Die selektive katalytische Reduktion (SCR) ist eine seit Jahren erprobte Technologie zur
NOx-Minderung und führt ihren Ursprung auf die Notwendigkeit der Nachrüstung der
Großkraftwerke - aufgrund der veränderten , gesetzlich vorgegebenen
Emissionsgrenzwerte - in die Mitte der 80er Jahre zurück.
Seit 1986 rüstet Siemens mehr als 80 kohle- und ölgefeuerte Kessel mit Katalysator
aus.
Basierend auf den sehr guten Erfahrungen aus dem Kraftwerksbereich hat Siemens das
Abgasreinigungssystem SINOx entwickelt, das u.a. im Abgasstrang lastvariabel betriebener
Motoren in Blockheizkraftwerken und Stromaggregaten erfolgreich eingesetzt wird.
Bei Verbrennungsmotoren wird die Stickoxidbildung, d.h. die Verbindung von Luftstickstoff
mit Luftsauerstoff, im wesentlichen durch die Höhe der Verbrennungstemperatur
bestimmt. Je höher das Temperaturniveau im Brennraum ist, desto besser wird der
Kraftstoff in Energie umgesetzt, desto geringer ist der Kraftstoffverbrauch sowie der damit
verbundene CO2-Ausstoß, aber andererseits entsteht dadurch mehr
Stickoxid. Es entsteht ein Zielkonflikt zwischen Emissionsminderung und Minimierung des
Kraftstoffverbrauchs.
Motorseitige Maßnahmen zur Verringerung des Stickoxidausstoßes zielen daher
darauf ab, die Verbrennungstemperatur zu senken. Dazu gehört u.a. die
Wassereinspritzung. Die Wassereinspritzung erlaubt - allerdings nur im Teillastbereich des
Motors - eine Stickoxidreduktion bis zu 40 %.
Stickoxidminderungsraten bis zu 95% können heute hingegen mit der katalytischen
Abgasnachbehandlung nach dem SCR-Verfahren erzielt werden. Die in der Bundesrepublik
geltenden Grenzwerte nach TA-Luft (Technische Anleitung zur Reinhaltung der Luft) werden
damit sicher unterschritten. Die SCR-Technik ist bei Diesel- oder Gasmotoren gleich gut
anwendbar. |
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So besteht ein Abgasreinigungssystem im wesentlichen aus dem Katalysator, der Steuerung
und der Dosiereinrichtung für das Reduktionsmittel. Anders als im Kraftwerk wird eine
wässrige Harnstofflösung anstelle von Ammoniak als Reduktionsmittel zugegeben. Die
Besonderheit des Harnstoffs liegt darin, dass jeglicher Umgang bei Transport und Lagerung
völlig problemlos ist. So verwendet beispielsweise die Landwirtschaft Harnstoff als
Dünger- oder Futtermittelzusatz. Harnstoff ist farblos, geruchsfrei, ungiftig und
biologisch unbedenklich.
Herzstück des bei Siemens in Redwitz (Oberfranken) entwickelten SINOx-Systems ist ein
vollkeramischer, feinzelliger Wabenkatalysator aus Titandioxid, welcher mit
Vanadinpentoxid als aktive Substanz dotiert ist. Je nach Anforderung wird dieser
Katalysator zur Stickoxidminderung zusätzlich zur Kohlenmonoxidminderung durch einen
nachgeschalteten Oxidationskatalysator auf Edelmetallbasis ergänzt. Die
Siemens-Katalysoren haben eine hohe katalytische Aktivität, eine hohe Selektivität,
große Erosionsfestigkeit, sind unempfindlich gegen Partikelablagerungen sowie mechanisch
und thermisch hoch belastbar.
Viele SINOx-Abgasreinigungssysteme von Siemens - davon einige mit mehreren parallelen
Einheiten - sind seit Jahren erfolgreich im Betrieb, weitere sind im Bau. Dabei wurde in
Europa ein breites Feld an NOx-Emissionsquellen, von Industriekesseln mit Holz- oder
(Schwer)-Ölfeuerung, über Rückstandsverbrennungsanlagen, chemische
Produktionseinrichtungen und stationäre Motoren zur Stromerzeugung oder in
Heizkraftwerken bis hin zum Schiffsdieselmotor mit SINOx-Abgasreinigungssystemen
umweltschonened ausgerüstet. So ist es auch möglich, mit standardisierten
Serienprodukten kleinere Aggregate kostengünstig den Umweltschutzvorschriften anzupassen. |
