Mannesmann CO2ready®

Sicher und zuverlässig

Um das ambitionierte Klimaschutzziel einer Kohlendioxid-Reduzierung um 80 bis 95 % im Jahr 2050 in den Industrienationen zu erreichen werden laut der Internationalen Energie-Agentur IEA aus heutiger Sicht, Transport und Speicherung von CO2 eine wichtige Rolle spielen.

HFI-geschweißte Stahlrohre von Mannesmann Line Pipe sind optimal für den Transport und die Speicherung von großen Mengen CO2 geeignet. Die exzellente Qualität unserer Rohre sorgt für eine hohe Sicherheit und Zuverlässigkeit und bietet damit optimalen Schutz, sowohl für die Bevölkerung als auch für die Umwelt.

Bei einer Reihe erfolgreicher Tests, die gemeinsam mit einem Konsortium aus Netzbetreibern, Gas- und Energielieferanten, Rohrherstellern und Forschungseinrichtungen durchgeführt wurden, konnten unsere Stahlrohre Mannesmann CO2ready® auf ganzer Linie überzeugen. Gern unterbreiten wir Ihnen ein auf Ihr Projekt zugeschnittenes Angebot.

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Entstehung, Speicherung und Nutzung von CO2

Kohlenstoffdioxid (CO2) ist eine Verbindung, die aus Kohlenstoff und Sauerstoff besteht. Das Gas wird unter anderem durch die Verbrennung von fossilen Ressourcen, wie z.B. Holz, Erdöl, Erdgas oder Kohle in großen Mengen freigesetzt. Also Ressourcen, die z.B. in der Industrie zur Energiegewinnung und für den Kraftverkehr eingesetzt werden. Allerdings ist nicht CO2 an sich schädlich, sondern die Menge des Gases in der Erdatmosphäre.

Weitere Informationen hierzu finden Sie unter Kohlendioxid: Wie entsteht CO2 und was bewirkt das Klimagas? (meravando.de) oder Wie entsteht CO2? Verständlich erklärt (focus.de).

Insbesondere bei Industrieprozessen, wie z.B. bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern oder bei der Produktion von Zement, werden derzeit sehr große Mengen an CO2 freigesetzt. Geeignete Abscheidungsprozesse können dies aber größtenteils verhindern. Dazu zählen z.B. eine dauerhafte Speicherung des Gases (CCS = Carbon Capture and Storage) oder dessen Wiederverwendung (CCU = Carbon Capture and Utilization).

Weitergehende Informationen finden Sie in unserem Datenblatt auf dieser Seite. 
 

Mannesmann CO2ready®-Rohre auf dem Prüfstand

Sehr selten besteht die Möglichkeit, CO2 dort zu speichern oder weiterzuverwenden, wo es entsteht. Für einen wirtschaftlich sinnvollen Transport der teils großen Mengen sind Pipelines die richtige Wahl. Als einer der weltweit führenden Spezialisten von HFI-längsnahtgeschweißten Stahlrohren bieten wir mit unseren Mannesmann CO2ready® Stahlrohren ein sicheres und zuverlässiges Produkt. Dies konnten wir beim von der European Commission – Research Fund for ­ Coal and Steel geförderten Projekt „SARCO2“ (Requirements for safe and reliable CO2 transportation pipeline) unter Beweis stellen. Bei diesem Projekt hat die Mannesmann Line Pipe GmbH zusammen mit den renommierten Forschungseinrichtungen Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH (Deutschland) und Centro Sviluppo Materiali S.p.A. (Italien, heute RINA S.p.A.) HFI-längsnahtgeschweißte Stahlohre erfolgreich getestet.

Korrosionsversuche adressierten den Einfluss von Unreinheiten im Gas (z.B. Schwefelwasserstoff (H2S), Wasserstoff (H2), Stickoxid (NO2), Schwefeldioxid (SO2) oder Stickstoff (N2)) und den Parameter beim Transport von CO2-Gemischen auf das grundsätzliche und örtlich lokalisierte Korrosionsverhalten. Unsere Rohre konnten auf ganzer Linie überzeugen, unter der Voraussetzung, dass sich durch unvorschriftsmäßige Betriebszustände nicht übermäßig viel Wasser im Gas befindet.

Mit mechanisch-technologischen Untersuchungen und Full-Scale Berstversuchen an einer 220 Meter langen Testleitung wurde zudem nachgewiesen, dass trotz des sogenannten superkritischen Zustandes, in dem das CO2 beim wirtschaftlichen Transport in Rohrleitungen vorliegt (2-Phasen-Gemisch: flüssig und gasförmig), die Rohre ein exzellentes Zähigkeits- und Rissstopp-Verhalten aufweisen. Auch hier erwiesen sich unsere Rohre als absolut zuverlässig.

Fazit

Mannesmann CO2ready®-Rohre von Mannesmann Line Pipe eignen sich hervorragend für den Transport und die Speicherung von großen Mengen an CO2. Damit sind unsere Rohre „FIT FOR FUTURE“.

Ihr Ansprechpartner im Verkauf

Nils Schmidt
Tel.:  +49 271 691-457
nils.schmidt@mannesmann.com

Ihr Ansprechpartner aus der Technik

Dr. Holger Brauer
Tel.: +49 2381 420-447­
holger.brauer@mannesmann.com

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Technische Informationen

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Anfrage

Kohlenstoffdioxid (CO2)

Was Sie immer schon darüber wissen wollten.

Entstehung von CO2

CO2 entsteht vorwiegend als Nebenprodukt der Zellatmung vieler Lebewesen oder beim vollständigen Verbrennen von Objekten, die überwiegend oder vollkommen aus Kohlenstoff bestehen. Kohlenstoffdioxid spielt bei der Fotosynthese von Pflanzen eine herausragende Rolle, da die Pflanzen mittels Sonnenenergie und Wasserzufuhr in mehreren Schritten CO2 erst in Fructose und dann in Glucose (= Zucker/Energie) umwandeln können. Für Lebewesen (z.B. alle Säugetiere), die anders als Pflanzen keinen Kohlenstoff „veratmen“, wie Pflanzen, ist CO2 in größeren Mengen toxisch.

Weitergehende Informationen unter www.klima-wandel.eu

 

Industrielle Entstehung von CO2

Neben Verkehr und Haushalt wird in Industrieprozessen die größte Menge an CO2 freigesetzt. So entsteht CO2 beispielsweise bei der Verbrennung von fossilen Energieträgern wie Holz, Öl, Gas oder Kohle. Die CO2-Emissionen pro verbrannter Tonne SKE* liegen bei der Braunkohle bei 3,25 t, bei der Steinkohle bei 2,68 t, beim Erdöl bei 2,3 t und beim Erdgas bei 1,5 t.

Weitergehende Informationen unter www.bund-nrw.de

*) 1 kg SKE entspricht der Energiemenge, die beim Verbrennen von 1 kg Steinkohle frei wird.

Die Produktion von Zement verursacht ebenfalls hohe Treibhausgasemissionen. Ursache ist einerseits der viele Brennstoffverbrauch beim Brennvorgang mit hoher benötigter Temperatur (etwa 1.450 °C), bei dem das Ausgangsmaterial Kalkstein zu (Zement-)Klinker gebrannt wird. Andererseits führt die chemische Reaktion bei der Entsäuerung des Kalksteins beim Brennen zu einer Freisetzung von CO2. Weitere Emissionen entstehen durch den Stromverbrauch beim Mahlen und den Transport der Rohstoffe und der Endprodukte. In Summe ergibt sich so ein durchschnittliches Treibhausgaspotenzial von 587 kg CO2-Äquivalenten pro Tonne Zement in Deutschland (siehe auch VDZ/IBU (2017): Umwelt-Produktdeklaration (EPD) Durchschnittlicher Zement Deutschland

Weitergehende Informationen unter www.beton.org

 

Technologien zur Abscheidung von CO2

Bei der Verbrennung von fossilen Ressourcen steht zu Beginn die Abscheidung von erzeugtem CO2. Bei Kraftwerken gibt es verschiedene Wege, die Abgabe von CO2 in die Atmosphäre zu verringern: Mit drei wesentlichen Abscheideverfahren lassen sich CO2-Minderungen in den Abgasen der Kraftwerke von 80 bis 98 Prozent erreichen. Aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zielen darauf ab, die Effizienz der Prozesse zu steigern und Abscheideverfahren der zweiten Generation (zum Beispiel Membranverfahren oder Carbonate Looping) zu entwickeln.

Pre-CombustionProzess

Festbrennstoffe, z.B. Stein- oder Braunkohle, lassen sich vergasen. Dabei kann das Kohlenstoffdioxid im Zuge des Vergasungsprozesses abgetrennt werden. Die Kohle wird während des Prozesses nicht wie im herkömmlichen Dampferzeuger verfeuert, sondern zunächst in einem Vergaser in ein Brenngas umgewandelt. Das unter Druck stehende Gas wird anschließend gereinigt und von CO2 befreit. Übrig bleibt fast ausschließlich Wasserstoff. Dieser wird dann in einer Gasturbine verbrannt.

 

Oxyfuel-Prozess

Bei diesem Prozess werden fossile Brennstoffe mit reinem Sauerstoff verbrannt und danach das entstehende CO2 abgetrennt.

 

Post-CombustionProzess

Bei diesem Prozess bietet sich die Möglichkeit, CO2 am Ende des konventionellen Verbrennungsvorgangs abzuscheiden. Dieses Verfahren basiert auf nachgeschalteten Rauchgaswäschen, bei denen zum Beispiel Amine oder Aminosäuresalze als Wasch- oder Lösungsmittel zum Einsatz kommen.

Weitergehende Informationen unter www.enargus.de

 

CCS–Speicherung von CO2

CCS steht für „CO2 Capture and Storage“, die Abscheidung von Kohlendioxid an Kraftwerken oder Industrieanlagen und die anschließende Speicherung in tief liegenden geologischen Gesteinsschichten von etwa 1.000 bis 4.000 m.

Geeignete Speichergesteine sind zum Beispiel ehemalige Öl- oder Gaslagerstätten und salzwasserführende Gesteinsschichten. In zahlreichen Ländern, wie z.B. in den USA, Kanada, Australien, Algerien oder Norwegen, liegen bereits mehrjährige Erfahrungen mit der CO2-Speicherung vor. Bei Öl- und Gaslagerstätten kann das Kohlendioxid genutzt werden, um das bisher nicht aus den Lagerstätten förderbare Erdöl oder Erdgas zu gewinnen (auch Enhanced Oil beziehungsweise Gas Recovery genannt). Darüber hinaus könnte CCS auch in CO2-intensiven Wirtschaftszweigen, wie der Zement-, Stahl- und Aluminiumproduktion sowie der Petrochemie zur Anwendung kommen. Nach heutigem Kenntnisstand lassen sich in Deutschland die aus diesen Industrieprozessen jährlichen anfallenden rund 80 Millionen Tonnen CO2 in absehbarer Zeit nur mit CCS-Technologien signifikant reduzieren.

Weitergehende Informationen unter www.umweltbundesamt.de

 

CCU–Nutzung von CO2

Neben der Anwendung bei der Erdöl- und Erdgasgewinnung wird CO2 heute auch in stofflichen Anwendungen genutzt, weltweit etwa 110 Millionen Tonnen als Rohstoff (unter anderem Harnstoff, zyklische Carbonate, Salizylsäure) und etwa 20 Millionen Tonnen als Industriegas. Darüber hinaus gibt es viele innovative Ideen und Lösungsansätze, wie CO2 in Zukunft als Kohlenstoffquelle verwendet werden könnte, so z.B. unter anderem für Polymere und Dämmstoffe, Feinchemikalien, in der Methanolherstellung, bei der fotokatalytischen Aktivierung, bei der Verwertung durch Mikroalgen und Remethanisierung mit Wasserstoff. Allerdings scheint die Nutzung des CO2 aufgrund des heute bekannten mittelfristig limitierten Mengenpotenzials vermutlich nur eine Ergänzung zur CO2-Speicherung zu sein.

Kohlenstoffdioxid (CO2) und Mannesmann Stahlrohre

Was Sie darüber wissen sollten.

Requirements for safe and reliable CO2 transportation pipeline (SARCO2). Final report of the European Commission – Research Fund for Coal and Steel, RFSR-CT-2011-00033, 2017; ISBN 978-92-79-77023-4

Di Biagio, M.; Spinelli, C. M.; Brauer, H.; Kassel, C.; Kalwa, C.; Erdelen-Peppler, M.; Cooper, R.; Wessel, W.; Voudouris, N.; Saysset, S.; Jäger, S.:

Veröffentlicht unter:
Requirements for safe and reliable CO2 transportation pipeline (SARCO2) – Publications Office of the EU (europa.eu)

Definition of Requirements for Safe and Reliable CO2 Transportation Network through an Integrated Laboratory, Computer Modelling and Full Scale Methodology Proceedings of the Twenty-third (2013) International Offshore and Polar Engineering Anchorage, Alaska, USA, June 30–July 5, 2013

Copyright © 2013 by the International Society of Offshore and Polar Engineers (ISOPE); ISBN 978-1-880653-99–9 (Set); ISSN 1098-6189 (Set)

Demofonti, G.;, Di Biagio, M.; Fonzo, A.; Lucci, A.: Centro Sviluppo Materiali S. p. A., Roma, Italy C. M. Spinelli eni San Donato Milanese, Milano, Italy

 

Interessante Links:

Klima | Energie | Umweltbundesamt 
Der große Überblick zur CO2-neutralen Industrie (www.produktion.de)

Klimabilanz | co2online 
Auch die Industrie wird ihre CO2-Emissionen erheblich reduzieren. (www.bundesregierung.de)