Demonstrationsanlage zur Abgasentschwefelung mit hohem Abscheidegrad an einem Steinkohlekraftwerk

Kurzbeschreibung

Vor 40 Jahren waren in Deutschland die Emissionen von Schwefeldioxid (SO₂) erheblich. Das Problem: SO₂-Emissionen oxidieren in der Atmosphäre zu Schwefelsäure. Ihre große Menge trug damals wesentlich zum "Sauren Regen" bei. Dieser beschleunigte – durch den Eintrag von Protonen (H+) – die natürliche Versauerung von Böden und Gewässern und verursachte Schäden an Pflanzen, Tieren sowie Gebäu-den. Ein weiteres Problem waren partikelförmige Sulfate, die großräumig zur Belas-tung durch Feinstaub (PM 10) führten.

Hauptquellen für SO₂-Emissionen waren Heiz- und Kraftwerke sowie andere Anlagen, die Kohle und Öl einsetzen. Beim Verbrennen dieser Stoffe entstehen Abgase. Diese haben beim Einsatz von Steinkohle einen SO₂-Gehalt zwischen 1 und 4 Gramm/Kubikmeter. Ein Kraftwerk mit einer damaligen elektrischen Leistung von 700 Megawatt erzeugte so beim Verfeuern von rund 250 Tonnen Steinkohle stünd-lich 2,5 Millionen Kubikmeter Abgas sowie 2.500 bis 10.000 Kilogramm SO₂.

Ziel war, diese Umweltbelastungen an der Quelle zu verringern. Die Abgase sollten in den Kraftwerken "entschwefelt" werden. Mitte der 70er Jahre entstanden verschiedene Technologien, um Abgase zu entschwefeln. Hierzu gehörte u. a. das Bischoff-Verfahren, das zu den Nassverfahren zählt. Sein Vorteil: Es war damals eine relativ einfache und vergleichsweise günstige Technologie. Das Steinkohlekraftwerk Wilhelmshaven nutzte sie für eine Abgasentschwefelungsanlage (AEA) und erprobte sie an einem Teilstrom des Rauchgases. Rahmen hierfür war ein Forschungsvorhaben des Umweltbundesamtes. Das Projekt brachte entscheidende Erkenntnisse. Diese machten es möglich, das Verfahren auch im großen Maßstab erfolgreich ein-zusetzen.

Das Bischoff-Verfahren ist ein nicht regeneratives Absorptionsverfahren. Es bindet das Schwefeldioxid aus dem Rauchgas in einer kalkhaltigen Waschlösung zu Gips (Calciumsulfat CaSO₄). Dabei läuft die Waschlösung im Kreislauf. Ein Nebenstrom wird laufend entzogen und in einem Schwerkrafteindicker entwässert. Früher kam der eingedickte Gipsschlamm auf die Abfalldeponie – heute entsteht daraus REA-Gips.

Im Rahmen des Fördervorhabens änderte das Kraftwerk Wilhelmshaven die Prozessführung. Das Ergebnis: Der Platz- und Energiebedarf sank, der Entschwefelungsgrad wurde optimiert. Das Steinkohlekraftwerk reduzierte so die SO₂-Fracht in sei-ner Abluft um 10.000 Tonnen pro Jahr. Insgesamt gelang es mit dem Bischoff-Verfahren, den SO₂-Gehalt der Rauchgase um über 95 Prozent zu verringern.

Dieses Vorhaben verbesserte Anfang der 80er Jahre den Stand der Technik in der Rauchgasentschwefelung entscheidend. Heute sind nasse Kalksteinwäschen wie das Bischoff-Verfahren – neben zwei weiteren Verfahren – Standard bei der Rauchgas-entschwefelung in Kraftwerken. Im Jahr 1983 trat die Großfeuerungsanlagenver-ordnung – heute 13. Verordnung zur Durchführung des Bundes-Immissionsschutzgesetzes (13. BImSchV) – in Kraft. Danach mussten alle Kraftwerke ihre SO₂-Emissionen diesen neuen Stand der Technik anpassen.
Langzeitmessungen zeigen den deutlichen Rückgang der Konzentrationen und De-positionen von Schwefeldioxid in Deutschland. Von 1982 bis 1998 sank in ländlichen Regionen der alten Bundesländer die H+-Deposition um rund 70 Prozent.

Heute ist der Regen deutlich weniger sauer als zu Beginn der 80er Jahre.
Inzwischen sind Nassabscheideverfahren zur Abgasentschwefelung weltweit verbreitet. Die Folgeprojekte brachten im In- und Ausland ein erhebliches Auftragsvolumen. REA-Gips, der aus Steinkohlekraftwerken gewonnen wird, ist identisch mit Naturgips. Die Baustoffindustrie nutzt ihn, um Gipskarton herzustellen. Dies wiede-rum schont die natürlichen Ressourcen.