Modernste Technologie für verschiedene Einsatzbereiche

Vom 09.-10.09.2009 folgten fast 40 Experten der Einladung von Norbert Peschen (Bild 1), Geschäftsführer der Vereinigte Kreidewerke Dammann KG, zum Kreideworkshop in Sagard auf Rügen. Die Vereinigte Kreidewerke Dammann KG produziert in den drei Werken Söhlde, Lägerdorf und Klementelvitz (Rügen) Feinkreiden, Grobkreiden und Düngekalke.

Nach der Einleitung durch Norbert Peschen führte Botho-Ekkehardt Hendel, Werksleiter des Werkes auf Rügen, in den Abbau und die Herstellung von Kreideprodukten ein. Er wies darauf hin, dass Kreide sich aufgrund der extremen Feinkörnigkeit und der chemischen Reinheit und hohen Reaktivität der daraus hergestellten Kreideprodukte sehr gut für die Verwendung als Sorbent in der Entschwefelung eignet. Am Beispiel der verschiedenen Aufbereitungsschritte schilderte er die Kreideproduktion. Daraufhin stellte Norbert Peschen den Einfluss verschiedener Calciumcarbonate auf die Rauchgasentschwefelung vor. Durch die vergleichsweise hohe Reaktivität von Kreide hat sich diese als Alternative für gebrannte Kalkprodukte und Kalksteinmehl für REA etabliert. Helmut Weiler, AIE Association of Independent Engineers GmbH, folgte mit einem Vortrag zu „Neuen Entwicklungen zur Einhaltung der Umweltstandards in Kohlekraftwerken“. Er stellte vor, welche Systeme zur Rauchgasentschwefelung eingesetzt werden und welche Besonder-heiten und Vorteile diese haben.

Einen innovativen Ansatz stellte dann Carsten Marschner, ­Vattenfall Europe Generation AG & Co. KG, vor. Eine erste CCS-Pilotanlage (Carbon Capture and Sequestration, Kohlendioxidabscheidung und -speicherung) soll am Kraftwerk Schwarze Pumpe errichtet und sowohl mit „Oxifuel“- als auch mit dem „Post-Combustion-Verfahren“ betrieben werden. Marschner wies darauf hin, dass die Braunkohlereserven noch über 1000 Jahre reichen. Somit sei nicht die Frage ob, sondern wie sie in der Zukunft genutzt werden. Innovative Kraftwerke, wie z.  B. das „700 °C-Kraftwerk“, könnten in Zukunft hinsichtlich der ­Energieeffizienz mit Steinkohlekraftwerken gleichziehen. Das in der Pilotanlage abgetrennte CO₂ wird bei ca. 80 bar verflüssigt und steht für die Weiterverarbeitung zur Verfügung. Ende 2010 ist die Vergabe für die Pilotanlage geplant, der Testbetrieb soll 2015 starten.

Nach den Vorträgen des ersten Tages bestand die Möglichkeit, das Kreidewerk Rügen zu besichtigen. Mit genehmigten Vorkommen von 23 Mio. t zu dem vor Kurzem nach Beendigung des Planfeststellungsverfahrens weitere 35 Mio. t dazugekommen sind, besteht nun eine Abbausicherheit von über 200 Jahren (Bild 2). Im Nachtbetrieb wird auf Rügen der Abbau der Kreide unter Nutzung des günstigeren Nachtstroms betrieben. Die Rügener Kreide ist eine Maastrichtkreide, für welche die feine Kornstruktur und der hohe Calciumcarbo-natgehalt von mindestens 97 % charakteristisch sind. Die Calcitkristallite von 0,3 – ca. 3 µm Korngröße sind zumeist isometrisch geformt und bilden mikroporöse Aggregate. Abgebaut wird die Kreide mit einem Tieflöffelbagger. Aufgegeben auf raupenmobile Band­anlagen wird der Rohstoff auf eine über 2 km lange Bandanlage übergeben, die die Kreide ins Werk transportiert. Dort erfolgt die Aufschlämmung der Kreide im kontinuier­lichen Verfahren in der Nassmühle (Bild 3) mit einem Durchsatz von 100 –120 t/h. Nach Absiebung der Grobfraktion über 0,5 mm erfolgt die Nassaufbereitung der Suspension durch ­Klassierung in mehrstufigen Hydrozyklonen. Die Kreide­schlämme wird dann in mechanischen Kammerfilterpressen auf < 16  % Feuchte entwässert (Bild 4). Durch thermische Entwässerung in einem Schnelltrockner von Hazemag mit einem Durchsatz von 30 t/h können <  0,2  % Feuchte erreicht werden. Der Rohstoff Kreide zeichnet sich bereits durch seine extreme Feinkörnigkeit aus. Durch eine abschließende Windsichtung können auch kleinste Produktkörnungen realisiert werden.

Bei einem gemeinsamen Abendessen hatten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer die Gelegenheit, in geselliger Runde das Gehörte zu vertiefen.

Der nächste Tag stand ganz im Zeichen der ­Kraftwerkstechnik. Zuerst stellte Frank Menge, Vattenfall Europe Generation AG & Co. KG, das technische Konzept zur Kreideanlieferung, ­Aufbereitung und Dosierung im Vattenfall-Kraftwerk Jänsch­walde vor. Mit ca. 200 000 t/a Kreide ist das Kraftwerk ­Jänschwalde von Vattenfall einer der Hauptabnehmer des Werkes. 2005 wurde im Werk Rügen die erste Kreide-Ganzzugbeladung eröffnet (Bilder 5 und 6) [1]. Grund für die Hinzunahme von Kreide für die REA war, dass die Standzeiten der Kalksteinmahlanlage gering waren und die Anlagen hinsichtlich der Kapazitäten an ihre Grenze kamen. Pro Jahr wurden allein für die Kalksteinvermahlung 23 000 MW_el verbraucht. Mit Kreide konnten diese Defizite ausgeglichen werden, wobei bestehende Förderwege weitestgehend genutzt werden konnten. Die mit dem Ganzzug angelieferte Kreide wird in Jänschwalde an einer von FAM gebauten Übergabestation angeliefert.

Daran anschließend befasste sich Andreas Sparmann, Vattenfall Europe Generation AG & Co. KG, mit den Auswirkungen auf den Prozess der Entschwefelung einschließlich der Gipsentwässerung. Erfahrungen haben gezeigt, dass der Einsatz von SBS einen großen Einfluss auf die Stabilität der REA hat. Durch eine pH-Wert orientierte Betriebsweise der Quencherkreisläufe, eine Optimierung der Quencher-Hydrozyklone und eine ausgeglichene Kreide-/Kalksteindosierung im Verhältnis 40/60 konnte eine Optimierung der REA sowie eine bessere Gipsauswaschbarkeit erzielt werden. Im E.ON Kraftwerk ­Maasvlakte konnte unter anderem durch den Einsatz von Kreide aus dem Werk Lägerdorf die Gipsqualität verbessert und so ein besser zu vermarktendes Gipsprodukt hergestellt werden, wie Rob van Rij und Roel Koopman, E.ON Benelux Generation b.v., vorstellten. Zum Abschluss des technischen Programms ging ­Toralf Schönfelder, KNG Kraftwerks- und Netzgesellschaft mbH, noch auf die über 10-jährigen Erfahrungen in der Entschwefe­lungsleistung und Gipsentwässerung im Kraftwerk ­Rostock ein. Nach einigen Optimierungen, z.B. der beiderseitig verbesserten Qualitätskontrolle, und Änderungen in der Prozessführung gelangte die Rügener Kreide zum Dauereinsatz im Kraftwerk. Seit April 1994 wurden bereits 210 000 t Kreide zu ca. 370 000 t Gips umgesetzt.

Die Veranstaltung hat wieder einmal gezeigt, dass Kreide ein hochwertiges Produkt für die Rauchgasentschwefelung ist. Die Entwicklung des Produktportfolios ist auch nicht abgeschlossen. Mit einem Volumen von 7 Mio. € wird in nächster Zukunft eine Granulieranlage zur Herstellung von Düngegranulaten gebaut werden, ähnlich wie sie bereits im Werk Lägerdorf steht. Die Produkte, bei denen Düngekalk mit anderen Zusätzen an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden kann, haben ein gutes Exportpotential und erschließen dem Kreidewerk Rügen auch die internationalen Märkte.