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Bild: xpixel/Shutterstock.com
Klimaschutz Schadstoffe

FoulingDeshalb ist Dreck schlecht fürs Klima

Dreck, Schmutz und Schmodder sind im Alltag für uns alle lästig. Jetzt soll das Ganze auch noch schlecht fürs Klima sein? Im Folgenden decken wir die schädlichen Folgen von Fouling auf, unter anderem was Dreck mit großen Chemieanlagen zu tun hat.

Was ist Fouling?

In der Fachsprache hat sich für „Dreck“ der englische Begriff Fouling durchgesetzt. Damit sind alle Ablagerungen auf Oberflächen gemeint, die durch den Kontakt mit Flüssigkeiten oder Gasen entstehen. Eines der bekanntesten Beispiele ist der Wasserkocher: Mit der Zeit verkalkt ein Wasserkocher, den Kalk sieht man dann als weiße Ablagerungen. Weitere Beispiele für Fouling sind verrußte Schornsteine, aber auch Schiffsrümpfe, die mit Algen überwuchert sind.

Welche Bereiche sind besonders betroffen?

Ab und zu einen Wasserkocher zu entkalken, stellt für uns meist kein großes Problem dar. In der chemischen Industrie spielt Fouling jedoch eine viel größere Rolle. In den unzähligen Apparaten, die sich dutzende Meter erstrecken können, kann sich überall Fouling bilden. Besonders betroffen sind hier beispielsweise Raffinerien, in denen Rohöl zu Benzin oder Diesel verarbeitet wird. Aber auch Anlagen zur Herstellung von Kunststoffen und Meerwasserentsalzungsanlagen sind besonders betroffen.

Welche Schäden richtet Fouling an?

Im schlimmsten Fall verstopfen die Ablagerungen Rohrleitungen oder wichtige Apparate vollständig. Die präzise ausgetüftelten Chemieanlagen können dann natürlich nicht betrieben werden. Jede Minute, die eine Anlage steht, kostet Unmengen an Geld. Soweit kommt es in der Regel jedoch nicht, da die chemischen Anlagen in bestimmten Zeitabständen abgeschaltet und komplett gereinigt werden. Diese Inspektion und Reinigung nennt man in der Fachsprache Turnaround. Auch hier kostet selbstverständlich jeder Tag, an dem die Anlage nicht läuft, viel Geld. Der Reinigungsaufwand lässt sich aber durch geschickte Planung verringern. Dazu kommt, dass die Apparate mit Fouling nicht so gut funktionieren wie nagelneu gereinigte Anlagen. Insgesamt schätzt man, dass Fouling die Anlagenbetreiber in Deutschland circa sieben bis zwölf Mrd. Euro im Jahr kostet.

Weshalb ist Fouling schlecht fürs Klima?

Ein verkalkter Wasserkocher benötigt mehr Energie, da die Ablagerungen den Wärmetransport in das Wasser behindern. Gleiches gilt für Apparate in chemischen Anlagen: Mit der Zeit steigt der Energieverbrauch der Anlagen. Diese Energie muss natürlich an anderer Stelle zusätzlich produziert werden. Das ist derzeit nicht ohne fossile Energieträger wie Kohle und Erdgas möglich. Außerdem müssen für den Turnaround die Anlagen entleert werden. Die darin enthaltenen Produkte werden meist direkt verbrannt und erzeugen so zusätzliche Emissionen.

Was kann die Industrie dagegen tun?

Ganz vermeiden lässt sich Fouling leider nicht. Es gibt jedoch schon verschiedene Ansätze, um Fouling zu reduzieren. So können dem Prozess etwa Additive beigemischt werden, um Fouling zu vermindern oder der ganze Prozess läuft bei anderen Prozessbedingungen ab. Von verschiedenen Herstellern sind auch schon Produkte auf dem Markt, die Fouling in den Apparaten reduzieren oder den Apparat selbst toleranter gegenüber den Ablagerungen machen. Gänzlich verzichten auf Turnaround und eine gründliche Reinigung wird man nicht können. Jedoch lassen sich dadurch die Zeiträume bis zur nächsten Abstellung der Anlage weiter hinauszögern.

Welche Grundlage sollte es geben?

Ein großes Problem für die Hersteller von Anti-Fouling-Produkten ist, dass es bisher noch keine einheitliche Richtlinie gibt, wie die innovativen Produkte gegenüber Fouling getestet werden sollen. Das heißt, dass man die verschiedenen Produkte bisher noch nicht nach einem einheitlichen Standard miteinander vergleichen oder bewerten kann. Genau hier setzt das Verbundprojekt SAMARA mit Vertretern aus der Forschung, Industrie und dem VDI an. Im Rahmen des Projektes soll gemeinsam eine solche Richtlinie erarbeitet und den Herstellern an die Hand gegeben werden. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert dieses Projekt. Ziel ist es, die Investitionsbereitschaft der Hersteller in noch bessere Anti-Fouling-Maßnahmen zu erhöhen. Weitere Informationen finden Interessierte in der Projekt-Datenbank EnArgus.

Unsere Autoren

Korbinian Inderwies, M.Sc., Wissenschaftlicher Mitarbeiter, TU München
Philipp Pelz, Wissenschaftlicher Assistent, TU Kaiserslautern

Kommentare

Inzwischen hat 1 Leser einen Kommentar hinterlassen.
Torsten Kröger | 10.04.2022

Hallo, das ist ein sehr sinnvolles Projekt. An den fehlenden Kommentaren merkt man leider, dass die Vermeidung von Fouling nicht im öffentlichen Fokus steht. Viel Erfolg!

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