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Schlagwort: Emissionsreduktion

  • Stickoxid-Reduktion bei Holzheizung

    Stickoxid-Reduktion bei Holzheizung

    Das Heizen mit Holz hat in den letzten Jahren an Akzeptanz verloren, da es neben Treibhausgasen auch Schadstoffe wie Feinstaub und Stickoxide freisetzt. Insbesondere bei der Verbrennung von Holzabfällen mit hohem Stickstoffanteil, wie Spanplattenresten, entstehen hohe NOx-Werte. Forschende des Fraunhofer-Instituts haben eine Technologie entwickelt, die Stickoxide um bis zu 80 % reduziert und so die Umweltbelastung durch Holzheizungen senkt.

    Brennstoffstufung für saubere Verbrennung
    Im Mittelpunkt der neuen Methode steht das Prinzip der Brennstoffstufung. Hierbei wird der Brennstoff in zwei Zonen verbrannt.

    • In der Primärzone erfolgt die Hauptverbrennung von festen Holzresten.
    • Bei der Sekundärzone erzeugt ein zusätzlicher Brennstoff eine Reduktionszone, in der Stickoxide mithilfe chemischer Prozesse abgebaut werden.

    Derzeit wird Erdgas als Reduktionsbrennstoff genutzt, jedoch arbeiten die Forschenden an biogenen Alternativen wie Holzstaub, um fossile Brennstoffe langfristig zu ersetzen.

    Deutliche NOx-Reduktion in Tests
    Die Tests wurden in einer 250-kW-Feuerungsanlage durchgeführt, die Spanplattenreste verbrannte. Ohne Massnahmen lag der NOx-Ausstoss bei 1.955 mg/m³, konnte jedoch dank der Brennstoffstufung auf 361 mg/m³ gesenkt werden – deutlich unter dem Grenzwert von 370 mg der 44. Bundesimmissionsschutzverordnung (BImSchV). Diese Werte zeigen das Potenzial der neuen Technologie, die in mittelgrossen Feuerungsanlagen zwischen 100 kW und 2 MW eingesetzt werden kann.

    Nachrüstung und neue Standards
    Neben der Anwendung in neuen Anlagen bietet die Technologie auch eine flexible Nachrüstoption für bestehende Feuerungsanlagen. Damit eröffnet sie insbesondere der Holzverarbeitungsindustrie, die Holzabfälle effizient nutzen möchte, eine nachhaltige Perspektive. Zudem könnte die Technologie kleinere Biomasseanlagen auf zukünftige Grenzwerte vorbereiten, da in der 1. BImSchV bisher keine NOx-Grenzwerte für kleine Anlagen festgelegt sind.

    Marktreife und Weiterentwicklung
    Das Fraunhofer-Team arbeitet mit Industriepartnern daran, die Technologie weiter zu optimieren und marktreif zu machen. Ziel ist es, ein System zu entwickeln, das komplett ohne fossile Brennstoffe auskommt und die Effizienz der Emissionsreduktion weiter steigert.

    Die neue Technologie zur Stickoxidreduktion bei Holzverbrennung ist ein bedeutender Schritt für umweltfreundliche Heizlösungen. Mit ihrer Flexibilität für Nachrüstung und der Aussicht auf biogene Brennstoffe bietet sie eine zukunftsweisende Lösung für die Holzindustrie und Biomasseanlagen.

  • Eindämmung von HFC-23-Emissionen

    Eindämmung von HFC-23-Emissionen

    Fluorkohlenwasserstoffe (FKW) gehören zu den stärksten Treibhausgasen, und HFC-23 ist das potenteste unter ihnen. Ein Kilogramm HFC-23 verursacht in der Atmosphäre dieselbe Erwärmung wie 12.000 Kilogramm CO₂ und bleibt rund 200 Jahre in der Atmosphäre. Im Rahmen der Kigali-Änderung des Montreal-Protokolls haben sich über 150 Länder verpflichtet, die Emissionen von HFC-23 drastisch zu reduzieren. Hauptquellen dieses Gases sind die industrielle Produktion von Kühlmitteln und Polytetrafluorethen (PTFE), besser bekannt als Teflon.

    Seit 2020 sind Teflonhersteller verpflichtet, HFC-23 zu zerstören, bevor es in die Atmosphäre gelangen kann. Die gemeldeten Emissionen zeigen Fortschritte. 2020 sollen laut offiziellen Angaben weltweit nur noch 2.000 Tonnen HFC-23 freigesetzt worden sein. Tatsächliche Messungen deuten jedoch auf etwa 16.000 Tonnen hin, was eine erhebliche Diskrepanz aufzeigt.

    Neue Erkenntnisse durch Tracer-Gas-Messungen
    Um diese Differenz zu erklären, untersuchten Forschende der Empa, der University of Bristol und TNO die HFC-23-Emissionen einer Teflon-Fabrik in den Niederlanden. Ihre Ergebnisse, die im Wissenschaftsmagazin Nature veröffentlicht wurden, basieren auf einer innovativen Methode. Die Forschenden setzten ein Tracer-Gas frei, das nicht in der Atmosphäre vorkommt und schnell abgebaut wird. In 25 Kilometern Entfernung erfassten sie die Konzentrationen von HFC-23 und verglichen diese mit den Tracer-Werten. Auf diese Weise konnten sie die tatsächlichen Emissionen der Fabrik präzise berechnen.

    Die Ergebnisse zeigen, dass die Emissionen der Fabrik höher sind als die gemeldeten Zahlen, jedoch immer noch gering. „Die Massnahmen zur Eindämmung funktionieren gut, aber es gibt Optimierungspotenzial“, erklärt Martin Vollmer von der Empa. Co-Autor Kieran Stanley von der University of Bristol fasst zusammen: „Die Ergebnisse sind ermutigend und zeigen, dass Emissionen von HFC-23 mit den richtigen Massnahmen erheblich reduziert werden können.“

    Globale Herausforderungen bei der Reduktion von HFC-23
    Die Studie verdeutlicht, dass die Eindämmung von HFC-23 technisch möglich ist, jedoch nicht überall konsequent umgesetzt wird. „Die gemessenen hohen Emissionen in der Atmosphäre deuten darauf hin, dass die berichteten Massnahmen nicht immer der Realität entsprechen“, warnt Vollmer. Die Forschenden fordern unabhängige Überprüfungen der Emissionen aus der Produktion von Fluorpolymeren und Kühlmitteln, um die Lücken im Verständnis der Emissionsquellen zu schliessen und sicherzustellen, dass internationale Klimaabkommen eingehalten werden.

    Nächste Schritte in der Forschung
    Im Oktober 2024 soll in Seoul eine weitere Studie durchgeführt werden, um die Emissionen von halogenierten Substanzen in der südkoreanischen Hauptstadt zu messen. Diese Methode könnte auch bei der Überwachung anderer Treibhausgase nützlich sein. „Durch kontinuierliche Überwachung und präzise Messungen können wir die Emissionsquellen besser identifizieren und Massnahmen zur Emissionsminderung effektiver gestalten“, so Arnoud Frumau von TNO.

  • Rezyklierter Zement eignet sich am besten für CO2-Mineralisierung

    Rezyklierter Zement eignet sich am besten für CO2-Mineralisierung

    Zement-Recycling ist ein günstiger und effizienter Weg zu niedrigeren Emissionen, wenn der Zement mit emittiertem und atmosphärischem CO2 dauerhaft mineralisiert wird. Unter den zehn in einer Studie untersuchten Technologien ist jene, die dafür rezyklierten Zementstein aus Abrissbeton von Infrastrukturen und Gebäuden nutzt, am effektivsten und wirtschaftlichsten. Sie hat das Potenzial, die Emissionen aus der Zementproduktion um rund 15 Prozent zu senken. Das hätte im Jahr 2020 insgesamt 0,8 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen entsprochen.

    Zu diesem Ergebnis kommt eine von Forschenden des Imperial College London geleitete Studie, an der auch Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Eidgenössischen Materialprüfungs- und Forschungsanstalt (Empa) sowie der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne (EPFL) beteiligt sind.

    Laut einem Bericht der Empa sind Baumaterialien für etwa 13 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Der grösste Teil davon stammt aus der Herstellung von Beton und Stahl. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass CO2-mineralisierter Zement eine führende Technologie sein könnte, die uns bei der Dekarbonisierung des Sektors hilft“, wird Studienhauptautor Rupert J. Myers darin zitiert.

    Zwar werde eine breitere Anwendung der CO2-Mineralisierung durch Altbeton oder andere Industrieabfälle auf Kalziumbasis durch die Menge des zu karbonisierenden Materials begrenzt, so Mitautorin Ellina Bernard vom Empa-Labor für Beton und Asphalt. „CO2-Einsparungen von 15 Prozent bei der Herstellung von Baumaterialien sind allerdings nicht zu vernachlässigen.“ Nun müsse weiter an der Optimierung der Technologien zur CO2-Abscheidung und -Verwertung sowie an der Kostensenkung gearbeitet werden.

  • Sika setzt ambitionierte Emissionsreduktionsziele

    Sika setzt ambitionierte Emissionsreduktionsziele

    Die Science Based Targets Initiative hat die kurz- und langfristigen Emissionsreduktionsziele von Sika validiert, informiert die global tätige Gruppe für Spezialitätenchemie in Bauwesen und Automobilindustrie aus Baar in einer Mitteilung. Sika will die Emissionen in den Scopes 1, 2 und 3 bis 2032 um 30,4 Prozent senken. Bis 2050 sollen direkte und indirekte Emissionen um 90 Prozent gefallen sein. Gleichzeitig hält die Gruppe an ihrer Wachstumsstrategie fest.

    Zur Zielerreichung hat Sika sich eine Reihe Massnahmen vorgenommen. So sollen Materialeffizienz und Kreislaufwirtschaft durch Bildung und Kompetenzentwicklung verbessert werden. Emissionen entlang der Wertschöpfungskette will Sika unter anderem durch Partnerschaften mit wichtigen Lieferanten senken. Darüber hinaus stehen der rasche Einsatz alternativer Energiequellen und die Entwicklung von neuen technologischen Lösungen für Bau und Industrie im Fokus.

    „Durch die aktive Zusammenarbeit mit unseren Partnern, Zulieferern und Kunden fördern wir Brancheninitiativen zur Abschwächung des Klimawandels und eröffnen neue Geschäftsmöglichkeiten“, wird Patricia Heidtman, Chief Innovation and Sustainability Officer bei Sika, in der Mitteilung zitiert. „Dies stärkt uns in unserer Überzeugung, dass wir auf dem richtigen Weg sind und nachhaltige Lösungen anbieten, die den heutigen Anforderungen entsprechen, ohne die Zukunft zu gefährden.“

  • Switzerland Innovation Park Biel führt fortschrittliches CO₂-Emissionsmanagement ein

    Switzerland Innovation Park Biel führt fortschrittliches CO₂-Emissionsmanagement ein

    In einer Zeit, in der die Reduktion von CO₂-Emissionen oberste Priorität hat, bringt der Switzerland Innovation Park Biel/Bienne (SIPBB) eine zukunftsweisende Lösung auf den Markt. Mit der Einführung der Technologie, setzt SIPBB neue Massstäbe im Emissionsmanagement. Diese Software nutzt Realdaten statt industrieller Durchschnittswerte zur Berechnung des CO₂-Fussabdrucks von Produkten, wodurch Unternehmen ihre Emissionen gezielt reduzieren können.

    Die Implementierung im SIPBB bietet Industrieunternehmen die Möglichkeit, die CO₂-Werte jedes Produkts genau zu quantifizieren und zu verifizieren. Dies ist ein entscheidender Schritt, um den Herausforderungen der digitalen Transformation und den strengen Klimazielen gerecht zu werden. Es wurden zwei spezifische Anwendungsfälle realisiert, die zeigen, wie das Tool die Emissionen von Firmen effektiv mit denen aus ihrer Lieferkette verknüpft, um eine genaue Ermittlung des wahren CO₂-Fussabdrucks zu ermöglichen.

    Die Swiss Smart Factory des SIPBB in Biel bietet Interessierten die Möglichkeit, die Anwendung und Effektivität der Siemens-Lösung unter realen Bedingungen zu testen. Dr. Dominic Gorecky, Leiter, erläutert: «Kunden können hier direkt erleben, wie die Technologie nicht nur nachprüfbare CO₂-Zertifikate generiert, sondern auch die Basis für nachhaltige Produktionsprozesse schafft.» Ein praktisches Beispiel hierfür ist die Drohnenproduktion, die demonstriert, wie das Tool eine nachhaltige Fertigung von der Konzeption bis zur Lieferkette ermöglicht.

    Zusätzlich können interessierte Industrieunternehmen Marktplace Dienstleistungen für verschiedene Anwendungsfälle buchen und den Zertifizierungsprozess sowie das Datenmanagement verfolgen. Stefan Schnider, Country Head von Siemens Digital Industries in der Schweiz, betont: «Die ‚Sustainability Journey‘ ist ein integraler Bestandteil unseres Angebots in der Swiss Smart Factory und wird als Halbtagesworkshop angeboten.»

    Die Anbindung der Betriebstechnologie in der Fertigung und die IT-Systeme an SiGREEN ist essenziell, um einen effizienten Datenfluss und eine automatisierte Erhebung von CO₂-Emissionen auf Produktebene zu gewährleisten. Die erforderliche Expertise in der Datenintegration liefern die Firmen NTT Com und NTT DATA, die als langjährige Partner im Bereich der IT/OT-Konvergenz fungieren.

    Diese Initiative des SIPBB, entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Siemens Schweiz und weiteren Partnern, markiert einen wichtigen Fortschritt in der Bemühung, Industrieemissionen zu senken und trägt dazu bei, die Schweiz in ihren ambitionierten Klimazielen weiter voranzubringen. Eine detaillierte Präsentation des Projekts ist für die zweite Hälfte des Jahres 2024 geplant.