Betrieb 02.08.2016

Die Effizienzverbesserer

Rohstoffe im Kreislauf

Blick in das Wertstoffsammelzentrum von CURRENTA in Leverkusen
Blick in das Wertstoffsammelzentrum von CURRENTA in Leverkusen

Rohstoffe aus Abfällen, Dampf aus Abwärme und zahlreiche weitere Effizienzmaßnahmen. Die Firmen im CHEMPARK bilden einen Verbund, in dem Energie und Stoffe zwischen den Produktionsbetrieben fließen. Nahezu alles wird effizient genutzt, nichts wird verschwendet. Was CURRENTA unternimmt, damit die Kreislaufwirtschaft im CHEMPARK in Schwung bleibt.

Ingenieure und Chemiker steigern seit Jahrzehnten die Effizienz der Produktionsprozesse in der Chemischen Industrie. Mehr Produkte mit weniger Energieverbrauch, weniger Abfällen und weniger Emissionen ist das Ergebnis. Und in Zahlen: Zwischen 1990 und 2010 hat die deutsche Chemieindustrie ihre Produktion um fast 50 Prozent gesteigert und dabei den Energieverbrauch um ein Fünftel und den Ausstoß von Treibhausgasen um die Hälfte gesenkt. Eine ähnliche Entwicklung gelang auch bei Abfällen und der Wassernutzung. Heute werden 98 Prozent der eingesetzten Rohstoffe in Produkten eingesetzt. Die Produktionsbetriebe im CHEMPARK, die 10 Prozent der gesamten deutschen Chemieproduktion auf sich vereinen, sind einer der Treiber dieser Entwicklungen. Durch moderne Anlagensteuerungen, Einsatz von Katalysatoren und neuen Verfahren wurden diese Erfolge maßgeblich ermöglicht. Ein weiterer Erfolgsfaktor ist der effiziente Anlagenverbund. Kein Produktionsbetrieb des CHEMPARK steht alleine. Jeder ist mit Rohrleitungen, Schienen und weiteren Infrastrukturen ober- und unterirdisch mit den anderen Betrieben verbunden. Stoffe und Energien können so zwischen den Betrieben strömen.

Ein Produkt, das in einer Anlage hergestellt wird, dient in einer weiteren Anlage häufig als Ausgangsstoff für die weitere Produktion. Basis-Chemikalien werden so in mehreren Zwischenschritten zu Spezialchemikalien. Aber auch unerwünschte Nebenprodukte eines Verfahrens können in einem anderen Betrieb als Rohstoff eingesetzt werden. So werden Abfälle vermieden und Ressourcen geschont. Der CHEMPARK-Manager und –betreiber CURRENTA fördert und stärkt den Verbund, indem die Ansiedlungen von Firmen im CHEMPARK unterstützt werden, die in die bestehenden Produktionsstrukturen passen. So führte beispielsweise in Dormagen die Ansiedlung der World-Scale TDI-Anlage von Covestro zu zusätzlichen Salzsäuremengen, die unter anderem von dem CHEMPARK-Partner Kemira für die Produktion von Wasserchemikalien eingesetzt werden. Aber auch die bestehende Rohstofflieferung durch INEOS und die Covestro-eigene Chloralkali-Elektrolyse sowie der Ver- und Entsorgungsverbund der CURRENTA waren wichtige Argumente für den Bau der TDI-Anlage am Standort Dormagen.

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CURRENTA unterstützt das Recycling im CHEMPARK
Bei Kabeln läßt sich das hochwertige und sortenreine Kupfer durch Shreddern zurückgewinnen.
Bei Kabeln läßt sich das hochwertige und sortenreine Kupfer durch Shreddern zurückgewinnen.

Neben den Stoffströmen, die innerhalb des Anlagenverbundes genutzt werden, gibt es große Abfallmengen, die erst durch Recyclingmaßnahmen stofflich weiter genutzt werden können. Lösemittel, die bei vielen chemischen Reaktionen eingesetzt werden, können durch Destillation wieder aufbereitet werden. Viele Betriebe haben eigene Destillationstürme zur Lösemittelrückgewinnung. Fallen Lösemittel aber chargenweise und in kleineren Mengen an, lohnt sich stattdessen die externe Lohndestillation. Den gesamten Prozess, von der Einholung der Angebote über die Logistik und die Platzierung der Destillate am Markt, übernimmt für viele Kunden am CHEMPARK die CURRENTA. "Wir haben die Kontakte im Markt und kennen die gesetzlichen Vorgaben für den Abfalltransport. Da können wir die Betriebe unterstützen, sich ganz auf ihr Kerngeschäft zu konzentrieren", erklärt Michael Mross, Leiter Abfallmarketing und-vertrieb bei CURRENTA-Umwelt.

Lösemittel
Über 2.000 Tonnen Lösemittel hat die CURRENTA im Jahr 2015 an Lohndestillateure vermittelt. Neben Lösemitteln makelt CURRENTA-Umwelt auch gebrauchte Schwefelsäure oder jodhaltige Abfälle, wie sie beispielsweise in Röntgenfilmen vorkommen. Rund 13.000 Tonnen Schwefelsäure gelangen zur Aufbereitung in die Spaltanlage der Lanxess, die jodhaltigen Abfälle werden in einer spezialisierten Drehrohrofenanlage der Bayer Pharma in Bergkamen aufbereitet.

Altmetalle
Ein weiterer großer Stoffstrom sind Altmetalle. In den Wertstoffsammelzentren werden die Metalle nach Werthaltigkeit sortiert, zwischengelagert und dann den Händlern zum Verkauf angeboten. "Durch die Analyse der Schrotte können wir die preiswerten Stahlschrotte von den teuren Metallfraktionen wie VA, Kupfer, Nickel oder Hasteloy trennen und separat anbieten. Dadurch verhindern wir Mischpreise, die in der Regel deutlich geringer sind als die reinen Metallfraktionen", betont Josef Schiffer, Leiter der CURENTA-Deponien und Wertstoffsammelzentren.

Katalysatoren
Einen Sonderfall stellen die sehr wertvollen, edelmetallhaltigen Katalysatoren dar. Für die Aufbereitung der Altkatalysatoren haben die CHEMPARK-Partner externe, spezialisierte Recycler beauftragt. Sie gewinnen beispielsweise Rhodium zurück, das, eingebettet in Harz, zur Hydrierung eines Kautschuks eingesetzt wird. CURRENTA übernimmt die abfallrechtlichen Abwicklungen der metallhaltigen Abfälle für die Kunden.

Mischabfälle
In den Wertstoffsammelzentren sammeln und sortieren die Mitarbeiter der CURRENTA-Umwelt auch viele Mischabfälle, die in den Büros, Lagerhallen und anderen Gebäuden entstehen. Jährlich fallen zwischen 1.000 und 2.000 Tonnen Kabelschrott an den drei Standorten an. Eine CURRENTA-eigene Shredderanlage verarbeitet diese Mengen. Die Kupferseele wird vom Kunststoffmantel getrennt. Beide Fraktionen werden separat am Markt angeboten und von externen Recyclern wieder in den Wirtschaftskreislauf eingebracht. Während die Arbeit mit den bislang beschriebenen Stoffströmen über ein mengenabhängiges Vergütungssystem abgegolten wird, werden die vielen Abfälle, die in kleineren Mengen anfallen, über eine pauschale Vergütung gesammelt, zwischengelagert und an Dritte zur Weiterverwertung vermittelt.

Dazu zählen jährlich rund 1.700 Tonnen Papier, Pappen und Kartonagen und eine vergleichbare Menge an Althölzern und Paletten. Aber auch Batterien, Leuchtstoffröhren, Tonerkartuschen und viele weitere Kleinabfälle summieren sich im Laufe eines Jahres zu beachtlichen Mengen. In enger Zusammenarbeit mit externen Entsorgungsfirmen kümmert sich CURRENTA auch um die fachgerechte Verwertung dieser Abfallströme.

Kunststoffabfälle
Über 2.000 Tonnen Kunststoffabfälle sammelt CURRENTA jährlich ein und leitet sie einem externen Recycling zu. Für einen Kunststoff erzeugenden Betrieb hat CURRENTA eine eigene Recyclinganlage entwickelt, um die beim Start der Anlage anfallenden Abfälle nahezu vollständig wieder aufzubereiten.

Elektronikschrotte
Eine Besonderheit stellen die Elektronikschrotte dar. Alte Computer, Telefone, Bildschirme und Tastaturen fallen in großer Zahl Jahr für Jahr an. Das ElektroG regelt die Annahme und Weiterverarbeitung von Elektronikschrott. Für CURRENTA wäre die Sammlung im CHEMPARK in Kooperation mit kommunalen Entsorgern möglich. Diese würden die rund 100 Tonnen werthaltiger Abfälle einem fachgerechten Recycling zuführen.

Abfallverbrennung schont Ressourcen
Zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus Platinenschrott hat CURRENTA ein eigenes Verfahren entwickelt.
Zur Rückgewinnung von Edelmetallen aus Platinenschrott hat CURRENTA ein eigenes Verfahren entwickelt.

Trotz aller Erfolge bei der Abfallvermeidung fallen in der chemischen Produktion unvermeidbare Abfälle an, die zum Teil auch gefährliche Stoffe enthalten. Können diese Stoffe in anderen Produktionsprozessen nicht mehr genutzt werden, kann die Verbrennung unter Erzeugung von Dampf und Strom der Weg zur Abfallverwertung sein. Durch die Verbrennung werden alle organischen Schadstoffe zerstört und somit unschädlich gemacht. Die modernen Sonderabfallverbrennungsanlagen der CURRENTA nutzen rund 70 Prozent des Energieinhaltes der Abfälle. Bis zu einer Millionen Tonnen 30-bar-Dampf produziert die CURRENTA mit der Verbrennung von jährlich rund 200.000 Tonnen Sonderabfällen. Der Dampf wird wieder in den Produktionsbetrieben eingesetzt, so dass eine ganzjährige Abnahme gewährleistet ist. Die Energiemenge entspricht dem Jahresbedarf von rund 40.000 Haushalten. Durch die Nutzung der energiereichen Abfälle werden Brennstoffe wie Erdgas oder Kohle in den Kraftwerken eingespart. Rund 200.000 Tonnen CO2 werden so weniger in die Umwelt emittiert. Die verbleibenden Aschen und Schlacken entsorgt CURRENTA sicher auf eigenen Sonderabfalldeponien.

Umweltgerechtes Recycling anspruchsvoller Verbundwerkstoffe
Auch in Altgeräten finden sich verborgene Schätze: Lithium-Ionen-Akkus enthalten zum Beispiel wertvolle Metalle.
Auch in Altgeräten finden sich verborgene Schätze: Lithium-Ionen-Akkus enthalten zum Beispiel wertvolle Metalle.

Die CURRENTA Drehrohröfen eignen sich mit einer speziellen Fahrweise auch als Vorbehandlungsschritt für das Recycling von Verbundwerkstoffen, wie sie zum Beispiel in Lithiumionenbatterien vorkommen. Seit 2011 haben CURRENTA und Accurec gemeinsam rund 6.000 Tonnen dieser Hochleistungsbatterien einem Recycling zugeführt.

Dabei lassen sich alle am Markt befindlichen Lithium-Ionenbatterietypen - von beispielsweise Nickel-Kobalt-Aluminium über Lithium-Eisen-Phosphat bis hin zu Lithium-Manganoxid - thermisch vorbehandeln. In der Hitze des Drehrohres platzen die Batterien auf und alle organischen Batteriebestandteile, wie beispielsweise der Elektrolyt, verbrennen. Die übrig bleibenden Metallkomponenten führt Accurec einem Recycling zu. Der Vorteil der thermischen Vorbehandlung liegt vor allem in der sicheren Zerstörung der giftigen Batterieinhaltsstoffe und effizienten Nutzung der wertvollen Metallanteile. So können die enthaltenen Fluorverbindungen bei einer händischen Demontage austreten und ohne sachgerechte Ausrüstung zu Verätzungen oder Bränden führen. Darüber hinaus ist die thermische Vorbehandlung nicht nur umweltschonend, sondern auch energieeffizient. Die freiwerdende Verbrennungswärme nutzt die Currenta zur Dampferzeugung, die Rauchgase werden effizient gereinigt. Zudem ist der Energieaufwand beim Metallrecycling deutlich geringer, als bei der Gewinnung der Metalle aus den Erzen.

Die Drehrohrofentechnologie kommt hier in Zeiten geringer Anlagenauslastung zum Einsatz, wodurch freie Anlagenkapazitäten sinnvoll genutzt werden. Die von der Organik unter Energiegewinn befreiten Metalle gelangen anschließend in die stoffliche Verwertung.

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