Neues Verfahren zur Dioxinminderung bei Verbrennungsprozessen

23.09.2004

Wissenschaftler des GSF-Instituts für Ökologische Chemie haben ein neues Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe sich die Bildung von Dioxinen im Abgas von Verbrennungsanlagen erheblich reduzieren lässt. Durch Beimischung unproblematischer Schwefelverbindungen erreichten sie im Labor eine Dioxinminderung bei der Verbrennung des Materials von bis zu 99 Prozent. Da auch der ganz normale Hausabfall erhebliche Mengen an Schwefelverbindungen enthalten kann, eröffnet dieses Verfahren völlig neue Perspektiven im Sinne einer Kreislaufwirtschaft für Müllverbrennung aber auch für andere Verbrennungsanlagen wie etwa Kohlekraftwerke. Das beim Europäischen Patentamt angemeldete Patent wurde nun für Deutschland erteilt.

Dass bei der Verbrennung von Abfällen im Abgas Dioxine entstehen können, ist altbekannt, stellt aber die Rauchgasreinigungstechnik der Müllverbrennungsanlagen auch heute noch vor große Herausforderungen. Dass aber durch Zugabe bestimmter Abfälle die Bildung von Dioxinen deutlich reduziert werden kann, ist neu. Im Labor stellten Dieter Lenoir und Karl-Werner Schramm vom GSF-Institut für Ökologische Chemie zunächst eine repräsentative Mischung an Hausmüll zusammen. Bei deren Verbrennung entstanden übliche Dioxinmengen in Höhe von durchschnittlich 52 Pikogramm pro Gramm Brennstoff, ein Pikogramm sind 10 -12 Gramm. In einem zweiten Schritt mischten die Wissenschaftler dem Hausmüll nacheinander verschiedene schwefelhaltige Verbindungen in unterschiedlich hohen Gewichtsanteilen von ein bis zehn Prozent bei. Das Ergebnis überraschte selbst die Wissenschaftler am GSF-Institut für Ökologische Chemie: "Bereits mit einer Zugabe von nur fünf Gewichtsprozenten Amidosulfonsäure reduzierte sich die Dioxinbildung um 97 Prozent", betont Lenoir. Natürlich handelt es sich bei diesen so genannten Inhibitoren allesamt um für die Umwelt ungefährliche Verbindungen, die bei der Verbrennung rückstandsfrei eliminiert werden.

Genau die schwefel- und stickstoffhaltigen Verbindungen, die in den Labors des GSF-Forschungszentrums zum Einsatz kamen, finden sich aber auch "natürlicherweise" in beinahe jeder Hausmüllmischung. Aber sie könnten auch in Form von Gipsabfällen, Autoreifen, Abraummaterial, oder sogar bestimmten pharmazeutischen Abfällen dem normalen Verbrennungsmaterial zugesetzt werden. Damit ließe sich zweierlei erreichen: Zum einen wären sowohl die Dioxinbildung im Abgas als auch der damit verbundene hohe Aufwand für die anschließende Rauchgasreinigung drastisch reduziert. Und zum anderen könnten Abfälle selbst quasi als Wertstoffe für eine umweltfreundliche Entsorgung zum intelligenten Einsatz kommen.

"Eine solche intelligente Möglichkeit, Abfälle zu nutzen eröffnet der Industrie ungeahnte Perspektiven für die Abfallentsorgung und zugleich für die Umsetzung der Luftreinhalterichtlinien" prophezeit Karl-Werner Schramm, Laborleiter am GSF-Institut für Ökologische Chemie. "Unser Ansatz könnte aber nicht nur für Müllverbrennungsanlagen sondern auch für Kohlekraftwerke und andere Verbrennungsanlagen von großem Nutzen sein" ergänzt er. Deren Betreiber erhalten bislang oft Ausnahmegenehmigungen für das Mitverbrennen kleinerer Müllmengen, für die keine extra Rauchgasreinigung erforderlich ist. Die Höhe der dadurch anfallenden Dioxinemissionen ist unbekannt, eine Reduzierung wäre sicher vonnöten.

Mit Erteilung des Patents für das neue Verfahren ist ein erster wichtiger Schritt getan, die EU hatte das Vorhaben auch gefördert. "Aber wir stehen mit unseren Untersuchungen eigentlich erst am Anfang" meint Karl-Werner Schramm. "Nun wäre es aber außerordentlich wichtig, unsere Testreihen auf den großtechnischen Maßstab anzuheben." Dafür suchen Schramm und seine Kollegen nun nach einem Industriepartner, der seine Anlage dafür zur Verfügung stellt.

Auf der anderen Seite müssten aber die bestehenden Abfallströme nun auch detailliert auf ihre Gehalte an geeigneten Inhibitoren untersucht werden. Nur so könnte der Traum von Dieter Lenoir bald Wirklichkeit werden, Abfälle innerhalb eines nahezu geschlossenen Stoffkreislaufes ohne die Neubildung schädlicher Nebenprodukte zu entsorgen.

https://www.chemie.de/news/39729/neues-verfahren-zur-dioxinminderung-bei-verbrennungsprozessen.html