Abgasreinigungssysteme: Scrubber Übersicht

Was ist ein Scrubber?

Ein Abgasreinigungssystem (Scrubber) ist ein Gerät, das an Bord von Schiffen installiert wird und im wahrsten Sinne des Wortes schädliche Schwefeloxide aus den Abgasen "wäscht".

Die Technologie wird häufig auf Schiffen installiert, die angesichts strengerer Emissionsvorschriften nach Möglichkeiten zur Einhaltung der Vorschriften suchen. Scrubber werden in Emissionskontrollgebieten in Küstennähe eingesetzt und werden auch in Vorbereitung auf die globale Schwefelobergrenze der Internationalen Seeschifffahrtsorganisation (IMO), die am 1. Januar 2020 in Kraft tritt, installiert.

Scrubber ermöglichen es Schiffen, billigeres Heizöl mit hohem Schwefelgehalt (HSFO) zu verbrauchen und dennoch die vorgeschriebenen Emissionswerte einzuhalten. Schiffe mit installierter Wäschertechnologie können schwefelreiches Heizöl mit einem erheblichen Preisnachlass gegenüber schwefelarmem Heizöl verbrauchen. Dies gilt umso mehr, als schwefelarme Optionen aufgrund der gestiegenen Nachfrage voraussichtlich teurer werden.

Wäschertechnologie: Funktionsweise

Drei Arten von Wäschern sind am häufigsten anzutreffen: offene, geschlossene und hybride Wäscher.

Open-Loop-Wäscher nehmen Meerwasser für den Reinigungsprozess auf. Nach der Reinigung der Abgase wird das Wasser aufbereitet und freigesetzt. Seine natürliche Wasserzusammensetzung trägt dazu bei, die Auswirkungen von Schwefeloxiden zu neutralisieren.

Closed-Loop-Systeme verwenden Süßwasser, das mit alkalischen Chemikalien behandelt wird, um die neutralisierende Wirkung des Meerwassers nachzuahmen. Dieses Wasser wird wiederholt wiederverwendet, wobei dem Prozess zusätzliches Wasser zugeführt wird, wenn der natürliche Abbrand stattfindet. Dieses Wasser wird an Wasseraufbereitungsanlagen weitergeleitet, bevor es in den Ozean eingeleitet wird.

Abhängig von der Konstruktion können Hybridwäscher entweder als offene oder geschlossene Systeme arbeiten und zwischen Süßwasser und Meerwasser wechseln.

Nach Angaben der Exhaust Gas Cleaning Systems Association (EGCSA) arbeiten die meisten "Nasssysteme" trotz der großen Vielfalt an Wäschertypen mit mehreren gleichbleibenden Komponenten: einem Schiff, einer Aufbereitungsanlage und Einrichtungen zur Schlammbehandlung.

Wäscher werden aus Platzgründen meist hoch oben auf dem Schornstein eines Schiffes angebracht. Der Wäscherkessel kombiniert Abgasdampf mit Wasser. In der internen Kläranlage werden Schadstoffe aus dem Waschwasser entfernt. Und die Schlammaufbereitungsanlagen sammeln die überschüssigen Schwefeloxide zur späteren Entsorgung.

Herausforderungen der Scrubber-Technologie

IHS Maritime & Trade

Die Installation von Wäschern ist kostspielig und erfordert höhere Anfangsinvestitionen als andere Optionen zur Emissionsminderung. Die Installation kann auch lange Stillstandszeiten für ein Schiff erfordern. Die erwarteten Kosten für die Ausrüstung liegen zwischen 2 und 5 Millionen Dollar pro Schiff, wobei die variablen Arbeits- und Installationskosten den Endpreis erheblich erhöhen. Der Einbau von Wäschern kann auch die Frachtkapazität eines Schiffes verringern. Wäscher, die auf ultragroßen Containerschiffen (ULCVs) installiert werden, könnten laut Alphaliner "mindestens 200 TEU" an Containerstellplätzen belegen.

So wirksam Wäscher auch bei der Entfernung schädlicher Schwefeloxide aus Gaspartikeln sein mögen, so haben sie doch Defizite in Bezug auf ihre allgemeine Kohlenstoffbilanz. Sie entfernen derzeit keine NOx, CO2 und Partikel aus den Abgasen - die wohl ebenso schädlich sind, wenn nicht sogar schädlicher als Schwefeloxide. Da Schwefeloxide aus der Luft gewaschen werden, müssen die dabei anfallenden Abfälle zudem entsorgt werden. Dieser wird oft ins Meer gekippt, was die Gesamtwirksamkeit dieser Anlagen in Bezug auf die Netto-Emissionsreduzierung gefährdet.

Wäschertechnologie in einer sich verändernden Emissionslandschaft

Die Installation von Wäschertechnologie gewann an Dynamik, als die Preise für Rohöl und Bunkerkraftstoff im Jahr 2018 stiegen. Die Installation von Wäschern wird bis 2020 fortgesetzt, und zwar in einem Tempo, das die Hersteller nahe an ihre Kapazitätsgrenzen bringt. Schwefelarmer Kraftstoff wird jedoch die am weitesten verbreitete Methode zur Einhaltung der IMO-Schwefelobergrenze für 2020 sein.

Angesichts der ändernden IMO-Schwefelvorschriften für 2020 ist die Scrubbing-Technologie beim derzeitigen Stand der Technik eher eine kurzfristige Lösung als eine langfristige Strategie. Die Vorschriften werden weiter verschärft, und die Vorteile der Wäscher werden wahrscheinlich durch künftige Emissionsvorschriften zunichte gemacht, wenn sie weiterhin nicht in der Lage sind, andere schädliche Schadstoffe zu entfernen.