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Umweltschutz Am Kraftwerksstandort Niederaußem bringt RWE zahlreiche Projekte für eine klimafreundlichere Kohleverstromung voran. Für die Energieversorgung der Zukunft wird Kohle in einem breiten Energiemix aus konventionellen und erneuerbaren Energien weiter eine wichtige Rolle spielen. Ziel ist dabei eine preiswerte, sichere und vor allem umweltfreundliche Stromversorgung zu gewährleisten. Um den Energieträger Kohle zukunftsfest zu machen, müssen daher die CO2- Emissionen deutlich reduziert werden. Am Kraftwerksstandort Niederaußem in Bergheim ist bereits 2003 unter dem Namen „BoA 1“ das modernste Braunkohlenkraftwerk der Welt in Betrieb gegangen. BoA 2&3 befinden sich im benachbarten Neurath im Bau und sollen 2011 ans Netz gehen. „Moderne Anlagen sind ein wesentlicher Schritt zur CO2- Reduktion. Durch die neuen Kraftwerke werden pro Block jährlich 3 Mio. t CO2 gegenüber Altanlagen eingespart, bei gleicher Stromerzeugung“, erklärt Dr. Johannes Lambertz, Vorstandsvorsitzender der RWE Power. Neben der CO2-Vermeidung spielt vor allem die CCS- Technologie, also das Abtrennen und Speichern von Kohlendioxid, eine maßgebliche Rolle für eine klimafreundliche Kohleverstromung. Große CO2-Mengen werden dabei geologisch gespeichert und so aus der Atmosphäre ferngehalten. Die Internationale Energieagentur weist zur 488 bergbau 11/2010 Den Energieträger Kohle fit für die Zukunft machen – Forschung und Entwicklung im INNOVATIONSZENTRUM KOHLE Erfüllung der Empfehlungen des Weltklimaberichts dieser Technologie eine Schlüsselfunktion zum Erreichen der weltweiten Klimaziele zu. Vor diesem Hintergrund ist es notwendig, dass Deutschland klare gesetzliche Regelungen für CCS schafft und Politik und Unternehmen in einer gemeinsamen Anstrengung für öffentliche Akzeptanz werben. CO2 intelligent nutzen – dieser Ansatz gerät zunehmend in den Fokus ganz unterschiedlicher Industriezweige und wissenschaftlicher Einrichtungen. Unternehmen aus der Chemie, der weißen Biotechnologie oder Stromerzeuger wie RWE Power arbeiten an Möglichkeiten, einen Teil des abgeschiedenen Gases zukünftig als Rohstoff einzusetzen. Die Nutzungsmöglichkeiten von Kohlendioxid sind dabei vielfältiger als noch vor einigen Jahren angenommen. „Es herrscht Einigkeit, dass die Umwandlung von Kohlendioxid nicht die Lösung aller Probleme bedeutet“, hebt Johannes Lambertz hervor. „Aber im Sinne des Ressourcenschutzes bieten sich hier faszinierende Möglichkeiten.“ Denn CO2 enthält einen grundlegenden Baustein für das gesamte Wirtschaften: Kohlenstoff. Damit kann es als Kohlenstoffbaustein in der Biotechnologie, Chemie und Biolo- Kraftwerk Niederaußem mit WTA gie eingesetzt werden. Aber auch die heute schon übliche Verwendung als technisches Gas kann erweitert werden. Im Innovationszentrum Kohle in Niederaußem bündelt RWE Power gemeinsam mit renommierten, international agierenden Partnern zukunftsweisende Forschungsprojekte, bei denen die eingangs erwähnten Ziele – Effizienz, CCS, Umwandlung – im Mittelpunkt stehen. „In unserem Innovationszentrum Kohle haben wir für die Forschungs- und Entwicklungsmaßnahmen rund um den Energieträger Kohle beste Voraussetzungen geschaffen und Millionenbeträge in die Hand genommen“, so Lambertz. Insgesamt sind hier 7 innovative Projekte angesiedelt. Wirbelschichttrocknungsanlage (WTA) Die Prototypanlage zur Wirbelschichttrocknung mit interner Abwärmenutzung (WTA) ist eine Eigenentwicklung von RWE- Ingenieuren. Sie dient der energieeffizienten Trocknung von Rohbraunkohle. Mit ihr wird der natürliche Wasseranteil der Kohle von rund 60 % auf 12 % reduziert. Dem BoA-Block vorgeschaltet, trocknet die neue WTA-Technik etwa 20 bis 30 % Rohbraunkohle vor. Bei künftigen Braunkohlenkraftwerken soll das WTA-Verfahren zu einer weiteren Wirkungsgradsteigerung um etwa 10 % auf dann bis zu 48 % führen. Damit zieht die Braunkohle mit der Steinkohle gleich. Eine Lizenz für die WTA- Technologie ist bereits an ein Unternehmen für ein australisches Projekt vergeben worden. CO2-Wäsche Deutschlands erste Pilotanlage zur CO2-Wäsche hat der Gas- und Engineering-Konzern Linde gebaut, das Chemie- Unternehmen BASF optimiert den Abtrennprozess mit der Entwicklung neuer Waschmittel. Die Wäsche enthält bereits alle Einzelkomponenten einer Großanlage, nur im kleineren Maßstab. Bis zu 90 % CO2 eines Teilstromes des Rauchgases werden dort abgetrennt - etwa 300 Kg/h. Das Projekt
wird vom Bundeswirtschaftministerium gefördert. Vor einigen Wochen ist ein wichtiger Meilenstein im Projekt bei der Abtrennung von Kohlendioxid aus den Rauchgasen von Kohlekraftwerken gelungen: Verglichen mit heute üblichen Prozessen lässt sich der Energieaufwand mit der innovativen Technologie unter Einsatz neuartiger chemischer Lösemittel für die CO2-Abscheidung um etwa 20 % senken. Daneben zeichnen sich die neuen Lösemittel durch eine deutlich erhöhte Stabilität gegenüber herkömmlichen Waschmitteln aus, so dass der Lösungsmittelverbrauch erheblich verringert wird. Ab 2020 soll die CO2-Abtrenntechnik im kommerziellen Maßstab für neue Kraftwerke und die Nachrüstung bestehender, moderner Anlagen zur Verfügung stehen. REAplus Voraussetzung für eine besonders effiziente CO2-Abtrennung ist eine der CO2-Wäsche vorgeschaltete Hochleistungs-Rauchgasentschwefelung. RWE entwickelt im Innovationszentrum Kohle mit dem österreichischen Partner Austrian Energy & Environment eine Hochleistungs-Rauchgasentschwefelungsanlage – kurz REA Plus. Damit soll das Rauchgas vor der CO2-Wäsche noch besser als bisher von Schwefel- und Feinstaubpartikeln befreit und auf rund ein Zehntel der heutigen durchschnittlichen Restemissionen reduziert werden. Dadurch können auch die Immissionen am Kraftwerksstandort deutlich verringert- und so eine spürbare Verbesserung bei der Umweltbeeinträchtigung der direkten Umgebung erreicht werden. BoA 1 in Niederaußem Algenkonversionsanlage Mit ihrem Pilot-Algenprojekt zur CO2- Einbindung erkundet RWE Power die Möglichkeit, Kohlendioxid aus dem Rauchgas mit Hilfe von Algen zu binden und direkt in Algenprojekt im Innovationszentrum Kohle Biomasse umzuwandeln – so kann das Gas aus dem Kraftwerk klimaschonend genutzt werden. Wie alle Pflanzen nehmen die Algen das lebenswichtige Gas über die Photosynthese auf, also mit Hilfe von Licht, wachsen dabei aber etwa zehnmal schneller als Landpflanzen. Diesen Umstand machen sich RWE Power und ihre Projekt-Partner – die Jacobs University Bremen, das Forschungszentrum Jülich und die Algenexperten der Firma Phytolutions – zu nutze. Das Kohlendioxid kann direkt aus dem Rauchgas verwendet werden. Die erzeugte Algenbiomasse wird geerntet und anschließend auf ihre Verwendung insbesondere wiederum als Energieträger zur CO2-Wäsche im Kraftwerk Niederaußem Umweltschutz Minderung von CO2-Emissionen untersucht. Die seit 2008 betriebene Algenproduktionsanlage in Niederaußem kann bis zu 6 000 Kg Algen/a produzieren, wobei 12 000 Kg CO2 eingebunden werden. Umwandlung durch Mikroorganismen Einen völlig neuartigen Ansatz zur CO2-Minderung und -Verwertung verfolgt RWE Power gemeinsam mit der BRAIN AG, deren Gründer Träger des Deutschen Umweltpreises ist. In dem Forschungsprojekt züchten der Stromproduzent und das Biotechnologie-Unternehmen Mikroorganismen, die das Rauchgas des Braunkohlekraftwerks verwerten. Dabei wird den Mikroorganismen das „Rauchgasfressen“ regelrecht antrainiert. Ziel ist die Produktion von Biomasse oder werthaltiger Chemikalien auf CO2-Basis. Mit den Methoden der weißen Biotechnologie lässt sich aber noch mehr erreichen: Im zweiten Projektschritt soll den Mikroorganismen angezüchtet werden, direkt industriell nutzbare Produkte aus CO2 zu bilden. Dabei kann es sich um neue Biomaterialien, Bio-Kunststoffe oder auch chemische Zwischenprodukte handeln, die bei der Herstellung von Spezial- und Feinchemikalien Verwendung finden. DREAM Production In dem Gemeinschaftsprojekt „DREAM Production“ untersucht RWE Power mit Bayer MaterialScience, Bayer Technology Services und dem Institut für Technische und Makromolekulare Chemie der Universität RWTH Aachen, wie Kunststoffe zukünftig aus CO2 hergestellt werden können. Der darin enthaltene Kohlenstoff ist dafür ein wichtiger Grundbaustein. Dieses innovative Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert. Bisher werden in der chemischen Industrie in Deutschland jährlich rund 15 Mio. t Kohlenstoff aus Erdöl, Erdgas oder Kohle verarbeitet. In ferner Zukunft könnte ein wesentlicher Teil dieser Kohlenstoffmenge dank der neu erforschten Technologien durch CO2 ersetzt werden, die sonst bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Atmosphäre abgegeben würde. CO2RRECT CO2RRECT (CO2-Reaction using Regenerative Energies and Catalytic Technologies) ist der Name eines weiteren, vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekts, dass RWE zusam- bergbau 11/2010 489
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