Der französische Fährschiffbetreiber La Méridionale wird 2019 gemeinsam mit Solvay eine innovative Lösung erproben, um die Luftschadstoff-Emissionen seiner Schiffe zu verringern. Das weltweit erstmals auf einem Schiff eingesetzte Verfahren wird von der Branche, die dringend Lösungen zur Emissions-Minderung benötigt, aufmerksam verfolgt.

Schon seit einiger Zeit steht die erhebliche Luftverschmutzung durch Schiffe im Kreuzfeuer der Kritik. Schiffe setzen als Treibstoff gewöhnlich schwefelhaltiges schweres Heizöl ein. Die Folge: massive Luftverunreinigung durch Schwefeloxid-Emissionen (SOx). Angesichts des steigenden Drucks und der 2020 in Kraft tretenden neuen strengen Vorschriften der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO) ist es höchste Zeit für die Reinigung der schmutzigen Rauchgase.

 

Neue Wege gehen

Das SOLVAir®-Marine-Verfahren von Solvay setzt zur Rauchgasentschwefelung eine anorganische Lösung ein, die überwiegend auf Natriumbicarbonat basiert. Dieser Prozess wird bereits seit Jahrzehnten in Müllverbrennungsanlagen, Kraftwerken und vielen anderen Industrieanwendungen eingesetzt. Solvay hat für diese Technik ein umfassendes Knowhow aufgebaut und passt sie nun für den Einsatz auf See an.

Das in Marseille angesiedelte Unternehmen La Méridionale betreibt eine Fährverbindung nach Korsika und wird das Verfahren als Vorreiter erstmals auf einem Schiff testen. „Diese anerkannte Technologie hat sich an Land bewährt. Jetzt müssen wir sie an die Bedingungen auf See anpassen und Feuchtigkeit, Seegang, räumliche Enge und so weiter berücksichtigen“, sagt Thomas Bauer, Global Project Leader der Solvay Global Business Unit Soda Ash & Derivatives.

Derzeit wird eines der La Méridionale-Schiffe – die „Piana“ – mit Speichertanks, Vorrichtungen für Sorptionsmittel und Rückstände sowie einem Filter ausgerüstet. Die sechsmonatige Testphase startet im April 2019. Der französische Fährbetreiber beschäftigt sich intensiv mit Umweltschutzfragen und ist somit perfekt geeignet, um diese viel versprechende Innovation zu testen. „Wir stehen bereits in Kontakt mit anderen interessierten Gesellschaften“, sagt Bauer, „deshalb ist dieser Test für die Schiffindustrie sehr wichtig.“

 

Pulver ins Rauchgas 

Wie funktioniert das SOLVAir® Marine-Verfahren? Ein Natrium-basiertes Sorptionsmittel wird als feingemahlenes Pulver in die Abgase des Schiffsmotors eingedüst. „Durch Reaktion mit den Schwefeloxiden im Abgas bilden sich Natriumsulfat-haltige Rückstände, die im Filter abgeschieden werden – zusammen mit anderen Partikeln wie Ruß und Mikro-Schadstoffen, was ein weiterer positiver Nebeneffekt ist“, sagt Bauer. „Im Filter werden 99 Prozent der Partikel abgeschieden. Dann stoßen die Schiffe auch nicht mehr diesen typischen schwarzen Rauch aus.“

Für das Entschwefelungs- und Filter-System müssen „Tanktainer“ aufgestellt werden. Sie lagern die an Bord benötigte Menge Natriumbicarbonat und die Rückstände. Das Schiff muss regelmäßig Natriumbicarbonat aufnehmen und die Rückstände entladen, die Solvay dann an Land aufbereitet. Dieser Vorgang ist für die Piana einmal wöchentlich geplant.  

Den Filter und die Vorrichtungen für die Additive liefert der dritte Projektpartner, der österreichische Anlagenbauer Andritz. La Méridionale wird den Aufbau aller Vorrichtungen und das Verlegen der Rohrleitungen auf dem Schiff übernehmen.

Unsere Trockenlösung ist einfach und sicher, zumal Natriumbicarbonat so harmlos ist, dass man es sogar verzehren kann. Darüber hinaus verringert unsere Lösung die Partikelemissionen ganz erheblich.

Thomas Bauer, Global Project Leader, Soda Ash & Derivatives, Solvay

Schwefeloxid-Emissionen reduzieren

Es existieren bereits andere Rauchgasreinigungs-Lösungen zur Verringerung der Schadstoffemissionen von Schiffen. Hauptlösung ist der so genannte „Nasswäscher“ (Scrubber), der Seewasser zur Entschwefelung der Rauchgase einsetzt. Das verwendete Waschwasser wird beim „Open Loop“-Verfahren (offener Kreislauf) zurück ins Meer geleitet bzw. beim „Closed Loop“-Verfahren (geschlossener Kreislauf) auf dem Schiff gelagert.

„Der Betrieb eines Open-Loop-Nasswäschers ist relativ preiswert, da Seewasser natürlich immer verfügbar ist“, sagt Bauer. „Aber das bedeutet auch, dass Abwasser ins Meer geleitet wird, das Sulfate und andere Stoffe aus der Schwerölverbrennung wie Schwermetalle und Ruß enthält.“ In bestimmten Gebieten und generell in Häfen ist das Open-Loop-Verfahren bereits verboten. Einige Schiffe arbeiten daher mit einem Closed Loop- oder einem hybriden Wäschersystem, das Open Loop- und Closed-Loop-Verfahren vereinigt. In diesem Fall müssen dem Waschwasser alkalische Additive wie Natriumhydroxid oder Natronlauge zugegeben werden. Das Waschwasser wird dann an Bord gelagert und an Land aufbereitet.

„Unsere trockene Lösung ist viel einfacher. Die Sorptionsmittel lassen sich sicherer handhaben, denn Natriumbicarbonat ist so harmlos, dass man es sogar verzehren kann. Ein weiterer wichtiger Unterschied besteht darin, dass sich mit unserer Lösung Partikelemissionen erheblich reduzieren lassen“, sagt Bauer.

Hauptargument für die Open-Loop-Nasswäscher ist der kostengünstigere Betrieb. Angesichts ihrer Umweltauswirkungen werden sie jedoch zu einer immer weniger wünschenswerten Lösung. Wie in vielen anderen Industriezweigen auch, hat der Umweltdruck auf die Schifffahrtsindustrie zugenommen und wird in Zukunft weiter steigen.

Schweres Heizöl ist schädlich, weil es einen hohen Anteil an Schwefel hat, der durch Verbrennung zu SO2 und SO3 (diese Gase sind für den „sauren Regen“ verantwortlich) umgewandelt wird. Schiffe, die Schweröl nutzen, müssen entweder auf schwefelarmes Heizöl umsteigen oder ihre Rauchgase reinigen. Ob ein Schiff weniger Schwefel verbrennt oder Schwefeloxide aus den Rauchgasen entfernt – das Ergebnis für die Atmosphäre ist identisch. 

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„Unsere Lösung ist gerade jetzt für den Markt besonders interessant, denn der Schwefelanteil des Treibstoffs darf ab 2020 weltweit nur noch 0,5 Prozent betragen“, sagt Bauer. „In Emissions-Überwachungszonen (das sind in erster Linie die Gewässer der Nord- und Ostsee sowie die Gewässer vor der Küste Nordamerikas und Kanadas) darf der Schwefelanteil im Treibstoff höchstens 0,1 Prozent betragen. Darüber hinaus wird der Preisabstand zwischen schwefelarmem Heizöl und schwerem Heizöl durch die wachsende Nachfrage nach schwefelarmem Heizöl weiter steigen. Das wiederum bedeutet, dass SOLVAir Marine unter wirtschaftlichen Aspekten noch viel attraktiver wird.

Darüber hinaus ist diese Lösung für die Zukunft unseres Planeten auch viel gesünder.