Rauchgasreinigung: Definition und Ablauf

Bedeutung von Rauchgas und Rauchgasreinigung

Das Rauchgas entsteht bei einem Verbrennungsprozess und Experten sprechen hier von einem Aerosol. Dies beschreibt ein Gemisch von festen und flüssigen Schwebeteilchen. Darin enthalten sind grundsätzlich Schadstoffe. Anders als bei einem offenen Feuer finden kontrollierte Verbrennungen zur Wärmeerzeugung in einem geschlossenen Behälter wie zum Beispiel in einem Kessel statt. Die Rauchgase entweichen in diesem Falle auch kontrolliert über die Schornsteine der Kraftwerke und  Heizungsanlagen. Hierbei kommt die Rauchgasreinigung zum Tragen. Denn mittels dieses Verfahrens kann ein Großteil der Schadstoffe entfernt werden. Die Umweltbelastung reduziert sich dadurch maßgeblich. Neben den ungefährlichen Bestandteilen wie Sauerstoff, Wasserdampf und Stickstoff enthält der Qualm folgende Schadstoffe, die es bestenfalls mittels der Rauchgasreinigung weitestgehend zu entfernen gilt:

• Kohlenstoffdioxid und Kohlenmonoxid
• Stickoxid
• Schwefeldioxid
• Kohlenwasserstoffe
• Salzsäure
• Flusssäure
• Schwermetalle
• Dioxine
• Flugasche
• Ruß

Ablauf einer Rauchgasreinigung

Durch mehrere Stufen der Rauchgasreinigung lassen sich die Schadstoffe im erheblichen Maße reduzieren. Einzige Ausnahme bildet das Kohlenstoffdioxid. Dennoch hilft die Reinigung die Umweltbelastung durch Verbrennungsprozesse zu minimieren. Dabei sei grundsätzlich darauf hinzuweisen, dass die Mindestanforderungen in der Bundes-Immissionsschutz-Verordnung stehen. Die stufenweise Reinigung sieht wie folgt aus.

Entstaubung

Zunächst wird mittels eines Gewebefilters das Rauchgas vom Staub befreit. Dabei lagern sich die Partikel an der Oberfläche des Filters ab und bilden einen sogenannten Filterkuchen, der wiederum selbst als guter Abscheider (eine Vorrichtung zum Trennen von Stoffgemischen) wirkt. Die Abscheidung von sauren Schadgasen Dioxinen und Schwermetallen ist in diesem Schritt auch möglich. Ein ähnliches Ergebnis erzielen Elektrofilter, mit denen die Staubteilchen mittels eines elektrischen Feldes aus dem Rauchgas herausgezogen werden.

Gaswäsche

Bei der Gaswäsche, die Fachkreise auch als Rauchgasentschwefelung bezeichnen, geht es vorrangig um das Entfernen von Schwefelverbindungen. Sie entstehen durch das Verbrennen von schwefelhaltigen  fossilen Energieträgern. Vorrangig betrifft dies Kohle und schweres Heizöl. Ein Verfahren, welches sich in den vergangenen Jahrzehnten weltweit durchgesetzt hat, ist die Kalkwäsche. Dabei wird dem Rauchgas Kalk zugemischt. Bei der chemischen Reaktion entsteht schließlich Gips, welcher zum Teil in der Baustoffindustrie zum Einsatz kommt.

Entstickung

Das sogenannte Denox-Verfahren ist ebenso ein Teil der Rauchgasreinigung. Hierbei geht es darum, die schädlichen Stickstoffoxide zu entfernen. Ein optimierter Verbrennungsprozess vermindert bereits im ersten Schritt die Entstehung von Stickstoffoxiden. Um dies jedoch noch weiter zu reduzieren, wird Ammoniak zugeführt. Daraufhin wandeln sich Stickstoffoxid und Ammoniak in Wasser und Stickstoff um.

Zunehmende Bedeutung der Rauchgasreinigung

In den vergangenen 200 Jahren hat sich die Welt der Technik im Zuge der Industriellen Revolution rasant gewandelt. Der Bedarf an Energie, ob elektrische oder thermische, ist enorm gestiegen. Doch dieser Fortschritt hat auch seine Schattenseite. Denn mit der technischen Entwicklung geht eine erhöhte Schadstoffemission einher sowie eine massive Luftverschmutzung, die vor allem ganz am Anfang kaum beachtet wurde. Erst Mitte des vergangenen Jahrhunderts fand ein Umdenken statt.

Zuvor gab es weder gesetzliche Grenzwerte noch technische Einrichtungen in den Kraftwerken, welche die Schadstoffbelastung verringerten. Infolge von zahlreichen Bürgerprotesten in den USA, Japan und Europa breitete sich ein Bewusstsein für die Luftverschmutzung aus. Dieses verstärkte sich dann in den 80er Jahren im Zusammenhang mit dem sogenannten sauren Regen. Heutzutage sind zahlreiche Vorschriften zu beachten, die unter anderem im Bundes-Immissionsschutzgesetz (kurz:  BImSchG) festgehalten sind. Immer geringere Grenzwerte bedingen eine verbesserte Technik bei der Rauchgasreinigung.