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Chlorchemie im Wandel (R)Evolution in Sachen Chlor: Was kommt nach dem Quecksilber?

Autor / Redakteur: Dominik Stephan* / Dominik Stephan

Das Aus für Quecksilber bedeutet nicht das Aussterben der Branche – Eine neue Ära für Europas Chlorchemie: Wenn im Dezember 2017 die letzten Amalgam-Anlagen außer Betrieb genommen werden, endet ein Technologie-Zeitalter. Doch mit der Membranelektrolyse steht der nächste Schritt in der Verfahrens-Evolution schon in den Startlöchern. Zwischen Nachhaltigkeit, Energieeffizienz und Sicherheit stellt sich die Branche auf die nächste Stufe der Chlor-(R)Evolution ein.

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Die Entstehung der Arten: Die Membran-Elektrolyse (rechts) ist die letzte Stufe der Evolution der Chlorchemie nach dem Amalgamprozess (links) und dem Diaphragma-Verfahren (Mitte).
Die Entstehung der Arten: Die Membran-Elektrolyse (rechts) ist die letzte Stufe der Evolution der Chlorchemie nach dem Amalgamprozess (links) und dem Diaphragma-Verfahren (Mitte).
(Bild: © adrenalinapura/fotolia.com, doethion/fotolia.com, DOC RABE /fotolia.com, [M]-Sahlmüller)

Ist Chlor am Ende? Das vielseitige Element, als Grundstoff für Polymere sowie Pharmazeutika geschätzt, von Umweltschützern als giftiges „Teufelselement“ verschrien, hat eine harte Zeit hinter sich. Im März 2017 ging die europäische Chlorproduktion gegenüber dem Vorjahr zurück: 791 833 Tonnen Chlor (2016: 802 803 Tonnen) entsprechen einem Rückgang um 1,4 %.

Gleichzeitig fällt im Dezember in der EU der Vorhang für den Produktionsprozess mit Quecksilber-Elektroden, das sogenannte Amalgam-Verfahren. Dieses Elektrolyse-Verfahren, bei dem eine Quecksilber-Kathode zum Einsatz kommt, ist zwar hoch selektiv, aber durch das giftige und umweltgefährdende Quecksilber auch ein Risikofaktor für Betreiber, Anwohner und Umwelt. Entsprechend stuft die EU-Regulierungsbehörde das Amalgam-Verfahren nicht mehr als „best available technology“ ein.

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In Kürze
Durchblick inSachen Chlor
  • BVT/BAT: Das Konzept der „Besten Verfügbaren Technik“/Best Available Technology bezeichnet eine EU-Technikklausel, die im Wesentlichen dem deutschen „Stand der Technik“ entspricht. Seit dem 30. Oktober 2007 müssen in besonders umweltrelevanten Industrien nicht nur Neugenehmigungen, sondern auch Bestandsanlagen der BAT entsprechen.
  • Amalgam-Verfahren: Chlorelektrolyse zwischen einer Anode aus Titan und einer Quecksilber-Kathode (an der sich durch das entstehende Natrium das namensgebende Natrium-Amalgam bildet). Entspricht aufgrund der Quecksilberemissionen und des hohen Energieverbrauchs nicht mehr der BVT und darf in der EU nur bis 2017 betrieben werden.
  • Membran-Elektrolyse: Das Membranverfahren nutzt eine etwa 0,1 mm dünne chlorbeständige Kationentauscher-Membran, die eine hohe Produktreinheit bei geringerem Energieeinsatz ermöglicht. Etwa 2/3 der Chlorelektrolyse-Anlagen weltweit nutzen diese vergleichsweise neue Methode.
  • Diaphraghma: Beim Diaphragma-Verfahren finde die Elektrolyse entlang eines Asbest- oder PTFE-Diaphragmas statt. Die Verwendung von Asbest- entspricht der BVT und auch die Reinheit der Natronlauge ist nur begrenzt. Das Verfahren spielt in der EU nur eine Nebenrolle, ist aber z.B. in den USA noch weit verbreitet.
  • Eurochlor: Eurochlor ist der Verband der Chloralkali-Betreiber in Europa. 1969 gegründet hat der Verband mit Sitz in Brüssel heute 37 Mitgliedsfirmen, die zusammen 97% der europäischen Chlorchemie ausmachen. Dabei gehört Eurochlor zum Europäischen Chemie-Industrie-Verband Cefic. Alle drei Jahre veranstaltet der Verband eine Technnologie-Konferenz mit wechselndem Strandort, zuletzt im Mai 2017 in Berlin.

Die Galgenfrist läuft ab...

Am 11. Dezember 2017 läuft die Galgenfrist für diese Produktionsform ab – weltweit dürfen die Quecksilber-Anlagen zur Chlorproduktion entsprechend der Minamata-Konvention noch bis 2025 betrieben werden. Zur Zeit werden etwa 20 % des europäischen Chlors im Amalgam-Verfahren hergestellt, wobei diese Zahlen schon jetzt stark rückläufig sind. Doch die Uhr tickt!

Trotzdem: Die „chlorfreie“ Zukunft wird nicht kommen. Auf der Eurochlor-Konferenz 2017 in Berlin war vom Schreckgespenst der Anlagen-Stilllegungen, das in den vergangenen Jahren die Diskussion beherrschte, keine Rede mehr. Experten gehen davon aus, dass bis Ende des Jahres fast alle 23 verbleibenden Amalgam-Anlagen (Stand: 2016) auf die Membran­elektrolyse umgerüstet werden.

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Eine neue Zeit bricht an

Zwar leiden Anlagenbauer und Zulieferer unter der Investitionszurückhaltung der Industrie, doch zeigen sich erste Anzeichen vorsichtigen Optimismus. Jetzt will die Eurochlor, der Interessensverband der Chlorchemie beim europäischen Chemieindustrie-Verband Cefic, die Branche auf eine neue Zukunft einschwören, die von drei Themen bestimmt sein soll: Nachhaltigkeit, Energieversorgung und Sicherheit.

An insgesamt drei Tagen tauschten sich auf der zehnten Eurochlor Technologie- Konferenz in Berlin Technologieexperten, Anlagenbetreiber, Engineering-Spezialisten und Waste-Manager über alle Aspekte der Chlorproduktion von Energieeffizienz bis zur Entsorgung von anfallendem Quecksilber aus.

360 Teilnehmer aus 34 Ländern diskutierten mit Technologiespezialisten, Anlagenbauern, Verantwortlichen aus Politik und Regulationsbehörden sowie Experten für Rückbau und Entsorgung quecksilberhaltiger Rückstände. Über 50 Firmen präsentierten in der angegliederten Ausstellung Lösungen von Armaturen über smarte Prozessteuerungen, von Apparaten und Rohrleitungen bis zu leistungsfähigen Prozesspumpen.

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