Bietet ANDRITZ die optimale Scrubber-Lösung?

Der international operierende Technologiekonzern ANDRITZ mit Hauptsitz in Graz, Österreich, ist nach eigenen Aussagen ein mit rund 29.700 Mitarbeitern weltweit führender Anbieter von Anlagen, Maschinen und Dienstleistungen für viele verschiedene Industriezweige im öffentlichen, kommunalen und privaten Bereich. Wie das Unternehmen berichtet, werden seit mehr als 35 Jahren erfolgreich Anlagen zur Nass- und Trockenabscheidung von Schwefeloxid (SOx), Stickoxid (NOx), Partikeln und anderen Luftschadstoffen aus Abgasen von Verbrennungsmotoren geliefert.

Die Reinigung von Schiffsabgasen ist eine Herausforderung, die mit dem umfassenden Know-how, das ANDRITZ durch die Lieferung und Optimierung von mehreren hundert Anlagen weltweit gesammelt hat, perfekt vereinbar ist. Im maritimen Bereich bietet das Unternehmen bewährte Techniken, wie z.B. offene und geschlossene Nasswäscher sowie Hybridkonstruktionen an und entwickelt sein Produkt-Portfolio kontinuierlich weiter, um allen Kunden die perfekte Lösung für ihre Anforderungen zu bieten.

Die neueste dieser Entwicklungen ist eine innovative, weltweit erste kombinierte Entschwefelungs- / Entstaubungsanlage auf Basis eines „dry closed-loop“ Systems für die Schifffahrt. ANDRITZ hat dem System die Bezeichnung „SeaSOx_dry“ gegeben.

Vor dem Hintergrund der seit einiger Zeit in den Medien kursierenden kritischen Beurteilungen zu „closed- wie auch open-loop“ Scrubbern (siehe hierzu VEUS-Shipping: „Sind Abgaswäscher (Scrubber) für die Schifffahrt Schummelpackungen“?), bietet das SeaSOx_dry-System von ANDRITZ vollkommen neue Überlegungen und Anwendungsperspektiven für die Schifffahrt.

Systemtechnik ANDRITZ SeaSOx_dry

Bei der SeaSOx_dry-Entschwefelung wird pulverförmiges Natriumbikarbonat (NaHCO₃), besser bekannt als Backpulver, dem Abgasstrom dosiert zugegeben. Durch die hohen Temperaturen im Abgas wird das Natriumbikarbonat aktiviert und zersetzt sich in reaktives Natriumkarbonat, das anschließend mit dem SO₂ und SO₃ im Abgas reagiert. Dieser Aktivierungsprozess erfordert Temperaturen von mehr als 150°C. Das Produkt dieser Reaktion ist festes Natriumsulfat (Na₂SO₄). Das Reaktionsprodukt, das überschüssige Natriumbikarbonat und die Ruß- und Schwermetallpartikel aus dem Abgas bilden eine poröse Schicht, den sogenannten Filterkuchen, auf der Oberfläche der Filterschläuche im eingebauten Gewebefilter.

ANDRITZ: „Ohne diesen Filterkuchen wäre es unmöglich, die in den ECA-Zonen geforderten niedrigen SOx-Emissionswerte (0,1%) zu erreichen. Darüber hinaus verbessert der Filterkuchen den Kontakt zwischen den SOx-Molekülen und dem Natriumbikarbonat, was zu einer wesentlich besseren Ausnutzung und einem geringeren Verbrauch des Absorptionsmittels führt“.

Wenn ein voreingestellter, maximaler Differenzdruck erreicht ist, wird der Filterkuchen durch Druckluft von den Filterschläuchen abgereinigt, und das Feststoffmaterial fällt in einen Sammeltrichter des Filters, wo es nach unten ausgetragen wird. Unter jedem Filtertrichter befindet sich ein Behälter, der die Feststoffe mit Hilfe von Druckluft in den Reststoffbehälter befördert. Um Beschädigungen der Filterschläuche durch zu hohe Abgastemperaturen zu vermeiden, kann die Gastemperatur mit Einspritzen von Wasser gesenkt werden. Alternativ kann ein Ventilator installiert werden, der kühle Außenluft mit dem heißen Abgasstrom vermischt.

ANDRITZ: „Es ist wichtig zu betonen, dass im Gegensatz zum offenen Waschprozess kein Waschwasser (oder andere Reststoffe) ins Meer eingeleitet wird. Die Hilfs- und Betriebsstoffe stellen keine gesundheitlichen Risiken dar, und der schädliche Ruß und Staub aus dem Abgas ist im Reststoff in gebundenem Zustand enthalten“.

Laut Andritz hat der SeaSOx_dry folgende Kundennutzen:

• Alle fossilen Kraftstoffe können mit dem System gefahren werden (somit auch Schweröl!)
• Das Unternehmen garantiert die Einhaltung von MARPOL-Grenzwerten für SO₂ (Abscheidung auf < 4,3 ppm oder < 21,7 SO₂ / Vol% CO₂)
• SO₂ Entfernung, zur Erreichung einen Schwefelgehalts von 0,1%;
• Geringer Druckverlust im Filter <15 mbar; > Keine Abwässer;
• Keine Abgasfahne („heiße“ Abgase);
• Kein Zusatz bedenklicher Chemikalien (NaHCO₃: auch bekannt als Backpulver);
• Partikel aller Größenordnung werden mit dem System zu mehr als 99,9%    ausgefiltert. Gemessen wurden die Abscheideleistungen für die Partikelgrößen PM1 (< 1 µm), PM 2.5 (< 2,5 µm), PM 10 (<10 µm) sowie aller Partikelgrößen (Total Solid Particulates) 
• Abgase aus mehreren Quellen können gleichzeitig gereinigt werden;
• Keine Dockung für die Installation des Systems erforderlich;
• Bisher Anerkennung durch französische Flagge

Gibt es Motorleistungseinschränkungen?

Rene Schöberl, Sales & Proposal Manager bei ANDRITZ: „Hier haben wir derzeit keine Einschränkungen. Das System wird modular aufgebaut, wobei ein Modul für eine Motorleistung von bis zu 9 MW ausreichend ist. „Ideal“ ist die Lösung für Schiffe bis zu ca 50 MW, da der Platzbedarf für dieses Modulsystem beachtet werden muss. Das SeaSOx dry ist eine perfekte Lösung für Coaster, Fähren, Kreuzfahrtschiffe, Feeder und weitere Fahrzeuge die mehr oder weniger regelmäßig einen Hafen anlaufen.“

Erstes System im Einsatz.

Im Jahr 2018 wurde mit einem Kunden in Südfrankreich ein Vertrag für ein ANDRITZ-SeaSOx_dry-System unterzeichnet. Nach einer intensiven Planungs- und Bauphase durch die Projektpartner – La Meridionale (Reederei), Solvay (Ver- und Entsorgung der Reaktanden sowie Techniklieferant) und ANDRITZ (Techniklieferant und Industrieanlagenbauer) – erfolgte im April 2019 die Installation. Die PIANA – das Schiff, auf dem das SeaSOx_dry nachgerüstet wurde – ist eine RoPax-Fähre mit einer Leistung von 9,4 MW pro Hauptmaschine und 1,3 MW pro Generator. Das Schiff hat insgesamt vier Hauptmaschinen und zwei Generatoren an Bord. Eine Hauptmaschine und ein Generator wurden an das SeaSOx_dry-System angeschlossen. Das System ist seit Mai 2019 voll funktionsfähig. Nach den ersten Messungen eines unabhängigen, zertifizierten Testinstituts wurden alle im Vertrag festgelegten Emissionsgrenzwerte problemlos erreicht; auch beim Betrieb mit schwefelreichem Kraftstoff.

„Die Lieferung von Natriumbikarbonat ist für dieses Projekt äußerst flexibel“, sagt Schöberl, „Je nach Bedarf fährt ein Silo-LKW auf das Schiff und wird direkt an das Versorgungssystem der Anlage angeschlossen. Die Entsorgung des Restmaterials wird auf die gleiche Weise gehandhabt. Der Kunde muss also keine separaten Lagertanks an Bord installieren“.

Ganz im Gegensatz zu Closed-Loop-Scrubbern ist das ein gut zu kontrollierendes System bezüglich des Restmaterials welches entsorgt werden muss: Die zu entsorgende Reststoffmenge muss ungefähr der angelieferten Menge Natriumbikarbonat entsprechen.

Mit der MED-G-Zertifizierung durch den DNV GL im Juli 2019 erhielt Andritz die erste Zertifizierung für eine Trockenentschwefelungsanlage. Dies ist ein wichtiger Meilenstein für die Akzeptanz der innovativen Technik bei potenziellen Kunden. Die Qualifikationsprüfung für die IMO-Zertifizierung wurde im Oktober 2019 erfolgreich durchgeführt.

Weitere Aktivitäten:

„Unsere erste Installation des neuen SeaSOx_dry Scrubbers auf der RoPax-Fähre PIANA läuft nun seit rund 11 Monaten zur vollsten Zufriedenheit von Reederei, Betreibern, den Behörden und von uns. In den nächsten Monaten werden wir die restlichen 3 Hauptmaschinen sowie drei Gensets und 2 Abgaskessel mit unserem SeaSOx_dry ausrüsten. Die vier Hauptmaschinen haben eine Gesamtleistung von etwa 38 MW, plus ca 3.9 MW die von den Gensets geliefert werden“, sagt Schöberl. „Desweiteren planen wir zusammen mit der Reederei La Meridionale eine weitere Ropax-Fähre, die KALLISTE, ebenfalls mit dem SeaSOx_dry-Scrubber ausrüsten“.