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Wo Rauch ist ...

Mit moderner Umwelttechnologie hilft STEAG weltweit Betreibern konventioneller Kraftwerke, ihre Abgase von Schadstoffen zu befreien und damit immer strengere Grenzwerte zu erfüllen. Wie sorgt das neue Unternehmen STEAG SCR-Tech dafür, dass die Luft reiner wird?

Wo Rauch ist, sind auch Schadstoffe. Genauer gesagt: Stickstoffoxide (NOx), wenn es sich um den Rauch von Gas- und Kohlekraftwerken handelt. Diese müssen weitgehend aus den Emissionen herausgefiltert werden, da sie klimaund gesundheitsschädlich sind. Die Grenzwerte hierfür werden in vielen Ländern derzeit verschärft, eine Tendenz, die sich nach dem Pariser Klimaschutzabkommen noch verstärken wird, wie Ulrich Sigel, Geschäftsführer von STEAG Energy Services, berichtet. So wurden gerade in den USA von der Umweltschutzbehörde EPA (Environmental Protection Agency) bestimmte Grenzwerte für die Dauer der Ozon-Saison (Mai bis Oktober) nochmals deutlich gesenkt, nachdem bereits eine Reduktion um 54 Prozent bezogen auf den Ausstoß im Jahr 2005 verfügt worden war. Viele Kraftwerksbetreiber müssen nun aktiv werden – und setzen auf STEAG als Partner.

Vereinte Stärken
Wenn es um Rauchgasreinigungsanlagen geht, sind das Know-how und die Tatkraft von STEAG SCR-Tech aus den USA gefragt. Das Unternehmen mit circa 250 Mitarbeitern ist Anfang 2016 durch den Zusammenschluss von STEAG Energy Services LLC (SES LLC) mit SCR-Tech entstanden. Die bisherigen drei Standorte in Grover, Kings Mountain und in Steele Creek, alle im Bundesstaat North Carolina, werden beibehalten. „Die Herausforderung der nächsten Monate besteht darin, die beiden Unternehmen jetzt Zug um Zug zu verschmelzen und jeweils das Beste aus beiden Organisationen für die neue gemeinsame Gesellschaft zu übernehmen“, so Ulrich Sigel. Doch was genau geschieht in den Anlagen in North Carolina?

Vorher und nachher
STEAG SCR-Tech kann alle SCRKatalysatortypen aller Hersteller mit ihrem patentierten Verfahren regenerieren. Die gebrauchten SCR-Katalysatoren können bis zu 1.200 Kilogramm an Flugasche enthalten und werden im Rahmen der Reinigung von physikalischen Sperrschichten und Verstopfungen sowie chemischen Verunreinigungen befreit und katalytisch wieder aufgeladen. Die Abbildungen zeigen Katalysatoren vor und nach der Regeneration.

 

 

Alte Katalysatoren, neue Leistungsfähigkeit
Im Zentrum der Aktivitäten steht die Regeneration von SCR-Katalysatoren aus Gas- und Kohlekraftwerken aus aller Welt zur Wiederherstellung ihrer vollen Leistungsfähigkeit. SCR ist die Abkürzung für „selective catalytic reduction“ – ein Verfahren, bei dem eine Mischung aus Ammoniak (NH3) und Wasser in den abgekühlten Rauchgasstrom, der bei der Verbrennung im Kraftwerk entsteht, eingespritzt wird. Dadurch werden die im Rauchgas vorhandenen Stickoxide in Stickstoff (N2) und Wasser (H2O) umgewandelt. Waben- oder Plattenkatalysatoren beschleunigen diese chemische Reaktion. Mit der Zeit werden die Katalysatoren aber deaktiviert, das heißt, sie altern aufgrund chemischer, mechanischer oder thermischer Belastung. Der Betreiber hat dann die Wahl, sie durch neue zu ersetzen – oder sie regenerieren zu lassen. Letzteres ist kostengünstiger und auch umweltschonender, denn es werden weniger Ressourcen verbraucht als bei der Produktion neuer Katalysatoren. Nicht zuletzt wird durch die Weiterverwendung der Katalysatoren Abfall vermieden.

Für STEAG Energy Services ist dies ein durchaus ungewöhnliches Geschäftsfeld, denn während sonst vor allem Ingenieur-Know-how gefragt ist, geht es hier in eigenen Regenerationsproduktionslinien handfest zur Sache. Um die Katalysatoren wieder voll funktionsfähig zu machen, kommen in einem patentierten Verfahren sowohl mechanische als auch chemische Reinigungsmethoden zur Anwendung. Was einfach klinge, sei in der Praxis eine komplexe Aufgabe, denn jeder Katalysator sei anders, erläutert Ulrich Sigel. Für jeden Katalysator muss der richtige Chemikalienmix gefunden werden. Die Prüfung der Katalysatoren erfolgt in sogenannten Bench-Reaktoren, die Verbrennungsprozesse des jeweiligen Kraftwerks simulieren. Bis die optimale Lösung gefunden ist, werden die Ergebnisse unterschiedlicher Mixturen getestet, mit denen dann die gealterten Katalysatoren erneuert werden können.

Eine weitere Herausforderung schließt sich an die eigentliche Regeneration an: Das Abwasser muss nun von den Schadstoffen der Katalysatoren und von den Chemikalien befreit werden. Auch hierfür gibt es keine Standardrezepte: Es müssen gezielt einzelne Stoffe herausgefiltert werden, um die jeweiligen Grenzwerte einzuhalten. Angesichts der aufwendigen Prozesse wundert es nicht, dass es weltweit nur eine Handvoll Anlagen gibt, in denen die Katalysatoren- Regeneration derart zuverlässig durchgeführt werden kann – die Anlagen von STEAG SCR-Tech sind die weltweit modernsten und auch größten.

An Environmental Services Company
Doch STEAG SCR-Tech befasst sich nicht nur mit der Regeneration von Katalysatoren, wie der Namenszusatz „An Environmental Services Company“ schon andeutet: Es geht generell um Umweltservices für Kraftwerke. So bietet das Unternehmen auch Ingenieur-Dienstleistungen für das Engineering, den Bau und den Betrieb oder auch die Nachrüstung von Rauchgasreinigungsanlagen an – aktuell ist man in Projekten in den USA und Spanien involviert. Dabei handelt es sich nicht nur um SCR-Anlagen, sondern auch um SNCR-Anlagen („selective non-catalytic reduction“) : Bei diesen wird das Ammoniak-Wasser- Gemisch direkt in das noch heiße Rauchgas eingespritzt, ohne Katalysator.

Angesichts des weltweit wachsenden Umweltbewusstseins und der immer strengeren Grenzwerte für Emissionen bieten sich nach Einschätzung von Ulrich Sigel in vielen Ländern, etwa der Türkei und Polen, neue Geschäftschancen für STEAG – die damit einmal mehr zeigt, wie Know-how aus Deutschland weltweit zu einer saubereren Energieversorgung beitragen kann.