Bild: Infraserv Knapsack; iStock, AnthiaCumming

Wasser im Chemiepark Knapsack Wasser, Wasser, Du musst wandern

09.05.2018

Gerade in Chemieparks, wo viel Wasser nötig ist, sind Ressourcenschonung und Umweltschutz feste Bestandteile in allen Produktionsabläufen und Planungen. Das zeigt sich auf dem Weg des Wassers durch den Chemiepark an jeder Stelle des Wasserkreislaufs.

Neben Strom und Energie ist Wasser in den Produktionsanlagen und Kraftwerken des Chemieparks auf dem Knapsacker Hügel einer der wichtigsten Einsatzstoffe. Der schonende Umgang mit der wertvollen Ressource spielt dort eine zentrale Rolle. Diese Aufgabe obliegt in erster Linie dem Chemieparkbetreiber Infraserv Knapsack. Er versorgt den Chemiepark mit Wasser – für den Eigenbedarf wie den Betrieb der Rückkühlwerke, aber auch für die Produktionen der verschiedenen Standortunternehmen. Wasser dient hier zum einen als Kühlmittel und Energieträger in Form von heißem Dampf. Zum anderen wird es vollentsalzt in verschiedenen Herstellungsprozessen eingesetzt.

Der Weg des Wassers in den Park

Gefördert wird das Wasser aus der Brunnengalerie im nahegelegenen Erftstadt-Dirmerzheim. Von der Pumpstation im hiesigen Wasserwerk wird der Chemiepark gespeist. Die Pumpstation befindet sich im Miteigentum der Infraserv Knapsack und wird von RWE Power betrieben. Seit vielen Jahren erfolgt der Betrieb schon in guter Abstimmung und ohne größere Störungen. Über eine externe, sieben Kilometer lange Pipeline gelangt das gereinigte Wasser zum Knapsacker Hügel. „Aus bis zu 400 Meter tiefen Brunnen holt das Wasser­werk Dirmerzheim das Wasser hoch. Es wird je nach Bedarf aus der Pumpstation gefördert. Durch eine DN800-Rohr­leitung, also Rohre mit 80 Zentimeter Durchmesser, kommt es dann schließlich zu uns“, erläutert Berthold Menne, Teamleiter Rohrnetze bei Infraserv Knapsack.

Im Chemiepark angekommen, wird das Frischwasser unter anderem in Hochbehältern mit einem Nennvolumen von rund 1.500 Kubikmeter gelagert. Die wasserturmähnlichen Anlagen dienen als Wasserreserve und zur Druckhaltung, um in den verschiedenen Rohrleitungen konstanten Wasserdruck bereitzustellen. „Aus diesem Netz greifen wir das Wasser nach Bedarf ab“, so Menne. Infraserv Knapsack setzt das Wasser vorrangig in den Rückkühlwerken ein – den sogenannten Kühltürmen. „Wir transportieren durch unser Frischwassernetz ungefähr die Hälfte der Menge des Tegernsees. Bei einem so hohen Wasserbedarf ist es umso wichtiger, verantwortungsvoll und nachhaltig mit der Ressource Wasser umzugehen.“

Chemiebranche spart vorbildlich Wasser

Schließlich ist Wasser ein lebenswichtiger Grundstoff für Menschen, Tiere und Pflanzen. Von den weltweiten Wasserreserven stehen uns nur drei Prozent nutzbares Süßwasser zur Verfügung. Deutschland ist laut dem Umweltbundesamt mit einem Wasserdargebot von 181 Milliarden Kubikmeter (Stand 2013) allerdings ein wasserreiches Land. Insgesamt 25,4 Milliarden Kubikmeter davon entnahmen im Jahr 2013 öffentliche Wasserversorger, Privathaushalte und kleine Gewerbebetriebe zur Trinkwasserversorgung, Industrieunternehmen und Energieversorger für Kühl- und Prozesswasser und Landwirte zur Beregnung.

Dabei hat die deutsche Chemiebranche laut dem Verband der Chemischen Industrie (VCI) die eingesetzten Wassermengen pro Produkteinheit in den vergangenen Jahrzehnten deutlich gesenkt: Der gesamte Wasserverbrauch blieb in dieser Zeit konstant, obwohl die Produktion seit 1995 um rund 40 Prozent gestiegen ist (Stand 2016). 2014 benötigte die Chemiebranche laut VCI rund 3,2 Milliarden Kubikmeter Wasser. Etwa 80 Prozent dienten dabei dem Kühlen von Anlagen.

Die 60 Leben des Wassers

Auch der Chemiepark Knapsack verwendet das Wasser für die Prozesskühlung, aber auch als vollentsalztes Wasser für die Produktion und zur Dampferzeugung. „Natürlich wird auch Trinkwasser in den Sanitär- und Küchenbereichen der Unter­nehmen benötigt“, erläutert Volkhard Pieper, Teamleiter Energie­anlagen. Die Prozesskühlung ist ein gutes Beispiel für den ressourcenschonenden Umgang mit Wasser. Das Kühlwasser wird über Rohrleitungen im gesamten Chemiepark in einem geschlossenen Kreislauf verwendet. Es wird somit nicht verschmutzt und nur in geringen Mengen verbraucht.

Einmal in den Kühltürmen angekommen, wird das Kühlwasser mit einer Vorlauftemperatur von maximal 25 Grad Celsius zu den Chemieunternehmen am Standort geleitet. Dort kühlt es die Prozesse ab, heizt sich dabei auf eine Rücklauftemperatur von bis zu 35 Grad Celsius auf und wird anschließend zum Kühlturm zurückgeführt. Hier wird es durch Luftkontakt wieder abgekühlt und der Kreislauf beginnt erneut. „Im Vergleich zum einmaligen Frischwasserverbrauch im Haushalt oder zu anderen Industrieanlagen nutzen wir unser Wasser bis zu 60 Mal, bevor es in unsere Abwasseranlagen fließt“, erklärt Volkhard Pieper.

Infrastruktur aufs Wassersparen ausgelegt

Bei den Rückkühlanlagen handelt es sich um sogenannte Verdunstungskühltürme. Pieper erklärt: „Etwa 1,5 bis 2 Prozent Wasser verliert man über die Verdunstung. Das ist eine Quelle, die wir nachfüllen müssen“. Im Wasser gelöste Inhaltsstoffe wie Salze bleiben dabei im Wasser zurück: Es „dickt sich ein“. Die Salze werden regelmäßig abgeführt, das Wasser im Klärwerk entsalzt und dem Wasserkreislauf erneut zugeführt.

Auch die Kühltürme selbst sind ressourcenschonend ausgelegt. Um das verdunstete Wasser aufzufangen, sind sie mit sogenannten Kühltropfenfängern ausgestattet. Diese fangen die Tropfen auf und führen sie dem Kreislauf erneut zu. Einer der Kühltürme wurde erst vor kurzem modernisiert, um noch bedarfsgerechter auf die Anforderungen im Chemiepark reagieren zu können. Er kühlt nun den Druckluft-Kühlwasserkreislauf und führt damit die Kompressionswärme der dafür benötigten Luftturbos ab. Gegenüber dem alten, überdimensionierten Kühler mit einem großen Ventilator verfügt nach der Modernisierung jedes der drei neuen Kühlmodule über einen eigenen, drehzahlgeregelten Ventilator. „So kann die aktuell benötigte Kühlleistung bedarfsgerecht angepasst werden“, erläutert Kühlturmbetreiber Volkhard Pieper.

Abwasser ist nicht das Ende

Aber was passiert mit dem Wasser, wenn es seine Dienste im Chemiepark erledigt hat? Eine der wichtigsten Aufgaben besteht darin, die industriellen Abwässer aus dem Chemiepark nach der Nutzung aufzubereiten. Und zwar so, dass sie ohne Bedenken wieder dem natürlichen Wasserkreislauf zugeführt werden können. Dafür sorgt die Abwassergesellschaft Knapsack. In ihrem Auftrag betreibt Infraserv Knapsack im Chemiepark zwei Kläranlagen und ein ausgedehntes Kanalsystem.

Die Betriebs- und Sanitärabwässer werden in den beiden dreistufigen Kläranlagen mechanisch, chemisch und biologisch gereinigt. Zusätzliche Reinigungsstufen wie Entstickung, Phosphatnachfällung und Sauerstoffanreicherung sowie regelmäßige Probennahmen und analytische Untersuchungen durch eigene, unabhängige und behördliche Gutachter sorgen für eine gute und sachgerechte Abwasserqualität. Das gereinigte Abwasser fließt schließlich über den angrenzenden Duffesbach und einen Kanal in den Rhein und wird so dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zugeführt.

Wasserschonung als Unternehmensbestandteil

Nicht nur Infraserv Knapsack, sondern alle Standortunternehmen im Chemiepark Knapsack übernehmen aktiv Verantwortung für den nachhaltigen Umgang mit den eingesetzten Rohstoffen, Energieträgern und übrigen Ressourcen. Vor dem Hintergrund der steigenden Energiekosten auf der einen Seite und dem Klimawandel auf der anderen ist der sparsame Umgang mit Energie und Rohstoffen sowohl aus ökologischer als auch ökonomischer Sicht in gleichem Maße wichtig. Umweltschonende Verfahren und Technologien werden im Chemiepark Knapsack deshalb ständig weiterentwickelt, denn der effektive Umweltschutz ist ein fester Bestandteil der Leit­linien des Chemieparks.

Bildergalerie

  • Der eingesetzte Tropfenfang senkt den Verlust von Wasser.

    Bild: Infraserv Knapsack

  • Einer der Kühltürme wurde modernisiert, um bedarfsgerecht auf die Anforderungen im Chemiepark reagieren zu können. Er kühlt nun den Druckluftkühlwasserkreislauf und führt damit die Kompressionswärme der dafür benötigten Luftturbos ab.

    Bild: Infraserv Knapsack

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