinsam vom
bayerischen Cluster Energietechnik
und der IHK für München und Oberbayern ausgerichtet. Es bietet eine hervorragende Plattform für die praxisnahe Information über kommende
Technologien; es bietet auch eine
ideale Gelegenheit für Kontakte mit
Experten und Anwendern hinsichtlich
essenzieller Innovationen im Kraftwerksbau für die zukünftige Deckung
des Energiebedarfs.
Geologische Forschungsanlage in Ketzin: Test
der unterirdischen Speicherung von CO2
(Bild: GFZ Potsdam)
bestimmte Gesteinsarten angreifen kann.
Je nach CO2-Abscheideverfahren im
Kraftwerk können noch Sauerstoff oder
Wasserstoff in dem Gas enthalten sein,
was sich dann unterschiedlich auf die
Chemie im Untergrund auswirkt. Bei dem
Test in Ketzin wird lebensmittelreines CO2
verwendet.
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Weitere Informationen:
www.bayern-innovativ.de/ccs2009
CO2-Speicherung
Test in Brandenburg
Im Forschungsprojekt CO2Sink in
Ketzin bei Potsdam wird in einer früheren
Erdgaslagerstätte die unterirdische Speicherung von Kohlendioxid in salinen
Aquiferen untersucht. Bisher wurden
dort knapp 7000 t CO2 eingelagert.
Das europäische Forschungsprojekt
wird wissenschaftlich vom Deutschen
GeoForschungsZentrum in Potsdam
(GFZ) koordiniert. Beteiligt sind außerdem
insgesamt 18 Partner aus neun Ländern,
u. a. die Universität von Kent und die
schwedische Universität in Uppsala sowie
europäische Öl- und Gasunternehmen
und die großen deutschen Stromversorger.
Seit Ende Juni 2008 wird CO2 in den
Untergrund gepumpt. Dazu hat man drei
Bohrungen mit 10 cm Durchmesser bis
in etwa 750 m Tiefe vorangetrieben.
Durch eine der Bohrungen gelangt das
Gas nach unten, die beiden anderen
dienen der Beobachtung und sind mit
modernster Messtechnik ausgestattet.
Maximal 60 000 t CO2 will man zu Forschungszwecken in Ketzin speichern,
der Druck soll nicht über 85 bar liegen.
In dem ehemaligen Gasspeicher sollen Erkenntnisse darüber gewonnen werden, welche Prozesse durch die Speicherung im Untergrund ausgelöst werden
und was mit dem CO2 dort geschieht.
Im Untergrund befindet sich ein salines
Aquifer, eine Sandsteinschicht, deren
Poren mit Salzlauge gefüllt sind. Sie ist
nach oben mit einer undurchlässigen
Deckschicht aus Gips und Ton abgedichtet. Untersucht wird jetzt, wie das Gestein
auf den durch die Injektionen geschaffenen Druck reagiert, aber auch, welche
chemischen Prozesse ablaufen. CO2 in
Wasser gelöst bildet Kohlensäure, die
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Weitere Informationen:
www.co2sink.de
www.gfz-potsdam.de
Termine|Service
Termine 2009
www – Tipps
Weitere Termine im Internet unter www.bayerisches-energie-forum.de
www.eza-allgaeu.de
Förderprogramme, Neubau, Gebäudesanierung, Einsatz von Solarenergie, Einbau
der richtigen Heizung und Wärmedämmung: Für diese und weitere Themen
rund um die Energie bietet das energie& umweltzentrum allgäu gGmbH (eza!)
in Kempten Informationen an. Unterstützung in Energiefragen gibt es gleichermaßen für Verbraucher, für Fachleute
aus der Baubranche (auch mit Weiterbildungskursen), für Kommunen und für
Unternehmen.
Februar 2009
25. Februar 2009
Cluster-Treff
Abwärmenutzung – Innovatives Fernwärmenetz der Stadt Würzburg
Ort: Würzburger Versorgungs- und VerkehrsGmbH, Würzburg
Informationen: Dr. Manfred Fenzl
Telefon: 09 11 / 2 06 71 - 222
www.cluster-energietechnik.de
März 2009
3. März 2009
Cluster-Treff
Hocheffiziente Heiz- und Klimatechnik –
Innovationen in Produkten und Fertigungsverfahren
Ort: Wolf GmbH, Mainburg
Informationen: Dr. Robert Bartl
Telefon: 09 11 / 2 06 71 – 223
www.cluster-energietechnik.de
3. bis 6. März 2009
24. Symposium photovoltaische Solarenergie
Ort: Kloster Banz, Bad Staffelstein
Informationen: Leonore Nanko
Telefon: 09 41 / 2 96 88 – 24
www.otti.de
www.wupperinst.org
Auf dieser Internetseite hat das Wuppertal
Institut unter „Projekte“ und „Carbon
Capture and Storage“ (CCS) aufgelistet,
an welchen Forschungsprojekten zu dem
Themenkomplex CO2-Abscheidung und
-Speicherung derzeit gearbeitet wird.
Nachlesen kann man hier auch, warum
CCS für das Institut nicht der Königsweg
im Klimaschutz ist und welche Potenziale
und Grenzen die CO2-Abtrennung hat.
April 2009
2. April 2009
Kooperationsforum
CO2-Emissionen – Abscheidung und
Speicherung bei Kohlekraftwerken
Ort: IHK-Akademie, München
Informationen: Constantin Schirmer
Telefon: 09 11 / 2 06 71 – 156
www.bayern-innovativ.de/ccs2009
Kontakt|Adresse
Bayerisches Energie-Forum
Bayern Innovativ
Gesellschaft für Innovation
und Wissenstransfer mbH
Gewerbemuseumsplatz 2,
90403 Nürnberg
Telefon +49 911 - 2 06 71-221
Telefax +49 9 11 - 2 06 71-766
[email protected]
www.bayerisches-energie-forum.de
Energie Infoline
Telefon 0 18 05-35 70 35
Bayerisches
Energie-Forum
Ein Projekt des Bayerischen
Staatsministeriums für Wirtschaft,
Infrastruktur, Verkehr und
Technologie
Projektträgerschaft und
Koordination:
Bayern Innovativ GmbH
Info|Service
Impressum
Herausgeber:
Bayerisches Energie-Forum
Redaktion:
Bayern Innovativ GmbH
Katrin Schiller
Energie & Management
Verlagsgesellschaft mbH, Herrsching