Aus der Erde #1. CO₂ abtrennen. Schiefergas nutzen. Klimafreundliche Kohlekraft. Rohstoffe effizienter fördern. Synthetische Erdgasproduktion

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1 LINDE TECHNOLOGY Ausgabe TITELTHEMA: Energien aus der Erde CO₂ abtrennen Schiefergas nutzen #1. Klimafreundliche Kohlekraft Rohstoffe effizienter fördern Kriminaltechnik METALLVERARBEITUNG Wasseraufbereitung 12 Mit Gasetechnologie auf Spurensuche Bauteile verzugsfrei schweißen Kohle Umwandeln Synthetische Erdgasproduktion Entsalztes Meerwasser trinkbar machen Neue Wege für mehr Effizienz und Klimaschutz Energien Aus der Erde

2 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Impressum 02 Impressum Herausgeber: Linde AG Klosterhofstraße 1, München Telefon Telefax Redaktion: Verantwortlich: Dr. Thomas Hagn, Linde AG; wissen + konzepte, München #1. 12 Bildredaktion: Judith Schüller, Hamburg Layout: wissen + konzepte, München; Almut Jehn, Bremen Anfragen und Bestellungen an: Linde AG, Kommunikation Klosterhofstraße 1, München oder thomas.hagn@linde.com Diese Heftreihe sowie weitere Fachberichte stehen unter als Download zur Verfügung. Nachdrucke oder elektronische Verbreitung nur mit Zustimmung des Herausgebers. Mit Ausnahme der gesetzlich zugelassenen Fälle (und bei vollständiger Quellenangabe) ist die Nutzung der Berichte aus Linde Technology ohne Einwilligung des Herausgebers nicht gestattet. ISSN , Printed in Germany 2012 Bildquellen: Titel: Linde AG // Seite 04/05: Laurance B. Aluppy, Don Farrall, Sean Gallup/Getty Images, Roche PR // Seite 06/07: Linde AG // Seite 08/09: Frank Siemers/laif, Linde AG (2) // Seite 11: Linde AG // Seite 12/13: Linde AG (2), Novosti/SPL/Agentur Focus, BKA // Seite 14/15: picture-alliance/ dpa, Linde AG (2), Hollandse Hoogte/laif, Image Source/Getty Images // Seite 16: John Zoiner/ Getty Images // Seite 18/19: Linde AG (2), Cuthbert/SPL/Agentur Focus // Seite 21: Shuli Hallak/ Corbis // Seite 22/23: Linde AG, Roy Morsch/Corbis, Justin Sullivan/Getty Images // Seite 24/25: Linde AG // Seite 27: Cameron Davidson/Corbis // Seite 28/29: plainpicture/design Pics, ddp images, Bloomberg/Getty Images, Linde AG // Seite 30/31: Linde AG (2) // Seite 32: Jonelle Weaver/ Getty Images // Seite 34/35: Linde AG (4), Ruiz/Treal/laif // Seite 37: Thomas Ernsting/laif // Seite 38/39: Getty Images, plainpicture/cultura, Tallent Automotive Limited // Seite 40/41: Andreas Hub/laif, Bally/Keystone Schweiz/laif // Seite 42: Linde AG // Seite 44: Janet Forster/Getty Images // Seite 46/47: Bloomberg/Getty Images, Yu Fangping/Imaginechina/laif, Linde AG // Seite 48/ 49: Linde AG // Seite 51: Science Photo Library/Agentur Focus // Seite 52/53: Linde AG, Ingram/ Getty Images, Roche PR (2) // Seite 54: M. Barraud/Getty Images, Bayer AG Mehr Erdgas fördern: Kubikmeter Stickstoff erzeugen die beiden Luftzerleger des Linde-ADNOC- Gemeinschaftsunternehmens Elixier stündlich. N₂ macht die Erdgasproduktion in Abu Dhabi effizienter.

3 editorial // LINDE TECHNOLOGY # Editorial Liebe Leserinnen und Leser, der weltweite Energiebedarf steigt rasant, die Rohstoffpreise ebenso, und die globale Erderwärmung bedroht das Klima. Wie ist dieses Spannungsfeld, das Experten als Energie-Trilemma bezeichnen, zu lösen? Darauf gibt es keine einfachen Antworten, fest steht nur: Der Weg zu einer nachhaltigen, verlässlichen und bezahlbaren Energieversorgung führt nur über innovative, umweltverträgliche Technologien. Dabei müssen wir uns klar machen, dass der überwiegende Teil der Energieträger derzeit noch immer aus der Erde gewonnen wird. Die fossilen Rohstoffe bleiben auch noch auf absehbare Zeit unsere wichtigsten Energiequellen allen voran die Kohle: Sie ist in großen Mengen vorhanden und wird weltweit genutzt. Umso wichtiger ist es deshalb, den CO₂-Ausstoß von Kohlekraftwerken weiter zu senken. Linde verfügt über alle erforderlichen Kompetenzen, um die weitgehende Abscheidung und Speicherung von CO₂ aus Kraftwerksabgasen sicherzustellen. Gepaart mit Verfahren zur Rauchgaswäsche tragen wir dazu bei, den Betrieb von Kohlekraftwerken erheblich klimafreundlicher als bisher zu gestalten. Auch die Umwandlung von Kohle in synthetisches Erdgas ist ein vielversprechendes Verfahren für eine umweltschonendere Nutzung des schwarzen Rohstoffs. In Südkorea realisieren wir derzeit gemeinsam mit Kooperationspartnern ein Referenzprojekt auf diesem Gebiet. In der weltweit größten Gas-to-Liquids- Anlage in Katar wird Erdgas zu flüssigen Kraftstoffen verarbeitet und sorgt so für eine umweltfreundlichere Mobilität. Dass man industrielle Prozesse durch den Einsatz von Gasen verbessern kann, zeigen Projekte aus der Biotechnologie. So arbeiten etwa Bioreaktoren deutlich wirtschaftlicher, wenn reiner Sauerstoff eingesetzt wird. Ein anderes Beispiel für die vielfältige Wirkungsweise von Gasen ist die Aufbereitung von entsalztem Meerwasser: Mit CO₂ lassen sich der ph-wert sowie das chemische Gleichgewicht exakt einstellen so wird das Wasser erst trinkbar. In unserem Technologie-Magazin zeigen wir Ihnen einmal mehr, wie wir mit innovativer Anlagentechnik und einem ausgeklügelten Gasemanagement eine große Bandbreite von Industrieprozessen verbessern und nicht zuletzt nachhaltiger machen. Ich wünsche Ihnen eine spannende Lektüre. Professor Dr.-Ing. Aldo Belloni Mitglied des Vorstands der Linde AG

4 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // inhalt 04 _26 _36 SchweiSStechnologie: Kälteschock entspannt heiße Nähte _44 Wasser: Den ph-wert optimal einstellen _50 Kohlekraft: Eine saubere Nutzung ermöglichen Biotechnologie: Sauerstoff kurbelt Prozesse an

5 inhalt // LINDE TECHNOLOGY # editorial 06 Frostige Fracht auf Reisen 08 news Stickstoff für die Nord-Stream-Pipeline 10 Dem Täter auf der Spur Gasetechnologie verbessert die Kriminaltechnik Titelthema 14 Energien aus der Erde Auf fossile Rohstoffquellen wie Kohle und Erdgas wird unsere Industriegesellschaft in Zukunft noch länger angewiesen sein. Innovative Verfahren von Linde helfen, die Schätze der Erde effizient und umweltfreundlich zu nutzen. 16 Klimaschutz und Kohlekraft Großbritannien: Leistungsstärkste Oxyfuel- Anlage treibt CCS-Technologie voran 20 Treibstoff aus der Tiefe Nordamerika: Schiefergas-Boom bringt LNG auf die Straße 26 SYNTHETISCHES Erdgas aus Kohle Südkorea: Umweltfreundliches Verfahren zur Energieumwandlung 30 Die Kraftstoff-Maschine Katar: Gas-to-Liquids-Anlage erzeugt flüssige Treibstoffe aus Erdgas 24 Strategie für Reines Rauchgas Deutschland: Gaswäsche für Kraftwerke 32 Knollen ohne Keime Ethengas macht Gemüse fit für den Markt 36 Weniger Spannung im Blech CO₂-Kühlung sorgt für hochwertige Schweißnähte 40 Mobiler Strom Sauber und Leise Innovative Wasserstoffanwendung ersetzt Dieselgeneratoren 42 Interview: Wasserstoff ist jetzt im Halbfinale Markus Bachmeier, Leiter Hydrogen Solutions bei der Linde AG 44 Durst nach Meerwasser Kohlendioxid sorgt für eine ausgeglichene Wasserchemie 48 Entspannung bei Hochdruck Herz-OP: Stickstoffmonoxid erweitert verengte Lungenarterien 50 Kraftschub für Zellfabriken Sauerstoff macht biotechnologische Prozesse leistungsfähiger 54 Mückenfang mit CO₂ Umweltfreundlich gegen Moskitos

6 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Erdgas 06 Bildquelle: Linde AG / P. Ohligschläger Stickstoff für die Nord-Stream-Pipeline Frostige Fracht auf Reisen Kilometer Stahlrohre liegen in rund 100 Metern Tiefe auf dem Meeresgrund der Ostsee: Die Nord-Stream-Pipeline verbindet das russische Wyborg mit dem deutschen Lubmin nahe Greifswald. 55 Milliarden Kubikmeter Erdgas sollen ab Ende 2012 jährlich durch die Doppelröhren strömen und die Energieversorgung in Europa langfristig sichern. Bevor das Gas fließen kann, muss die Pipeline frei sein von Stoffen, die mit Erdgas reagieren könnten. Nach einer ersten Reinigung mit Wasser und anschließender Trocknung folgt als einer der letzten Schritte die Inertisierung: Das Durchspülen mit Stickstoff (N₂) entfernt gefährliche, reaktive Substanzen aus den Röhren. Linde erhielt den Auftrag für die

7 Erdgas // LINDE TECHNOLOGY # Temperaturextreme: Minus 196 Grad Celsius kalt ist der flüssige Stickstoff in den LKW-Tanks (links). Im August 2011 schlug sich die feuchte Luft als Reif auf den eiskalten Anschlüssen nieder (unten). Nach der Anlieferung (oben) wird die frostige Fracht für die Inertisierung verdampft. Wärmetauscher verwandeln sie in 40 Grad Celsius warmen N₂. Bereitstellung der riesigen Stickstoffmengen. Das Ziel: Kubikmeter N₂ mussten pro Stunde und eine Woche lang ohne Unterbrechung durch die Pipeline strömen. Linde meisterte diese logistische Herausforderung mit mehr als hundert Tanklastern, die den verflüssigten Stickstoff aus mehreren Luftzerlegungsanlagen nach Lubmin brachten.

8 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // News 08 news Deutschland: Flüssiges Erdgas für Hamburger Hafen Linde und die Hamburg Port Authority (HPA) treiben die Nutzung von verflüssigtem Erdgas (Liquefied Natural Gas LNG) voran. Dafür arbeiten beide Unternehmen derzeit gemeinsam an einer umfangreichen Machbarkeitsstudie, die den wirtschaftlichen Einsatz von LNG im Hamburger Hafen untersucht. Die Ergebnisse könnten als Grundlage für den Aufbau einer LNG-Infrastruktur im Hafen dienen, um den umweltfreundlichen Kraftstoff für Schiffe und andere Transportmittel wie LKW einzusetzen. Denn im Vergleich zu Diesel oder Schweröl verursacht Erdgas wesentlich geringere Emissionen: Erdgasantriebe verringern beispielsweise den Ausstoß von Stickoxiden im Vergleich zu Diesel um knapp 90 Prozent und den von Kohlendioxid um bis zu 20 Prozent. Schwefeldioxid- und Feinstaubemissionen entfallen nahezu komplett. Vor dem Hintergrund verschärfter Umweltstandards registrieren wir eine stetig steigende Nachfrage nach LNG-Lösungen im Transportsektor, erklärt Dr. Andreas Opfermann, Leiter Clean Energy und Innovationsmanagement bei Linde. Als Anlagen- und Gasespezialist verfügt das Unternehmen über große Erfahrung im Einsatz von verflüssigtem Erdgas als Kraftstoff. Die schwedische Linde- Tochter Cryo AB hat in Skandinavien bereits 40 Schiffe mit der LNG-Technologie ausgerüstet und mit Verflüssigern und LNG- Terminals stellt Linde die Versorgung mit dem vorteilhaften Energieträger sicher. Deutschland: Algen für die Zukunft Mehr als 150 Fachleute aus Industrie, Hochschulen und Forschungseinrichtungen trafen sich Ende März 2012 beim 5. Bundesalgenstammtisch, der erstmals bei der Linde AG in Pullach stattfand. Die Experten beschäftigten sich unter anderem mit der Verfahrenstechnik und Konzeption von Photobioreaktoren, in denen Algen kultiviert werden. Mikroalgen gelten als vielversprechende Liefe- ranten nachwachsender Rohstoffe. Im Vergleich zu Landpflanzen erzeugen sie deutlich mehr Ertrag pro Fläche und lassen sich leichter weiterverarbeiten. Linde kooperiert unter anderem mit Sapphire Energy in einem Projekt zur industriellen Algenkultivierung. Für die Lebens- und Futtermittelindustrie, aber auch die Treibstoffproduktion bieten Algen große Zukunftschancen.

9 News // LINDE TECHNOLOGY # Europa: Stärkung des Homecare-Sektors Die medizinische Betreuung von Patienten in ihrem häuslichen Umfeld ist ein wichtiger Zukunftsmarkt. Um das Homecare- Geschäft weiter zu stärken, hat Linde jetzt die kontinental-europäischen Homecare-Aktivitäten des Unternehmens Air Products übernommen. Dazu zählen die Länder Belgien, Deutschland, Frankreich, Portugal und Spanien mit insgesamt mehr als Patienten. Die Europäische Kommission hat die Übernahme im April 2012 ohne Auflagen genehmigt. Ende April konnte die Akquisition abgeschlossen werden. Linde erwirbt die Homecare-Aktivitäten zu einem Enterprise Value von umgerechnet 590 Millionen Euro. Damit stärkt der Konzern seine Position als einer der weltweit führenden Homecare-Anbieter. Healthcare ist eines unserer drei strategischen Felder. Es ist ein stabiles Geschäft, das von der demographischen Entwicklung profitiert. Mit dieser Akquisition stärken wir unser Produktportfolio und erweitern unsere Kompetenzen, sagt Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Reitzle, Vorsitzender des Vorstands der Linde AG. Wir schaffen gute Voraussetzungen, um neue Behandlungsmethoden und Pflege- konzepte zu entwickeln. Durch den Zukauf werden wir zu einem der führenden Anbieter im europäischen Respiratory Homecare- Geschäft, so Reitzle. Mit Homecare werden medizinische Dienstleistungen für die Behandlung von Patienten außerhalb von Krankenhäusern bezeichnet. Dazu gehören unter anderem Beatmungs- und Schlaftherapien. Saudi-Arabien: Investition im Nahen Osten Linde hat den Auftrag für die langfristige Gaseversorgung des saudi-arabischen Chemieunternehmens Sadara Petrochemical Company erhalten. Am Standort Jubail wird Linde Anlagen zur Kohlenmonoxid-, Wasserstoff- und Ammoniakproduktion errichten und hierfür 380 Millionen US-Dollar investieren. Dieser Auftrag ist unser größtes On-site-Petrochemie-Projekt in der Region und gleichzeitig das erste in Jubail. Damit stärken wir unsere weltweit führende Stellung in der Produktion und Lieferung von Kohlenmonoxid als Chemiebaustein für die Herstellung von Polyurethan- Kunststoffen, sagt Prof. Dr.-Ing. Aldo Belloni, Mitglied des Vorstands der Linde AG. Sadara errichtet am Standort in Jubail Industrial City II einen großen, integrierten Chemiekomplex. Lindes Engineering Division wird die neuen Gase-Anlagen für den Chemiepark planen, liefern und schlüsselfertig errichten. Im Jahr 2015 soll die Produktion anlaufen. Den Anlagenbetrieb übernimmt die Linde Gases Division. China: Joint-Venture für Gaseversorgung Linde setzt sein Engagement in China weiter fort: Das Unternehmen investiert 70 Millionen Euro in den Standort Dalian im Nordosten des Landes und wird dort die Gaseversorgung des chinesischen Chemieunternehmens Dahua Group übernehmen. Im Rahmen dieses On-site-Vertrags wird der Anlagen- und Gasespezialist zwei bestehende Luftzerlegungsanlagen des Chemiekonzerns erwerben und betreiben. Zudem baut Lindes Engineering Division dort einen neuen Luftzerleger, der die beiden älteren Anlagen ersetzen wird. Die neue Anlage, die 2014 in Betrieb gehen wird, hat eine Produktionskapazität von Normkubikmetern Sauerstoff pro Stunde und soll den steigenden Bedarf von Dahua decken. Die Versorgungssicherheit des größten chinesischen Herstellers von Basischemikalien und Düngemitteln wird damit deutlich erhöht. Der neue Luftzerleger wird auch Flüssiggase für den regionalen Gasemarkt liefern. Für die lokale Versorgung wurde das Joint-Venture Linde-Dahua (Dalian) Gases Company, Ltd. gegründet.

10 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Kriminalistik 10 Gasetechnologie verbessert die Kriminaltechnik Dem Täter auf der Spur Fingerabdrücke liefern entscheidende Beweise für die Spurensuche. Um sie sichtbar zu machen, benötigen Ermittler aber viel Feingefühl und auch einen speziellen Chemiecocktail. Linde-Ingenieure haben jetzt eine Technik entwickelt, die die Arbeit der Kriminaltechniker künftig effizienter und umweltfreundlicher macht: Mit der innovativen Gasetechnologie lassen sich die individuellen Täterspuren besonders präzise sichern und archivieren. Autor: Henning Hochrinner Bildquelle: Linde AG Nach dem Verbrechen kommen die Ermittler: Am Tatort wimmelt es von Menschen in weißen Ganzkörper-Overalls. Penibel sammeln sie Haarproben und Faserreste, fotografieren Beweismittel und suchen nach verborgenen Blutspuren. Und der klassische Fingerabdruck ist nach wie vor eines der wichtigsten Fundstücke am Ort eines Delikts. Ohne die wichtigen Spuren würde Special Agent Leroy Jethro Gibbs bei seinen Ermittlungen in der TV-Sendung Navy CIS ebenso im Dunkeln tappen wie Peter Falk alias Columbo und auch Sherlock Holmes überführte in vielen Romanen mit akkuratem Fingerprintvergleich zahlreiche Gangster. Fingerabdrücke helfen schon seit mehr als 150 Jahren dabei, Menschen eindeutig zu identifizieren. Denn sie sind von Person zu Person verschieden, kein Muster gleicht dem anderen. Selbst eineiige Zwillinge haben unterschiedliche Papillarleisten, so heißen die feinen Linien auf den Fingerkuppen. Greift ein Verbrecher mit bloßen Händen eine Tatwaffe, zeichnet sich das Muster dieser unverwechselbaren Rillen wie ein Stempel auf dem Gegenstand ab, erklärt Calvin Knaggs, Marketingmanager Speciality Markets Equipment bei Linde in Kanada. Winzige Rückstände von Schweiß und Talg, die ununterbrochen von Hautdrüsen abgesondert werden, bilden die natürliche Stempelfarbe. Um die Abdrücke sicher einer Person zuzuordnen, müssen mehrere Merkmale 70 Millionen Fingerabdrücke erfasst die weltgrößte Datenbank: das Integrated Automated Fingerprint Identification System des FBI. übereinstimmen: Feine Verzweigungen, besondere Schleifen oder plötzliche Endungen der Papillarlinien sind wichtige Hinweise. Das individuelle Fingermuster wird schon im Mutterleib festgelegt. Aber entscheidend für eine zuverlässige Identifizierung ist ein optimales Abbild des Fingerabdrucks, so Knaggs. Dafür muss der Abdruck sichtbar gemacht werden. Und je nach Oberflächenbeschaffenheit des Beweisstücks ist das eine echte Herausforderung. Meist rücken die Kriminologen an bewaffnet mit zahlreichen Pinseln und streichen feines Rußpulver behutsam über Beweisstücke. Aber damit ist das Repertoire der Tatortprofis noch lange nicht erschöpft. Denn diese Technik eignet sich nur für glatte Materialien, beispielsweise Glas oder Plastik. Schwieriger wird es auf porösem, saugfähigem Untergrund wie Papier oder Holz. Dann setzen die Spezialisten auf chemische Substanzen wie Ninhydrin oder Iod. Diese Stoffe reagieren mit den Aminosäuren in den Rückständen des Fingerabdrucks und machen ihn dadurch sichtbar, so Knaggs. Dazu mischen die Kriminalisten die Chemikalien mit einem Lösungsmittel, um sie dann auf die Abdrücke aufzubringen. Der große Nachteil: Die hierfür nötigen Substanzen wie Methanol, Petrolether oder Hydrofluorether sind zum Teil giftig, umwelt- und gesundheitsschädlich. Dieses Problem wollte Calvin Knaggs lösen: Zusammen mit seinem

11 Leuchtende Spuren: Fingerabdrücke sind unverwechselbar. Die empfindlichen Beweisspuren lassen sich jetzt dank einer neuen Technologie von Linde noch besser sichtbar machen.

12 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // kriminalistik 12 Präzise Profile: Passiert ein Beweisstück das ADROIT FC 300 (oben), werden Fingerabdrücke im Detail enthüllt und helfen so bei der Tätersuche (links). Erfolgreicher Erfinder: Calvin Knaggs, Marketingmanager bei Linde in Kanada, hat die innovative Technik zur Sicherung von Fingerabdrücken entwickelt. Team entwickelte er ein innovatives Verfahren, das die Sicherung von Fingerabdrücken revolutioniert. Das System heißt ADROIT FC 300. Der englische Begriff adroit bedeutet soviel wie clever und der Name ist Programm für die neue Technik: Das Gerät arbeitet mit einem ungefährlichen und umweltfreundlichen Trägergas und vereinfacht die Entwicklung von unsichtbaren Fingerabdrücken erheblich, erklärt Knaggs. Bei der Erfindung half ihm vor allem seine langjährige Erfahrung in verschiedensten Fachbereichen bei Linde: Knaggs hat Mehr effizienz beim Spurensuchen: Kein Bepinseln und aufsprühen. Know-how in der Vakuum- und Dünnschicht-Technologie sowie im Bereich der Spezialgase. Und er beschäftigte sich mit Forensik besonders die gängigen Methoden zur Sicherung von Fingerabdrücken machten ihn neugierig: Ich dachte mir, dass es einen einfacheren und vor allem sichereren Weg geben muss, als die Nutzung von leicht entflammbaren und giftigen Lösungsmitteln, sagt Knaggs. Und mit dem ADROIT -System ist ihm das gelungen: Das Gerät sieht zwar unscheinbar aus: Eine graue Stahlbox mit Sichtfenster, Schaltern, Schläuchen und einem Display. Doch es kombiniert Vakuum-, Dünnschicht- und Gasetechnologien. Herzstück der Entwicklung ist die Vakuumkammer: Dort legen die Kriminaltechniker die Beweisstücke hinein. Selbst ein komplettes Gewehr findet darin Platz. In einem vorgelagerten Vakuum-Dampf- System befinden sich die Substanzen, mit denen die Fingerabdrücke sichtbar gemacht werden sollen. Durch Aufheizen verdampfen diese Stoffe, verbinden sich mit einem Trägergas und werden so mittels einer speziellen Düse in die Vakuumkammer transportiert. Dort benetzen sie das Beweisstück, legen sich als dünner, gleichmäßiger Film über die unsichtbaren Spuren und bringen die Fingerabdrücke ans Licht. Knaggs: Es lässt sich ein breites Substanzspektrum zur Visualisierung in das Gerät einspeisen, unter anderem auch fluoreszierende Substanzen. Bestrahlt mit Laser- oder UV-Licht beginnen diese zu leuchten und machen die Spuren sichtbar. Das ADROIT - System macht die Arbeit der Kriminalisten viel effizienter, denn das lästige manuelle Auftupfen, Besprühen oder Bepinseln mit Chemikalien entfällt. Dies ist ein großer Vorteil, weil dabei die Abdrücke oft beschädigt werden, erklärt Knaggs. Einen ersten Prototypen des Systems hat der Erfinder zunächst auf eigene Faust in der heimischen Garage entworfen bis ihm seine Frau die Versuchswerkstatt untersagt hat. Doch Knaggs war von seiner Innovation überzeugt; mit seinem Team führte er seine Entwicklung in den Linde-Labors weiter. Um die Technik an die Anforderungen der Ermittler anzupassen, arbeiteten die Ingenieure auch eng mit Spezialisten des Kriminalistiklabors der US-Armee (US Army Criminal Investigation Laboratory USACIL) zusammen. Die Ermittler prüften die Technik und verglichen das neue Verfahren mit den besten gängigen Methoden. Das Ergebnis: Das ADROIT -System macht Fingerabdrücke mindestens genauso gut oder besser sichtbar, kommt aber ohne giftige Lösungsmittel aus. Selbst schwer zu untersuchende Oberflächen wie Thermopapier lassen sich mit der neuen Technologie untersuchen: Diese Papiersorte wird unter anderem für

13 Kriminalistik // LINDE TECHNOLOGY # Flugtickets, Quittungen oder Faxe verwendet. Es besitzt eine wärmeempfindliche Beschichtung, die sich durch Hitze schwarz färbt. Für Kriminalisten eine Herausforderung, denn das Papier verfärbt sich auch beim Kontakt mit Lösungsmitteln. Beweisspuren gehen so verloren. Der Vorteil des Linde-Verfahrens: Fingerabdrücke lassen sich bei Raumtemperatur entwickeln und die temperaturempfindliche Schicht wird nicht angegriffen. Auch DNA-Spuren oder Drogenrückstände bleiben unversehrt. Analysen archivieren und weltweit austauschen Basierend auf den Prüfergebnissen der USACIL-Experten optimierten die Linde-Ingenieure ihre Technologie: Wir konnten so das Verfahren hinsichtlich Ergonomie, Abmessungen und Prozessgeschwindigkeit verbessern, sagt Knaggs. Auf der Tagung der American Academy of Forensic Sciences (AAFS) Anfang 2012 wurde das System erstmals der Fachöffentlichkeit vorgestellt. Es gab sehr gute Resonanz von den Fachleuten, die in unserer Entwicklung eine innovative Technologie sehen, so der Linde-Experte. FBI, US-Armee und die deutsche Bundespolizei zeigten bereits reges Interesse. Das im ADROIT -System integrierte Computersystem erleichtert den Ermittlern zusätzlich die Arbeit. Die Kriminalisten können beispielsweise feste Prozessabläufe programmieren: Wiederkehrende Untersuchungen lassen sich routinierter durchführen das garantiert Reproduzierbarkeit und gleichbleibende Qualität. Ein weiterer Praxisnutzen: Das System besitzt eine Netzwerkschnittstelle, die eine Fernüberwachung per Internet und das Abspeichern einzelner Analysen ermöglicht. Ermittlungsteams, die weltweit und mit mehreren Systemen arbeiten, können ihre Prozessabläufe so besser übertragen und aktualisieren. Die Entwicklung von Linde erweitert den Werkzeugkasten der Kriminalisten um ein vielversprechendes Instrument. Für Verbrecher wird es künftig schwieriger, ihre Spuren zu verwischen. Kurzinterview Selbst Zwillinge haben individuelle Fingerabdrücke Linde Technology sprach mit Alexandra Herrmann-Tamm, Kriminalhauptkommissarin beim Bundeskriminalamt in Wiesbaden über die Spurensicherung am Tatort. Welche Bedeutung haben Fingerabdrücke für Kriminalfälle in Zeiten von DNA-Tests? Beides ist wichtig. Sämtliche Informationen auch Werkzeugspuren, Fasern oder Mikrostäube und natürlich die Aussagen von Personen müssen von den Ermittlern, der Staatsanwaltschaft und den Gerichten interpretiert werden. Denn eine DNA-Spur bedeutet nicht zwingend, dass die identifizierte Person der Täter ist oder überhaupt am Tatort war: DNA-Material kann leicht verschleppt werden Fingerabdrücke nicht. Ein weiterer Pluspunkt für die Daktyloskopie, also den Methoden zur Sicherung und Auswertung von Fingerabdrücken: Selbst eineiige Zwillinge sind individuell unterscheidbar, obwohl ihre DNA-Profile identisch sind. Wie lange dauert das Sichern von Fingerabdrücken? Verräterische Hautrillen Linienende Pore Insel Gabelung Kern Kreuzung Delta Fingerabdrücke unterscheiden sich in der Beschaffenheit und Anordnung der Grate. Diese Merkmale heißen Minutien. 150 verschiedene sind insgesamt bekannt. Die individuelle Rillenbildung der Haut geschieht bereits im Mutterleib. LINK: Das hängt vom Spurensicherungsmittel, dem Spurenträger und Folgeuntersuchungen ab. Arbeitet man etwa mit Rußpulver und Folienabzug auf nicht saugenden Oberflächen wie Glas oder Metall, ohne auf andere Spuren achten zu müssen, lässt sich ein Abdruck in Minuten sichern. Saugende Oberflächen wie beispielsweise Papier können mehr Zeit brauchen. Vor allem, wenn noch mögliche DNA-Anhaftungen oder weitere Spuren berücksichtigt werden müssen. Und Was sind die grössten Herausforderungen? Die Abdrücke überhaupt sichtbar zu machen. In den meisten Fällen weiß man nicht, ob daktyloskopische Spuren auf Beweismitteln vorhanden sind. Zudem dürfen die Spurensicherer keine Spur beschädigen. Sehr schwierige Materialien sind Styropor, bestimmte Metalle und Fingerspuren, die in Verbindung mit Blut auftreten. Aber auch feuchte Oberflächen und Geldscheine sind eine Herausforderung. Die Methoden werden deshalb permanent verfeinert und die Analytik verbessert. In Versuchen gelang es beispielsweise sogar, daktyloskopische Spuren auf Haut zu sichern.

14 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Titelthema 14 Neue Wege für Mehr Effizienz und Klimaschutz Energien aus der Erde Auf Kohle und Erdgas kann unsere Industriegesellschaft in absehbarer Zeit nicht verzichten. Moderne Anlagen- und Gasetechnologien von Linde helfen weltweit dabei, die Nutzung fossiler Rohstoffe effizienter und klimafreundlicher zu machen. GROSSBRITANNIEN CCS-TECHNOLOGIE USA Schiefergas LKW fahren vermehrt mit Erdgas. Bei der Förderung und Aufarbeitung von unkonventionellem Erdgas sorgen Gasetechnologien von Linde für mehr Effizienz. Seite 20 Kohlekraftwerke müssen klimafreundlicher werden. Mithilfe des Oxyfuel-Verfahrens lässt sich CO2 leichter aus dem Abgas abtrennen und so besser speichern. Seite 16

15 Titelthema // LINDE TECHNOLOGY # DEUTSCHLAND Rauchgaswäsche Für die Speicherung im Boden muss CO₂ besonders rein sein. Das gelingt mit dem LICONOX Verfahren. Seite 24 SÜDKOREA Kohlevergasung Aus Kohle lässt sich synthetisches Erdgas gewinnen. Diese Umwandlung macht die Nutzung des Rohstoffs umweltfreundlicher. Seite 26 KATAR Gas-to-Liquids Aus Erdgas lassen sich flüssige Treibstoffe herstellen. Das erfordert große Mengen Sauerstoff, den acht Luftzerleger von Linde liefern. Seite 30

16 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Kraftwerkstechnik 16 Kraftwerke im Wandel: Mithilfe der CCS-Technologie lassen sich die CO₂- Emissionen eindämmen. Das Oxyfuel- Verfahren und reiner Sauerstoff von Linde helfen dabei, die Energie aus Kohle klimafreundlich zu machen.

17 Titelthema: Energien aus der Erde Kraftwerkstechnik // LINDE TECHNOLOGY # CCS-Technologie für kommerzielle Anwendung Bildquelle: John Zoiner/Getty Images Autor: Henning Hochrinner Klimaschutz und Kohlekraft Die Welt braucht klimafreundliche Kohlekraft. Eine Lösung: Das CO₂ aus Kraftwerksabgasen abtrennen und im Erdboden speichern. Das Oxyfuel-Verfahren ist dabei ein wichtiger Baustein. Jetzt planen Linde-Ingenieure zusammen mit weiteren Industriepartnern das weltweit leistungsstärkste Oxyfuel-Kraftwerk in Großbritannien für die ersten Tests im kommerziellen Maßstab. Technologien zur klimafreundlichen Kohlenutzung sind gefragter denn je. Denn die Rechnung ist einfach: Der weltweite Energiekonsum steigt rasant. Nach Prognosen der Internationalen Energieagentur (IEA) verdoppelt sich der globale Bedarf bis Doch erneuerbare Energien können die steigende Nachfrage längst nicht decken. Daher werden wir wahrscheinlich noch für Jahrzehnte auf fossile Brennstoffe vor allem Kohle zur Stromerzeugung angewiesen sein. Um den Klimawandel hierdurch nicht weiter zu forcieren, müssen die CO₂-Emissionen der Kraftwerke dringend eingedämmt werden. Denn in den westlichen Industriestaaten bildet Kohle heute noch das Rückgrat der Stromproduktion: In den USA stammten irdischen Lagerstätten gespeichert. Damit ließen sich bis zum Jahr 2050 etwa 20 Prozent der weltweit nötigen CO₂-Einsparungen erreichen, um die Klimaerwärmung auf zwei Grad Celsius zu begrenzen. Auch Linde engagiert sich deshalb intensiv für die weitere Erprobung der CCS-Technologie. Zusammen mit den Kraftwerksspezialisten der französischen Firma Alstom und dem britischen Kraftwerksbetreiber Drax planen die CO₂-Manager von Linde derzeit den Bau einer innovativen Oxyfuel-Anlage in der Grafschaft North Yorkshire in England. Mit 304 Megawatt Nettoleistung wird es das leistungsstärkste Oxyfuel-Kohlekraftwerk weltweit sein und klimafreundlichen Strom für mehr als Haushalte erzeugen. Ver noch etwa 42 Prozent des Stroms aus Kohlekraftwerken, so die U. S. Energy Information Administration. Selbst in Deutschland, dem Vorreiter bei erneuerbaren Energien, ist der Anteil ähnlich hoch. Auch in Asien setzt man auf Kohle: Der einfachste Weg für Nationen wie China und Indien, schnell und preiswert Strom zu produzieren, ist der Bau neuer Kohlekraftwerke. Der Brennstoff ist günstig, meist vor Ort vorhanden und die Länder verfügen über das Know-how solche Kraftwerke zu bauen, sagt Philip Beer, Direktor Clean Energy Europa bei Linde. Eine Strategie, um die CO₂-Emissionen trotz wachsendem Energiehunger zu drosseln, ist die CCS-Technologie (CCS = Carbon Capture and Storage): Kohlendioxid, das bei der Kohleverbrennung entsteht, wird im Kraftwerk abgetrennt, gereinigt und anschließend in unter- Gross- Britannien Das geplante Oxyfuel- Kraftwerk soll jährlich zwei Millionen Tonnen CO₂ einsparen. glichen mit einem konventionellen Kraftwerk werden wir jährlich zwei Millionen Tonnen CO₂ einsparen können, indem wir es in salinen Aquiferen unter der Nordsee speichern, sagt Beer. Die Anlagenspezialisten von Linde bauen die Luftzerleger für das geplante Kraftwerk: Diese produzieren täglich rund Tonnen Sauerstoff. Denn bei der Oxyfuel-Technik wird die Kohle mit reinem Sauerstoff statt Luft verbrannt. Der Vorteil: Das Rauchgas besteht dann vor allem aus CO₂ und Wasserdampf und das Kohlendioxid lässt sich durch Abkühlen einfach abtrennen. Das Kraftwerk in North Yorkshire wird ein wichtiges Demonstrationsprojekt für die CCS-Technologie werden und auch für das Oxyfuel-Verfahren: Denn bislang gibt es lediglich kleinere Pilotprojekte, wie die von Vattenfall betriebene Oxyfuel-Anlage im Industriepark

18 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Kraftwerkstechnik 18 Titelthema: Energien aus der erde Schwarze Pumpe in Brandenburg mit 30 Megawatt thermischer Leistung. Auch dort hat Linde zahlreiche Komponenten geliefert und das Konzept für den Gesamtprozess entwickelt. Für die Zukunft ist es wichtig, die Technologie schrittweise in den großtechnischen Maßstab zu übertragen, um sie insgesamt weiter zu verbessern, erklärt CCS- Experte Beer. Und das Kraftwerk in North Yorkshire ist der nächste Ent- Wo am meisten Kohle konsumiert wird Anteile der Regionen am weltweiten Kohleverbrauch 67,1% 15,6% Quelle: BP Review of World Energy ,7 % 0,2% 13,7% 2,7% Asien/Pazifik Nordamerika Süd- & Zentral- amerika Europa & Eurasien Mittlerer Osten Afrika wicklungsschritt: Die erste CCS-Demonstrationsanlage im kommerziellen Maßstab, sagt Beer. Ist das Projekt erfolgreich, soll die Implementierung in einem Großkraftwerk der Gigawatt-Klasse folgen. Um aus den unterschiedlichen CCS-Technologien die beste auswählen zu können, müssen sämtliche Verfahren in der Praxis im mittleren Maßstab von bis zu 300 Megawatt getestet werden, erklärt Dr. Bernd Holling, Direktor Geschäftsentwicklung Clean Energy und CCS bei Linde. Denn nur durch den Praxistest lassen sich Oxyfuel-Verfahren, Pre-Combustion- oder Post-Combustion-Verfahren wirklich vergleichen. Die Technologien verfolgen zwar allesamt das gleiche Ziel: den CO₂- Ausstoß zu senken. Aber sie haben jeweils völlig unterschiedliche Ansätze. Beim Pre-Combustion-Verfahren wird die Kohle vor der Verbrennung zuerst vergast und mit einer CO₂-Abtrennung kombiniert. Das geschieht im so genannten IGCC-Prozess (Integrated Gasification Combined Cycle). Verbrannt wird anschließend reiner Wasserstoff. Die Post-Combustion-Technik hingegen entfernt das Kohlendioxid erst nach dem Verbrennen. Verschiedene Prozesse befreien das Rauchgas schrittweise von Verunreinigungen, bevor das CO₂ eingefangen wird. Verglichen mit einem Oxyfuel-Kraftwerk ist diese Reinigung aufwendiger, weil die Verbrennungsabgase mehr Schadstoffe enthalten. Für die Erprobung der CCS-Technik ist der Standort in North Yorkshire gut geeignet. Denn das abgetrennte Kohlendioxid kann einfach per Pipeline zur Küste und auf die offene See weitergeleitet werden, wo es dann im Nordseeboden gespeichert wird. Verglichen mit anderen Ländern sind die geografischen Bedingungen in Großbritannien optimal. Es müssen in der Regel nur kurze Strecken bis zur Küste überbrückt werden, erklärt Beer. Ein weiterer Vorteil: Die politischen Rahmenbedingungen auf der Insel sind eindeutig, denn alle neu gebauten Kohlekraftwerke müssen künftig mit CCS-Technik ausgestattet werden. Kraftwerksfutter: Die mit Kohle versorgte Anlage des britischen Betreibers Drax (oben) zählt zu den effizientesten weltweit. In der Grafschaft North Yorkshire, England, wird jetzt der Bau einer innovativen Oxyfuel- Anlage inklusive CO₂-Abtrennung (rechts) geplant und damit eines der wichtigsten CCS-Demonstrationsprojekte.

19 Titelthema: Energien aus der Erde Kraftwerkstechnik // LINDE TECHNOLOGY # Mehr Demonstrationsprojekte für die Industrie In einigen anderen Ländern, die auch keinen direkten Zugang zur See haben, ist die CO₂-Speicherung teilweise ein strittiges Thema: Gegen die unterirdische Speicherung am Festland gibt es Widerstände. Wichtige CCS-Demonstrationsprojekte können deshalb nicht realisiert werden. Gründe für die Ablehnung sind Befürchtungen, dass unterirdische Speicher das Kohlendioxid nicht sicher fixieren oder durch die CO₂-Verpressung in salinen Aquiferen Salzwasser ins Grundwasser gelangen könnte. Forschungsergebnisse haben diese Bedenken allerdings nicht bestätigt: Das Geoforschungszentrum Potsdam erprobt die Technik bereits seit Juni 2008 im Rahmen des Projekts CO₂MAN (früher CO₂SINK). Am Standort Ketzin werden dafür pro Stunde 1,5 Tonnen Kohlendioxid durch armdicke Rohre in tiefer liegende Gesteinsschichten geleitet. Linde liefert hierfür das nötige Kohlendioxid sowie Technologie zur Zwischenspeicherung und Verpressung des Gases. Am Standort gewährleisten undurchlässige Schichten aus Gips und Ton, dass der CO₂-Speicher wie in einer Käseglocke abgekapselt bleibt. Kritiker bemängeln, dass die gespeicherten Mengen in Ketzin zu gering sind, um auf die Anwendung im großen Maßstab schließen zu können. Deshalb müssen künftig auch Projekte im industriellen Maßstab folgen, um die Speicherung weiter zu erproben ähnlich dem Projekt in Großbritannien. Es gibt allerdings weitere Hürden für die Einführung der klimafreundlichen Kraftwerkstechnik: Die CO₂-Abtrennung und -Speicherung erfordert große Investitionen in die Technik und sie senkt auch die Effizienz eines Kraftwerkes, erklärt Beer. Unabhängig vom eingesetzten CCS-Verfahren verbrauchen die zusätzlich dafür benötigten Anlagen Energie, um das CO₂ einzufangen. Ein Kohlekraftwerk verliert deshalb nach heutigem Stand der Technik etwa zehn Prozent an Wirkungsgrad. Viele Kraftwerksbetreiber stehen der CCS- Technik aus diesem Grund zögerlich gegenüber. Programme wie die NER-300-Förderung durch die Europäische Union sind darum sehr wichtig für die Weiterentwicklung der CCS-Verfahren. Auch Linde hat sich gemeinsam mit den Partnern Alstom und Drax mit dem Oxyfuel- Kraftwerk-Projekt in England für die Förderung beworben. Das Projekt wird derzeit von der EU geprüft. Bekommen die Industriepartner den Zuschlag, verpflichten sie sich auch für ein langfristiges Engagement in Sachen umweltfreundliche Stromproduktion: Denn mit Inanspruchnahme der Förderung müssen die Betreiber die CO₂-Abtrennung und -Speicherung für mindestens zehn Jahre fortführen. Läuft alles nach Plan, könnte das Kraftwerk ab 2017 ans Netz gehen. Der Aufwand zur Entwicklung der CCS-Technologie ist hoch, aber er lohnt sich: Kohlekraftwerke und Industrieverbraucher stoßen signifikante CO₂-Mengen an einem Ort aus. Damit sind sie viel wirkungsvoller mit klimafreundlicher Technik auszustatten als andere Emittenten, erklärt Beer. Der Aufwand, um bei Privathaushalten oder im Straßenverkehr die Emissionen vergleichbar zu reduzieren, wäre viel höher. Mit CCS bedeutet ein steigender Energiebedarf nicht automatisch mehr CO₂-Emissionen und das ist gut fürs Klima. LINK: Kurzinterview Die CO₂-Emissionen müssen reduziert werden Warum setzen Sie auf die CCS-Technologie? Nimmt man den Zusammenhang zwischen Klimaerwärmung und Treibhausgasemissionen ernst, muss der CO₂-Ausstoß begrenzt werden. CCS-Technologien kosten zwar Energie, aber der Nutzen überwiegt das Risiko des Nicht-Handelns. Die Industrienationen haben bei der Umsetzung eine wichtige Vorbildfunktion. Ohne ihre Anstrengungen wird sie sich nicht durchsetzen das wäre für die Klimafolgen fatal. Welches Verfahren ist das Beste? Linde Technology sprach mit Dr. Bernd Holling, Experte für Carbon Capture and Storage (CCS) bei Linde, über die Vorteile, Projekte und die Zukunft der CCS-Technologie. Das lässt sich leider noch nicht abschließend beurteilen: Oxyfuel-Kraftwerke haben durch die höhere Temperatur einen etwas höheren Wirkungsgrad bei der Verbrennung das ist ein Vorteil. Das Post-Combustion-Verfahren hingegen kann bisher als einzige Technologie auch bei bestehenden Kraftwerken nachgerüstet werden. Generell gilt, dass alle drei Technologien Oxyfuel, Post- oder Pre-Combustion die Kraftwerkseffizienz senken. Für die abschließende Beurteilung sind Demonstrationsanlagen wie in Großbritannien immens wichtig. Denn nur in der Praxis lassen sich die Technologien wirklich vergleichen. Welche weiteren CCS-Projekte gibt es bei Linde? Neben dem geplanten Oxyfuel-Kraftwerk in Großbritannien engagieren wir uns beispielsweise bei einer Pilotanlage des italienischen Energiekonzern ENEL SpA, um abgetrenntes CO₂ aufzureinigen, zu verflüssigen und zu lagern. Die Anlage entsteht bei Brindisi in Apulien. Unterstützt vom U. S. Department of Energy bauen wir zudem eine CCS-Pilotanlage in Wilsonville, Alabama. Ab 2014 sollen dort innovative Verfahren für die CO₂-Wäsche bei der Post-Combustion- Technik getestet werden. Die Anlage soll mindestens 90 Prozent des CO₂ entfernen, die Energiekosten sollen aber lediglich um 30 Prozent steigen.

20 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // Schiefergas 20 Titelthema: Energien aus der erde Schiefergas: Basis für die LNG-Mobilität Treibstoff aus der Tiefe Mobilität erfordert Energie. Noch basieren Kraftstoffe auf Erdöl, aber der schwindende Rohstoff lässt sich ersetzen zum Beispiel durch Erdgas. In Nordamerika werden LKW verstärkt mit Flüssigerdgas angetrieben. Das Land besitzt riesige Schiefergas-Vorkommen. Linde-Technologien helfen bei der Förderung und Aufarbeitung. Auch bei der eigenen Truck-Flotte setzt man auf LNG. Autorin: Caroline Zörlein Bildquelle: Shuli Hallak/Corbis Sie sind die wahren Könige der Straße: amerikanische Trucks. Ihre Welt sind die endlosen Asphaltbänder der Interstates den Superautobahnen der USA. Im Bauch riesiger Sattelschlepper wird Holz von der Ost- an die Westküste transportiert, und auf der Rückfahrt reisen Früchte und Gemüse mit. Fast Kilometer zieht sich allein die Interstate 80 von New York bis nach San Francisco. Dabei schlucken die Verbrennungsmotoren der Trucks Unmengen Diesel. Doch es gibt Alternativen: erdgasbetriebene Fahrzeuge so genannte Natural Gas Vehicles, kurz NGV. Die Rohstoffsituation ist bei Erdgas im Vergleich zu Erdöl weniger angespannt, mittlerweile ist es auch kostengünstiger. Und die NGVs bieten einen weiteren Vorteil: Erdgas verbrennt sauberer als Diesel. Das reduziert die CO₂-Emissionen um 20 Prozent, Schwefel um 100 Prozent sowie NO X (Stickoxide) um bis zu 70 Prozent und auch die Partikelemissionen sind geringer, sagt Earl Lawson, Vizepräsident für Energielösungen bei Linde Nordamerika. Auch Linde setzt beim Antrieb der eigenen LKW-Flotte verstärkt auf verflüssigtes Erdgas, kurz LNG für Liquefied Natural Gas: In Süd-Kalifornien testete das Unternehmen während eines Pilotprojekts bereits die Effizienz dreier LNG-Trucks, die flüssiges CO₂ im Ballungsgebiet von Los Angeles liefern. Das Ergebnis: Die Treibstoffkosten ließen sich mit den erdgasbetriebenen Trucks um 30 Prozent reduzieren. Ein wichtiger Faktor, denn die Linde-LNG-Trucks legen pro Jahr etwa Meilen zurück, das entspricht etwa Kilometern. Mittlerweile hat Linde 20 weitere LNG-betriebene LKW beschafft und setzt damit verstärkt auf den alternativen Kraftstoff. Die neuen Fahrzeuge werden nach und nach in die Linde-Flotte mit über USA Schiefergas deckt inzwischen 23 Prozent des amerikanischen Energiemarktes ab. Bis 2035 sollen es nach Schätzungen der IEA 49 Prozent sein. 700 Trucks integriert. Sie sollen ab dem dritten Quartal 2012 über die amerikanischen Straßen rollen, um nordamerikanische Kunden mit Flüssiggasen zu beliefern. Ein weiterer Vorteil ist, dass die LNG- Trucks mehr als 500 Kilogramm leichter sind als dieselbetriebene Fahrzeuge. Deshalb können wir das Ladegewicht erhöhen, erklärt Ed Windsor, zuständig für das Flottenmanagement bei Linde Nordamerika. Auch für den Fahrer wird es komfortabler, denn die Maschinen laufen deutlich leiser als die Variante mit Dieselantrieb. Bei einem Zehn-Stunden-Tag am Steuer bedeutet das eine enorme Erleichterung. Äußerlich erkennt ein Laie kaum den Unterschied zwischen Diesel- und LNG-Truck. Einzig die Kraftstofftanks sehen unterschiedlich aus, erklärt der Linde-Manager. Diesel-Trucks besitzen einen Satteltank aus Aluminium, die erdgasbetriebenen Fahrzeuge sind mit einem Kryotank aus hochwertigem Edelstahl ausgerüstet, so Windsor. Mit der neuen Truck-Flotte wird das Unternehmen selbst zum LNG- Kunden. Das bekräftigt einmal mehr unsere Überzeugung, dass LNG ein vorteilhafter Treibstoff ist, und wir damit einen weiteren wichtigen Schritt in Sachen Nachhaltigkeit gehen, sagt Lawson. Diese Ansicht teilt mittlerweile auch die Politik: US-Präsident Barack Obama sprach sich Ende Januar 2012 in seiner Ansprache zur Lage der Nation für den Einsatz von Erdgas im LKW-Verkehr aus und machte deutlich, dass er stärker auf Erdgas aus den USA setzt. Hintergrund ist, dass in den Vereinigten Staaten und Kanada in den letzten Jahren große Gasvorkommen in Schiefergestein entdeckt wurden. Das Schiefergas hat eine regelrechte Goldgräberstimmung in der Energiebranche ausgelöst. Mit den neuen Lagerstätten sind die USA zum größten

21 Rohstoffrausch: Durch die Schiefergas-Vorkommen sind die Vereinigten Staaten zum weltgrößten Erdgasproduzenten aufgestiegen. SchieferGAs // LINDE TECHNOLOGY #

22 LINDE TECHNOLOGY #1.12 // SchieferGas 22 Titelthema: Energien aus der erde Erdgasproduzenten der Welt aufgestiegen und haben sogar Russland überholt. Das Schiefergas deckt inzwischen etwa 23 Prozent des amerikanischen Erdgasmarktes. Nach Schätzungen der Internationalen Energiebehörde (IEA) sollen es bis 2035 sogar 49 Prozent werden. Erdgasschätze effizienter heben Aber der Gasschatz kilometertief unter der Erdoberfläche muss erst aus dem Gestein befreit werden. Um diese so genannten unkonventionellen Vorkommen zu erschließen, nutzen Bergbaufirmen eine ausgeklügelte Technologie, das Hydraulic Fracturing. Dabei schraubt sich ein Bohrer erst vertikal tausende Meter tief und dann horizontal in mehrere Richtungen. Anschließend werden Wasser, Sand und Chemikalien unter hohem Druck in das Bohrloch gepresst. Dadurch entstehen künstliche Risse im Gestein, die das Erdgas befreien, sodass es gefördert werden kann. Mittlerweile sind die Bohrkosten dramatisch gesunken, und die Schiefergasgewinnung hat in den USA stark zugenommen, erklärt Steve Bertone, Geschäftsführer von Linde Process Plants, USA. Beispielsweise ist die Anzahl der Weniger Wasser, mehr ertrag: Gas- Wasser-Mix optimiert Förderung. Bohrpunkte im Marcellus Shale im Bundesstaat Pennsylvania von fast Null im Jahr 2007 auf rund im Jahr 2010 angestiegen, so Bertone. Auch Linde ist entlang der Wertschöpfungskette von der Förderung bis zur Reinigung des Schiefergases beteiligt: Vor allem den hohen Wasserverbrauch wollten die Erdgasspezialisten reduzieren. Die große Wassermenge ist nötig, um ausreichend Risse zu erzeugen. Denn je größer die dadurch entstehende Oberfläche ist, desto mehr Schiefergas kann gefördert werden und desto wirtschaftlicher ist der Prozess, erklärt Robin Weir, Managerin für Öl- und Gas-Technologie im Team Energielösungen bei Linde Nordamerika. Dazu bietet Linde eine innovative Technologie an: Die Experten versetzen die in den Boden gepumpte Flüssigkeit mit den natürlichen Gasen Stickstoff oder Kohlendioxid. Der Stickstoff wird flüssig geliefert, dann vor Ort verdampft und entweder als reines Gas oder gemischt mit wässrigen Lösungen als Emulsion oder Schaum in den Boden gebracht, sagt Weir. Verflüssigtes CO₂ kann direkt injiziert werden oder ebenfalls in Kombination mit wässrigen Lösungen. Beide Gase reduzieren den Wasserverbrauch und erhöhen die Fördermengen. Wie viel Erdgas letztlich gewonnen werden kann, bestimmen Druck und Viskosität der eingebrachten Flüssigkeit, sagt Linde-Expertin Weir. Und diese Eigenschaften lassen sich über den CO₂- bzw. N₂-Anteil sehr gut steuern. Ein weiterer Vorteil des Gas-/Wasser-Mixes: Es entsteht weniger Abwasser. Zwar verbleibt ein Teil der Flüssigkeit im Gestein, aber große Mengen werden nach oben gespült und müssen in Spezialbecken gelagert und entsorgt werden. Linde versorgt die Betreiber aber nicht nur mit den Gasen. Das Servicepaket beinhaltet sowohl die professionelle Lagerung der Gase vor Ort als auch Pumpen und Systeme zur Druckerhöhung, bevor die Gase der Mischeinrichtung zugeführt werden. Eine Studie über Schiefergaslagerstätten belegt die Vorteile des Verfahrens: In der Nähe von Montney in der Provinz British Columbia im Westen Kanadas lagern nach Schätzungen von Experten Erdgasvorräte von über Billionen Kubikmetern. Die Förderanlagen in diesem Gebiet, die N₂ und CO₂ einsetzten, konnten deutlich mehr Gas produzieren und verbrauchten weniger Zusatzstoffe. Allein die Wasserersparnis rechtfertigt den Einsatz, so der Ingenieur Lyle H. Burke von der Beraterfirma RPS Energy in Calgary, Kanada und Koautor der Studie. Zwar seien die Kosten der Technologie nicht unerheblich, doch das kompensiere die gesteigerte Fördermenge bei weitem. Das freigesetzte Gas muss nach der Förderung oberirdisch weiterbehandelt werden, damit Industrie- und Privatverbraucher den Rohstoff nutzen können. Das extrahierte Schiefergas enthält verschiedene Komponenten wie Kohlendioxid, Methan, Ethan, Propan und Butan, aber auch schwerere Kohlenwasserstoffverbindungen, erklärt Bertone. Das Rohgas wird mithilfe etablierter Linde-Verfahren weiterbehandelt unter anderem komprimiert und kryogen gekühlt um es in seine Bestandteile aufzutrennen. Produkte, beispielsweise Methan, werden dann zu Privatund Industriekunden geliefert, während die schweren Komponenten (Ethan, Propan, Butan) von der chemischen und petrochemischen Industrie weiterverarbeitet werden. Ein begehrtes Nebenprodukt der Schiefergasvorkommen sind so genannte NGL (Natural Gas Liquids): Diese bestehen aus Ethan und schweren Kohlenwasserstoffen und bilden einen idealen Rohstoff für die Steamcracker der Petrochemie

23 Titelthema: Energien aus der Erde SchieferGas // LINDE TECHNOLOGY # Gesamtpotenzial Erdgas* in Billionen Kubikmeter Kumulierte Förderung: (Welt gesamt: 95 Bill. m³) Ressourcen konventionell (Welt gesamt: 313 Bill. m³) Ressourcen unkonventionell (Welt gesamt: 217 Bill. m³) Reserven (Welt gesamt:192 Bill. m³) * Quelle: DERA Rohstoffinformationen 2011 Die kumulierte Förderung bezeichnet die Erdgasmenge seit Förderbeginn. Ressourcen sind nachgewiesene, aber technisch und/oder wirtschaftlich noch nicht gewinnbare sowie geologisch mögliche Erdgasmengen. Unter Reserven versteht man nachgewiesene, zu heutigen Preisen und heutiger Technik wirtschaftlich gewinnbare Erdgasmengen. zur Olefin-Produktion. Zudem besitzt das Flüssiggas einen deutlich höheren Verkaufswert. Zur Rückgewinnung des wertvollen Rohstoffs bietet die Linde Engineering Division ein bewährtes Verfahren an: CRYOPLUS, das mit einer Effizienz von bis zu 98 Prozent arbeitet. Und die boomende Schiefergasexploration treibt den Markt Erdgas für die Straße: Um das Schiefergas zu fördern (links), müssen künstliche Risse in tiefen Gesteinsschichten erzeugt werden. Im Tank von schweren Trucks dient das aufbereitete Erdgas als umweltfreundlicher Treibstoff (Mitte und rechts). an: In weniger als einem Jahr bekam Linde Process Plants den Auftrag für drei Flüssiggas-Rückgewinnungsanlagen im Williston-Becken sowie für eine Anlage im Anadarko-Becken. Durch die Schiefergasvorkommen sind die USA unabhängiger von ausländischem Erdöl geworden, erklärt Lawson. Die LNG-Produktion schafft auch neue Jobs vor Ort das kurbelt die Wirtschaft in der Region an. Erdgas ist von allen fossilen Brennstoffen die sauberste Option und kann somit auf dem Weg in eine CO₂-arme Energiezukunft von großer Bedeutung sein. Damit die Trucks künftig durchs ganze Land rollen können, ist aber eine Infrastruktur für LNG-Produktionsanlagen und LNGTankstellen nötig. Lawson: Mittlerweile gibt es offensive Pläne, dieses Versorgungsnetz zu verbessern. Denn LNG dient nicht nur als Kraftstoff für LKW, sondern kann Diesel in vielen Anwendungen ersetzen: in der Schifffahrt, auf der Schiene oder bei der Energieerzeugung. Die Rohstoffquelle ist vorhanden jetzt muss sie effizient genutzt und verteilt werden. LINK: