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BASF, SABIC und Linde haben eine gemeinsame Vereinbarung zur Entwicklung und Pilotierung von elektrisch beheizten Steamcracker-Öfen unterzeichnet. Die Partner haben bereits gemeinsam an Konzepten gearbeitet, um die im Heizprozess eingesetzten fossilen Brennstoffe durch erneuerbaren Strom zu ersetzen. Mit diesem innovativen Ansatz für einen der Kernprozesse der petrochemischen Industrie wollen die Parteien eine vielversprechende Lösung anbieten und so einen wesentlichen Beitrag zur Reduzierung der CO2-Emissionen in der chemischen Industrie leisten.

Steamcracker spielen eine zentrale Rolle bei der Herstellung von Basis­chemikalien. Sie benötigen große Mengen Energie, um Kohlenwasserstoffe in Olefine und Aromaten aufzuspalten. Diese Reaktion findet in speziellen Öfen bei Temperaturen von etwa 850 Grad Celsius statt. Normalerweise werden diese Temperaturen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erreicht. Das Projekt verfolgt das Ziel, diesen Prozess künftig durch den Einsatz von Strom zu beheizen und so die CO2-Emissionen zu reduzieren. Bei der Nutzung von Strom aus erneuerbaren Quellen, hat die neue Technologie das Potenzial, die CO2- Emissionen um bis zu 90 Prozent zu reduzieren.

Neben langjähriger Erfahrung und Kenntnissen im Betreiben von Steamcrackern haben BASF und SABIC ihr umfangreiches Fachwissen und geistiges Eigentum auf dem Gebiet der Entwicklung chemischer Prozesse gebündelt, während Linde spezielle Expertise und geistiges Eigentum im Bereich der Entwicklung und dem Bau von Steamcracker-Öfen beigesteuert hat. Darüber hinaus soll Linde die industrieweite Vermarktung vorantreiben.

Das Projekt ist Teil des Carbon Management Forschungs- und Entwicklungsprogramms der BASF, mit dem das Unternehmen seine CO2-Emissionen nach 2030 noch weiter deutlich reduzieren will.

Die Partner haben Fördermittel beim EU-Innovationsfonds und im Förderprogramm Dekarbonisierung in der Industrie (neues Programm des deutschen Bundesumweltministeriums) beantragt. Die Parteien prüfen den Bau einer Multi-Megawatt-Demonstrationsanlage am BASF-Standort Ludwigshafen, die vorbehaltlich einer positiven Entscheidung über eine Förderung bereits 2023 in Betrieb genommen werden könnte.

Steamcracker am BASF-Standort Ludwigshafen

In Steamcracker-Öfen werden um die 850 Grad Celsius erreicht.

Konventionelle und elektrische Technologie im Vergleich

 

Die Energiespeicherung ist durch die fortschreitende Hybridisierung und Elektrifizierung ein großes und innovatives Entwicklungsfeld. In Bereichen, in denen kurzfristig große Mengen an Energie abgegeben oder benötigt werden, bieten sogenannte Superkondensatoren entscheidende Vorteile gegenüber herkömmlichen Elektrolytkondensatoren und Metallhybrid- bzw. Li-Ionen-Akkumulatoren. Durch den Einsatz von Vergussmassen der Wevo-Chemie GmbH wird neben einer hohen Flexibilität beim Design und der Fertigung von Superkondensator-Packs und Modulen der Wima GmbH & Co. KG auch eine deutlich höhere Leistung erreicht: Die optimierte Wärmeleitfähigkeit ermöglicht eine Erhöhung der elektrischen Leistung, ohne dass der optimale Temperaturbereich verlassen wird – dies führt auch zu einer höheren Lebensdauer.

Als Kurzzeitspeicher in Hybridautos erhöhen Sie deren Wirkungsgrad, in Linienbussen oder Zügen nutzen sie die beim Bremsen gewonnene Energie für den Antrieb und bei Stromausfällen können sie die sofort benötigten, sehr hohen Energiemengen zur Verfügung stellen – schon heute sind die Anwendungsgebiete von Superkondensatoren, auch Ultrakondensatoren oder Supercaps genannt, vielfältig und ihre Bedeutung steigt weiter. Denn sie bilden die Brücke zwischen herkömmlichen Kondensatoren und Akkumulatoren, also wiederaufladbaren Batterien.

Superkondensatoren können einerseits äußerst hohe Mengen an Energie und Ladung speichern, genauer zehn- bis 100-mal so viel wie Elektrolytkondensatoren. Andererseits, im Gegensatz zu Akkumulatoren, wird diese Energie bei Bedarf blitzartig aufgeladen oder entladen. Dies liegt an der grundlegend unterschiedlichen Art und Weise der Energiespeicherung: Während Akkumulatoren Energie elektrochemisch speichern, Aufnahme und Abgabe also relativ langsam verläuft, erfolgt die Speicherung bei Kondensatoren direkt als elektrische Ladung. Superkondensatoren können daher überall dort zum Einsatz kommen, wo große elektrische Leistungen kurzfristig abgerufen werden müssen.

Vorteile durch Wevo-Vergussmassen bei der Fertigung des Wima-PowerBlocks

Wima stellt auch sogenannte Superkondensator-PowerBlocks her – das sind kaskadierte Doppelschichtkondensator-Module, deren Kapazität, Nennspannung und Abmessung individuell an die jeweilige Anwendung angepasst werden kann. Dadurch ist eine vielfältige Verwendung möglich, zum Beispiel im Bereich Mobilität, für Motorstartmodule in großen Bau- und Landwirtschaftsmaschinen, Schiffen, Lokomotiven, Straßenbahnen und Bussen bis hin zu Anwendungen im Energiesektor, wie Schlupfsteuerungen von Windkraftanlagen oder Generatoren in Notstromanlagen.

Die Zellen des PowerBlocks werden mithilfe der Wevo-Vergussmasse WevoPUR 512 FL im Gehäuse symmetrisch am Boden sowie am Deckel fixiert, was eine individuelle konstruktive Anpassung des PowerBlocks und damit ein innovatives Konstruktionsdesign ermöglicht. Das Polyurethan übernimmt dabei die Funktion eines Zellhalters, der bisher separat hergestellt und angepasst werden musste. Außerdem werden die Zellen durch die zähharten mechanischen Eigenschaften der Vergussmasse vor Stößen, Schwingungen und Vibrationen geschützt.

Sicherheit und Leistungssteigerung durch Wevo-Vergussmasse

Darüber hinaus werden die Zellen mit den Metallflächen des Gehäuses verbunden – durch diese direkte Umschließung der Oberflächen kann der thermische Oberflächenwiderstand minimiert und die Wärmeleitfähigkeit mit etwa 0,8 W/m·K optimal zur Abfuhr der thermischen Energie im Betrieb genutzt werden. Gleichzeitig ist eine Isolation zwischen den Zellen und der Metallgehäusewand gegeben. Der gute Abfluss thermischer Energie senkt die Betriebstemperatur, erhöht damit die Lebensdauer und gewährleistet einen wartungsarmen Betrieb mit bis zu 1 Million Lade- und Entladezyklen. Bei den großen Ladungen und Energien von bis zu mehreren tausend Watt, die kurzzeitig abgegeben werden können, wird die elektrische Sicherheit durch die hohe Kriechstromfestigkeit, den Oberflächenwiderstand und die Durchschlagsfestigkeit im PowerBlock gewährleistet. Zudem ist die Vergussmasse selbstverlöschend nach UL 94 V-0 und nach der bahntechnischen Brandschutznorm EN 45545-2 zertifiziert, dementsprechend reduziert sie das Brandrisiko und schützt den PowerBlock vor einem sogenannten „Thermal Runaway“.

Der Eingangsbereich eines Gebäudes vermittelt Besuchern einen wichtigen ersten Eindruck. Das gilt vor allem für das Entrée des neuen Campus Bürogebäudes von Covestro in Leverkusen: Im großen, hellen Atrium fühlen sich Mitarbeitende und Besucher sofort willkommen. Ein besonderer Blickfang ist der dekorative Bodenbelag. Er besteht aus einem Polyurethan(PU)-gebundenen Gummigranulat-Terrazzo und ist mit einem wässrigen 2-Komponentenlack auf Basis von PU-Lackrohstoffen des Unternehmens versiegelt. Das Beschichtungssystem ist umweltverträglicher als herkömmliche Systeme, außerdem ästhetisch, und es erfüllt auch gebäudetypische Anforderungen an die Trittschalldämmung und den Gehkomfort.

Aus diesen und weiteren Gründen entschied sich Covestro für das elastische Terrazzo-System des Schweizer Verlegebetriebs Texolit AG. Es ist zudem besonders emissionsarm und entspricht den AgBB-Vorschriften für Innenraumluftemissionen. Darüber hinaus eignet es sich für eine Umweltzertifizierung nach dem LEED Gold Standard (Leadership in Energy & Environmental Design).

Insgesamt wurde eine Fläche von 1.800 Quadratmetern mit dem Terrazzoboden ausgestattet. Die Beschichtung stammt vom Lackhersteller KLB Kötztal Lacke + Beschichtungen GmbH und basiert auf einer wässrigen Polyacrylat-Dispersion aus dem Bayhydrol-Sortiment und einem Polyisocyanat-Vernetzer der Bayhydur- Reihe von Covestro.

Der dekorative Bodenbelag im Atrium des neuen Campus Bürogebäudes von Covestro besteht aus einem Polyurethan-gebundenen Gummigranulat-Terrazzo und einer wässrigen 2K-Fußbodenbeschichtung auf Basis von Polyurethan-Rohstoffen des UnternehmensDer dekorative Bodenbelag im Atrium des neuen Campus Bürogebäudes von Covestro besteht aus einem Polyurethan-gebundenen Gummigranulat-Terrazzo und einer wässrigen 2K-Fußbodenbeschichtung auf Basis von Polyurethan-Rohstoffen des Unternehmens

Der Gummigranulat-Terrazzo bildet die Grundlage des Bodenbelags im Atrium des neuen Covestro-Gebäudes.

Auftrag der Polyurethan-Versiegelung. Sie zeichnet sich durch einen geringen Lösemittelgehalt sowie gute Abriebfestigkeit und Trittschalldämmung sowie eine lange Lebensdauer aus. (Copyright: Covestro / Thomas Römbke)

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