Wie bekommt man saubere Luft auf See?

Ab dem 1. Januar 2020 müssen Schiffe entweder schwefelarmen Brennstoff verwenden oder über eine Abgasreinigungstechnik – sogenannte Scrubber – verfügen, die den Schwefelgrenzwert auf 0,1% in Emissionskontrollgebieten bzw. auf 0,5% weltweit senken.

Für saubere Luft auf See: Scrubber mit Lechler Düsen und Tropfenabscheidern

Wenige Tage vor der vorgeschriebenen Umsetzung stellt sich die Frage, wie weit Schiffe bereits mit Scrubbern umgerüstet sind. Leider lässt sich zum jetzigen Zeitpunkt dazu keine verlässliche Aussage treffen. Doch wie lassen sich eigentlich Abgase mittels Scrubber reinigen?

Vor dem Hintergrund der im kommenden Jahr in Kraft tretenden IMO-Vorschrift, wonach der Schwefelgrenzwert für die internationale Schifffahrt global auf 0,5% festgelegt ist, kommt den als Scrubber bezeichneten Abgasreinigungssystemen eine wachsende Bedeutung zu. Dabei handelt es sich in aller Regel um Nasswäscher, die pro Megawatt Motorleistung und Alkalität des Meerwassers ca. 40 – 50 m³ Meerwasser pro Stunde benötigen.

Beispiel für Scrubber mit einem Tropfenabscheider, der Düsenbaureihe 4H5 sowie der Düsenbaureihe 405.
Beispiel für Scrubber mit einem Tropfenabscheider (1), der Düsenbaureihe 4H5 (2) sowie der Düsenbaureihe 405 (3).

Je nach Leistungsanforderung messen Scrubber zwischen zwei und sechs Meter im Durchmesser und bis zu zehn Meter in der Höhe. Da Platz auf Schiffen stets begrenzt ist, gilt: so groß wie nötig, so kompakt und leicht wie möglich. Scrubber sind wahlweise als Open-Loop, Closed-Loop- oder Hybrid-Systeme konzipiert. Das Open-Loop-System nutzt ausschließlich Meerwasser. Closed-Loop nutzt Meerwasser, das durch Zusatz einer basischen Lauge (oftmals Natronlauge) für den Reinigungsprozess angereichert wird. Dieses System arbeitet somit unabhängig von der Alkalität des vorhandenen Meerwassers. Das Hybrid-System macht sich die Vorteile beider Systeme zunutze.

In allen drei Typen kommt ein aufeinander abgestimmtes Set an Düsen für die Gaskühlung (Quenche), zur Gaswäsche (Absorber) sowie ein System aus Tropfenabscheidern für eine zuverlässige Abgasreinigung, Partikel- und Tropfenentfernung zum Einsatz. Vereinfacht dargestellt werden die Abgase der Schiffsmotoren über mehrere Stufen und Schichten durch den Scrubber geleitet. In der Quensche werden die mehreren hundert Grad heißen Abgase zunächst auf unter 80 °C abgekühlt. Die Gaswäsche reduziert den Schwefelgehalt der Abgase um 90 – 95 %. Schwefeldioxid wird dabei über den mit ihm reagierenden Wasserstrom zu schwefliger Säure umgewandelt und aus dem Gas entfernt. Bevor die gereinigten Abgase aus dem Schornstein treten, binden Tropfenabscheider die im Gas enthaltene restliche Flüssigkeit, damit keine schweflige Säure emittiert wird.

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