cav_2024-001_144cav – Prozesstechnik für die Chemieindustrie 01-2024

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cav TREND ACHEMA 2024 Bilder: Tanuha – stock.adobe.com Wasserstoff, Nachhaltigkeit, Digitalisierung DIE TRENDS DER ACHEMA 2024 Wasserstoff, Nachhaltigkeit, Digitalisierung – das sind die Megatrends der Achema 2024, die in der Prozesstechnik für viel Wirbel sorgen. Denn: Auf der einen Seite gilt es klimaneutrale Technologien zu entwickeln, auf der anderen Seite müssen bewährte Prozesse so gestaltet werden, dass sie den Klimaschutzkriterien gerecht werden. Eine Herkules-Aufgabe, für die es viele Lösungen auf der Achema vom 10. bis 14. Juni zu sehen gibt. 18 cav 01-2024
Bild: Dechema – Pietro Sutera Nachhaltigkeit ist eines der Themen der Achema 2024. Im Bild ein Elektroerhitzer. Er ist so grün wie der Strom, mit dem er betrieben wird. Die chemische Industrie befindet sich in der größten Transformation ihrer Geschichte. Die EU will bis 2050 treibhausgasneutral werden. Dazu hat sie mit dem Green Deal die Rahmenbedingungen gesetzt. Seit der Verabschiedung des Klimaschutzgesetzes 2021 durch das Europäische Parlament und den Rat sind die Klimaziele auch gesetzlich verankert und das EU-Zwischenziel für die Emissionsminderung bis 2030 wurde von 40 % auf mindestens 55 % angehoben. Das unter dem Namen „Fit for 55“ bekannte Gesetzespaket umfasst Regelungen, die Europa auf diesen Weg bringen sollen. Damit hat die Politik also die Zielmarke gesetzt. Diese gilt es jetzt in den kommenden Jahren zu erreichen. Grüner Strom hat Schlüsselfunktion Grüner Strom wird in diesem System eine Schlüsselfunktion einnehmen. Die direkte Nutzung von Wind- und Sonnenenergie ist sehr effizient, doch die beiden Energiequellen sind schlüpfrige Gesellen. Sie stehen nicht immer in ausreichender Form zur Verfügung. Wer möchte schon, dass im Stadion das Licht ausgeht, nur weil an diesem Abend kein Lüftchen weht? Es gilt also Wind- und Sonnenenergie für dunkle oder flaue Zeiten zu speichern. Neben den Klassikern wie Pumpspeicherkraftwerken gibt es mittlerweile verschiedene andere Möglichkeiten. Favorisiert werden derzeit Wasserstoff und Lithium-Ionen-Batterien. Wasserstoff macht grüne Energie flexibel Die Umwandlung grüner elektrischer Energie in grünen Wasserstoff findet in sogenannten Elektrolyseuren statt, allerdings mit einem deutlichen Energieverlust. Auch das Verflüssigen des leichten Elements kostet Energie, um es hinterher sinnvoll transportieren zu können. Ein Problem, das wohl in Kauf genommen werden muss, um erneuerbare Energien zeit- und ortsunabhängig zu nutzen. Moderne Industriegesellschaften wie beispielsweise Deutschland benötigen sehr große Mengen erneuerbare Energien, die sich aufgrund der geografischen Lage nicht mit national vorhandenen Potenzialen decken lassen. Hier kommt der Wasserstoff ins Spiel: In ihm kann beispielsweise die Energie der Wüstensonne in chemischer Form gespeichert und über lange Zeiträume gelagert werden. Sie ist jederzeit verfügbar und kann über weite Strecken transportiert werden. Mit grünem Wasserstoff bleibt beim Fußballspiel im Stadion also das Licht an. Wasserstoff defossiliert die chemische Industrie In einem erneuerbaren Energiesystem lassen sich mit Wasserstoff- Kraftwerken (Gasturbinen) und Brennstoffzellen also Dunkelflauten überbrücken und Schwankungen ausgleichen. Grüner Wasserstoff kann aber mehr: In der chemischen Industrie trägt er erheblich zur Defossilierung der Prozesse bei. Grüner Ammoniak bildet die Basis für eine nachhaltige Düngemittelindustrie. Grüner Wasserstoff kann via Power-to-X in grüne Basischemikalien verwandelt werden, aus denen anschließend E-Fuels wie Flugbenzin oder Schiffsdiesel werden. Dazu sind allerdings enorme Mengen grünen Wasserstoffs notwendig. Der schnelle Ausbau der Wasserstoffproduktion und -infrastruktur ist somit eine der wichtigsten Voraussetzungen für eine erfolgreiche Energiewende. Die Achema-Sonderschau Wasserstoff will genau die Akteure zusammenbringen, die an der sich schnell entwickelnden Wasserstoffwirtschaft mitgestalten wollen. Sie richtet sich an Entscheidungsträger aus Politik und Wirtschaft, Experten und Lösungsanbieter. Themen sind die Hochskalierung von Produktion und Infrastruktur, Innovationen für das Handling von Wasserstoff, Power-to-X sowie die Gestaltung eines Wasserstoff-Ökosystems. Batterieproduktion befeuert mechanische Verfahren Eine Alternative zu Wasserstoff als Speicherelement stellen Lithium- Ionen-Batterien dar. Grüne Energie, die beispielsweise von der Solaranlage auf dem Dach eines Hauses kommt, kann direkt in einem Energiespeicher für die Nacht gespeichert werden. Nach Sonnenuntergang wird der Haushalt aus dem Energiespeicher mit Strom versorgt. Kernelement der Energiespeicher sind Lithium-Ionen-Batterien. Auch die fortschreitende Elektromobilität verlangt nach immer besseren und länger haltbareren Lithium-Ionen-Batterien. Die Kunst bei der Herstellung dieser Batterien ist, durch exakte Mischprozesse die Qualität der Batteriemassen am Optimum zu halten. Dadurch lässt sich die Lebensdauer der Batterien deutlich erhö- cav 01-2024 19
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