Skip to main content
Top

2015 | Book

Die Kaliindustrie im 21. Jahrhundert

Stand der Technik bei der Rohstoffgewinnung und der Rohstoffaufbereitung sowie bei der Entsorgung der dabei anfallenden Rückstände

insite
SEARCH

About this book

Nie war die Nachfrage nach Kalidüngemitteln in der etwa 150 jährigen Geschichte des Industriezweiges so groß wie heute. Die rasant anwachsende Weltbevölkerung schreit nach einer stabilen und nachhaltigen Nahrungsgüterversorgung. Bei der Energiewende kommt der vermehrten Nutzung nachwachsender Biokraftstoffe eine wichtige Rolle zu. Beides stellt die moderne Landwirtschaft vor große Herausforderungen, die ohne den Einsatz von mineralischen Düngemitteln nicht zu meistern sind.

In unserer modernen Industriegesellschaft mit ihrem Spannungsfeld zwischen Ökonomie und Ökologie rückt aber gleichzeitig auch die Kalidüngemittelproduktion zunehmend in das öffentliche Interesse. Interessensvertreter verschiedenster Art kritisieren vor allem die Praxis bei der Entsorgung der unvermeidbar anfallenden Produktionsrückstände sowie auch einzelne Produktionsweisen selbst und stellen die Nachhaltigkeit des heute an einem konkreten Standort praktizierten Methodeninventars in Frage. Dabei wird vielfach auf einen Stand der Technik Bezug genommen, der anderswo vermeintlich besser, höher – kurzum: nachhaltiger sein soll.

Das vorliegende Buch stellt sich dieser Debatte und definiert den heute – also in der Mitte des zweiten Jahrzehntes des 21. Jahrhunderts bestehenden – Stand der Technik bei der Kalidüngemittelproduktion und beschreibt auch, wie sich dieser in der etwa 150 jährigen Geschichte der Kaliindustrie – ausgehend vom Mutterland Deutschland in den anderen kaliproduzierenden Ländern entwickelt hat. Dazu werden alle 2014 weltweit in Betrieb befindlichen Standorte der Kalidüngemittelproduktion mit den dort betriebenen Methoden, Verfahren und Anlagen vorgestellt und hinsichtlich ihrer individuellen Charakteristika beleuchtet. Letztlich wird ein heute bestehender Stand der Technik präsentiert, der auch diese standortspezifischen Randbedingungen zu würdigen vermag.

Table of Contents

Frontmatter
1. Begriffsbestimmung und Methodik
Zusammenfassung
In der Bundesrepublik Deutschland sind die rechtlichen Grundlagen für die der Kalidüngemittelproduktion zugrundeliegende bergmännische Tätigkeit vor allem in der Rohstoffsicherungsklausel (§ 48 Abs. 1 Satz 2) des Bundesberggesetzes (BBergG 1980, /79/) und daneben in den Regelungen zu den Betriebsplanverfahren (§ 51 BBergG 1980, /79/) verankert (Pawlik 1943d, /735/). Bereits im Bundesberggesetz rekuriert der Gesetzgeber bei der Festlegung von Mindestanforderungen vielfach auf die Allgemein Anerkannten Regeln der Technik, in der Bergverordnung für alle bergbaulichen Bereiche (Allgemeine Bundesbergverordnung – ABBergV 1995, /5/) dagegen bezüglich der Sicherheit und des Gesundheitsschutzes der Beschäftigten (§ 2 Abs. 4 Nr. 4) sowie der Entsorgung bergbaulicher Abfälle (§ 22a Abs. 1) stringenter auf das Erfordernis der Durchführung solcher Tätigkeiten nach dem Stand der Technik (Box 1.1).
Henry Rauche
2. Ursprung und Geschichte der industriellen Produktion von Kalidüngemitteln
Zusammenfassung
Kali (Synonym für den englischsprachigen Terminus potash), wissenschaftlich exakter formuliert das Element Kalium (K), spielt als wesentlicher Pflanzennährstoff eine wichtige Rolle in der Landwirtschaft. Gemeinsam mit Stickstoff (N) und Phosphor (P), den 2 anderen Hauptnährstoffen, wird Kalium in großen Mengen für das Pflanzenwachstum benötigt (Neitzel 1996, /704/). Landwirtschaftliche Dauerbewirtschaftung führt zwangsläufig zur Verminderung dieser Nährstoffe im Boden, weshalb die Kompensation dieser Nährstoffverluste durch den Einsatz von Düngemitteln in der Landwirtschaft unerlässlich ist.
Henry Rauche
3. Kaliverbrauch und Kaliproduktion heute
Zusammenfassung
Die Kaliindustrie beschäftigt heute weltweit ungefähr 65.000 Arbeitnehmer, die gemeinsam in den vergangenen Jahren durchschnittlich einen jährlichen Umsatz von etwa 18 Milliarden Euro erwirtschafteten. Alle Kalidüngemittelproduzenten gemeinsam hatten mit einer weltweit summierten Ertragssteuerlast von jährlich mehr als 2,5 Milliarden Euro sowie den zusätzlichen Zahlungen von Grund-, Gewerbe- und Lohnsteuern in einer deutlich höheren Größenordnung einen wichtigen Beitrag für die regionalen und nationalen Staatshaushalte ihrer Herkunfts-, respektive Produktionsländer geleistet. Insofern besitzt die Kaliindustrie einen hohen makroökonomischen Stellenwert, der von Land zu Land jedoch erhebliche Unterschiede aufweist.
Henry Rauche
4. Randbedingungen der Kalidüngemittelproduktion
Zusammenfassung
Die bei der Kalidüngemittelproduktion zum Einsatz kommenden Methoden, Verfahren und Anlagen werden in ihrer Anwendbarkeit wie auch hinsichtlich ihrer technischen und ökologischen Effizienz und damit auch in ihrer ökonomischen Attraktivität allein durch die an den verschiedenen Standorten natürlich vorgegebenen und vom Menschen geschaffenen Randbedingungen kontrolliert. Im Folgenden werden die im Einzelnen ausgesprochen verschiedenartigen Randbedingungen der Standorte der Kalidüngemittelproduktion soweit erläutert, wie es für die Diskussion der praktizierten unterschiedlichen Methoden und Verfahren zur Rohstoffgewinnung und -aufbereitung von Wichtigkeit ist.
Henry Rauche
5. Methoden, Verfahren und Anlagen zur Gewinnung von Kalirohstoffen
Zusammenfassung
Die zur Kalidüngemittelproduktion erforderlichen Wertstoffkomponenten kommen einerseits in natürlichen Gewässern als Lösungen vor, andererseits wurden sie durch Evaporation von wässrigen Lösungen, vor allem von Meerwasser, in früheren Zeiten der Erdgeschichte als Feststoff abgelagert. Diese bilden so in Verbindung mit anderen Salzen Kalilagerstätten, welche über geologische Zeiträume durch weitere Gesteinsschichten, meist durch Sedimente, überdeckt wurden und damit in tiefere Positionen des geologischen Untergrundes gelangten.
Henry Rauche
6. Methoden, Verfahren und Anlagen zur Aufbereitung von Kalirohstoffen sowie zur Veredlung, Speicherung und zum Transport von Fertigprodukten
Zusammenfassung
Wie für die Aufbereitung anderer Rohstoffe auch, besteht das Grundprinzip der Aufbereitung der festen Kalirohsalze, wie auch der natürlichen oder technischen Lösungen, in der Konzentration des Wertstoffinhaltes durch die Abtrennung von wertlosen und/oder schädlichen Beimengungen (Serowy 1952, /922/; Autenrieth 1958, /34/; Banks 1976, /59/; Eatock 1982, /219/; 1985, /220/; Hrynewich 1983, /417/; Zandon 1985, /1151/; Schubert 1986, /901/; Singewald 1991, /938/; Garrett 1996, /315/; Schultz et al. 2000, /904/; Stahl et al. 2005, /973/). Um diesen Trennprozess herbeizuführen, können die unterschiedlichen physikalischen wie auch die unterschiedlichen chemischen Eigenschaften der im Rohsalz auftretenden Minerale beziehungsweise Lösungskomponenten ausgenutzt werden.
Henry Rauche
7. Massen-Volumen-Bilanzen der Kalidüngemittelproduktion und Möglichkeiten zur Erzeugung verkaufsfähiger Nebenprodukte
Zusammenfassung
In den natürlichen festen und flüssigen Rohstoffen, die zur Kalidüngemittelproduktion genutzt werden, sind die Wertstoffkomponenten KCl, K2SO4, KNO3 und/oder MgSO4 in unterschiedlichen, stets jedoch nur in untergeordneten Masse- und Volumenanteilen enthalten. Die größten Masse- und Volumenanteile dieser natürlichen Rohstoffe nehmen andere Stoffe ein, für die es unter den heute gegebenen ökonomischen Randbedingungen nur begrenzt die Möglichkeit einer Weiterverwertung gibt. Daher müssen einige dieser Stoffe gänzlich, andere zu ihrem größten Teil einer umweltschonenden und damit ökologisch vertretbaren Beseitigung zugeführt werden.
Henry Rauche
8. Methoden, Verfahren und Anlagen zur Entsorgung von Rückständen aus der Gewinnung und Aufbereitung von Kalirohstoffen zu Kalidüngemitteln
Zusammenfassung
Unvermeidbar fallen weltweit bei der Kalidüngemittelproduktion aus festen Rohsalzen wie auch aus natürlichen Lösungen sowohl feste als auch flüssige Rückstände an, für die eine Verwertung technisch nicht möglich, ökologisch nicht nachhaltig und/oder wirtschaftlich nicht vertretbar ist (Kapitel 7). Darüber hinaus entstehen bei der Aufhaldung fester Aufbereitungsrückstände als Folge der Niederschlagseinwirkung auf die Haldenkörper Salzlösungen, für deren größten Teil ebenfalls keine Verwertungsmöglichkeit besteht. Wie für andere Zweige der extraktiven Industrie besteht deshalb auch für die Kaliindustrie eine der größten Herausforderungen in der Beseitigung dieser Rückstände (Scharf 1990, /875/).
Henry Rauche
9. Zusammenfassende Diskussion zum Stand der Technik bei der Kalidüngemittelproduktion
Zusammenfassung
Ausgehend von den vorab ausführlich erläuterten Methoden, Verfahren und Anlagen, wie sie heute weltweit bei der Kalidüngemittelproduktion eingesetzt werden, soll nunmehr eine Ableitung eines möglichst konkreten aber allgemeingültigen Standes der Technik versucht werden. Wie bereits am Anfang der Recherche- und Analysenarbeit festgestellt und auch in den Kapiteln 1 und 4 beschrieben wurde, sind dabei die für jeden einzelnen Produktionsstandort bestehenden individuellen und von der Natur vorgegebenen lagerstättengeologischen, montanhydrogeologischen und sonstigen bergbausicherheitlichen sowie die klimatischen Randbedingungen, aber auch die vom Menschen geschaffenen infrastrukturellen und logistischen Voraussetzungen zu berücksichtigen.
Henry Rauche
10. Standort-Steckbriefe
Zusammenfassung
Dieses letzte Kapitel des Buches stellt ein Addendum zu den vorstehenden 9 Kapiteln dar, in dem die weltweit insgesamt 71 Standorte, an denen im Jahr 2014 im planmäßigen industriellen Betrieb Kalirohstoffe gewonnen und/ oder zu Kalidüngemitteln aufbereitet wurden, in einer Art STANDORT-STECKBRIEFE charakterisiert werden sollen. Alle 71 Standorte sind in individuellen Abschnitten ihren Betreibern, den Kalidüngemittelproduzenten zugeordnet. Der Reihenfolge der Beschreibung der einzelnen Kaliproduzenten und deren Produktionsstandorte liegt als Gliederungsprinzip die Auflistung nach der heute, also Mitte des Jahres 2015 installierten Produktionskapazität zugrunde. Vorsorglich sei darauf hingewiesen, dass sich an vielen Produktionsstandorten zurzeit beziehungsweise in den nächsten Jahren auch Veränderungen zum Produktionsumfang ergeben, weshalb die hier vorgenommene statistische Sortierung nur eine Momentaufnahme darstellen kann.
Henry Rauche
Backmatter
Metadata
Title
Die Kaliindustrie im 21. Jahrhundert
Author
Henry Rauche
Copyright Year
2015
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-46834-0
Print ISBN
978-3-662-46833-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-46834-0