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Leserbrief Linde: Effizienter mit hochreinem Sauerstoff
Unternehmen, deren Geschäftsfelder direkt oder indirekt einem hohen Verbrauch fossiler Energieträger unterliegen, tragen besondere Verantwortung für unsere Umwelt. Um die vorhandenen Ressourcen effektiver nutzen zu können, schreiben viele Firmen Forschungsarbeiten zum Thema Ökobilanzierung an Hochschulen aus. Welche Auswirkungen deren Ergebnisse auf die unternehmerische Praxis haben können, zeigt ein Beispiel der Linde AG.
Sauerstoff-Argon-Apparat von 1913, Bild: Linde
Diese Entdeckung allein hätte dem aufstrebenden Wissenschaftler zu Weltruhm gereicht, doch er wollte es genau wissen und startete eine Reihe weiterer Experimente, von denen eines noch heute gerne im Chemieunterreicht verwendet wird: Lavoisier ließ eine brennende Kerze auf einem Korken in einer Wasserschüssel schwimmen und stülpte eine Glasglocke darüber. Nach kurzer Zeit stieg der Wasserpegel innerhalb der Glasglocke an, bis er knapp ein Fünftel des Gefäßes füllte. Dann erlosch die Kerze. Damit war klar: Unsere Luft besteht zu einem Fünftel aus einem Gas, das für den Verbrennungsvorgang nötig ist. Dieses Gas taufte Lavoisier oxygène, Sauerstoff.
Was uns heute selbstverständlich vorkommt, markierte damals das Ende teils mythisch gefärbten Spekulationen. Wissenschaftler aus aller Welt haben sich seitdem der Ergebnisse Lavoisiers angenommen und sie im Verlauf der Generationen immer weiter präzisiert.
„Unsere Luft besteht zu genau 21 Prozent aus Sauerstoff, 78 Prozent Stickstoff und einem Prozent Edelgasen“, erklärt Erik Hagelstein, Technischer Ingenieur bei Linde in München, im Gespräch mit UmweltDialog. Der Anteil an Edelgasen allerdings, so Hagelstein weiter, sei für seine Überlegungen zu vernachlässigen, denn es sei der Sauerstoff, der für Linde besonders interessant sei – gerade vor dem Hintergrund der derzeitigen Klimadebatte. „Wir haben uns gefragt: Wenn 78 Prozent der Umgebungsluft aus Stickstoff bestehen und dieses Gas die Verbrennung im Endeffekt nur hemmt, was passiert dann, wenn wir stattdessen reinen Sauerstoff verwenden?“. Diese Frage stellte sich Hagelstein im Vorfeld seiner Diplomarbeit über die ökologische Bewertung von Industriegasen, die er im vergangenen Jahr bei der Linde AG verfasste.
Einige Monate lang untersuchte der damalige Diplomand daraufhin verschiedene Schmelzbetriebe in Deutschland, führte Beobachtungen durch und protokollierte Messdaten. „ Ich konnte die Untersuchungen völlig selbstständig und eigenverantwortlich durchführen“, lobt Hagelstein die Zusammenarbeit mit seinem Auftraggeber.
Linde-Luftzerlegungsanlage zur Gewinnung von Sauerstoff, Foto: Linde
Nach der Auswertung aller Daten kam Hagelstein schließlich zu dem Ergebnis, dass sich der Einsatz von reinem Sauerstoff bei Verbrennungsprozessen im Vergleich zur Nutzung von Umgebungsluft aus mehreren Gründen rechnet: Zunächst einmal führt reiner Sauerstoff zu einer stärkeren Reaktion. Das heißt: beim Verbrennungsvorgang muss erheblich weniger Erdgas eingesetzt werden. Das schont die Ressourcen und führt zu deutlich geringeren Emissionen von Treibhausgasen. Auf diese Weise können bis zu 24 Prozent der CO2-Emissionen eingespart werden und die bisherigen Stickoxidemissionen bis auf winzige Fehlmengen reduziert werden. Das ist nicht nur vor dem Hintergrund des Emissionshandels ein sehr interessantes Ergebnis. Hinzu kommt, dass mit dem Einsatz von reinem Sauerstoff anstelle von normaler Umgebungsluft über die gesamte Produktionskette gesehen bis zu 15 Prozent Energie gespart werden kann.
Es mag daher nicht erstaunen, dass Hagelsteins Forschungsergebnisse auch in anderen Sparten des Unternehmens auf große Resonanz stießen. „Nach der Vorstellung meiner Resultate im Zuge einer firmeninternen Vortragsreihe kamen gleich mehrere Abteilungsleiter mit interessanten Ideen auf mich zu, was man speziell auf ihren Bereich bezogen mit dem Einsatz von reinem Sauerstoff noch erreichen könnte“, erklärt Hagelstein weiter.
Potenziale in Asien
Heute kommt reiner Sauerstoff, ein wichtiges Produkt der Linde AG, unter dem Label OxyFuel vor allem bei Schmelzprozessen in der Eisen- und Stahlindustrie sowie in der Glas- und Chemie-Industrie zu Einsatz. Doch auch über die Grenzen Deutschlands hinaus sind Hagelsteins Ergebnisse interessant: „Gerade im asiatischen Raum ist die Nachfrage nach innovativen Technologien groß, da sich die Region so rasant entwickelt. Der Markt dort gibt sicher noch einiges her“, blickt der Ingenieur optimistisch in die Zukunft.
Aber auch im deutschen Raum spielen ökonomische Aspekte eine Rolle. „Mit dem Einsatz von reinem Sauerstoff anstelle von Umgebungsluft werden wir effizienter und schonen gleichzeitig die Umwelt. Dennoch sind unsere Ergebnisse immer auch abhängig vom Wirtschaftswachstum“, erläutert Erik Hagelstein. „Denn wenn ich den CO2-Ausstoß um ein Viertel reduziere, parallel jedoch drei weitere Anlagen errichten muss, um den gewachsenen Bedarf zu decken, habe ich unterm Strich nichts gewonnen. Ziel muss es also sein, den Verbrauch von Brennstoffen weiter zu reduzieren“, gibt er abschließend zu bedenken.
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