Technologische Innovationen sind für unsere Engineering Division der Schlüssel, um im globalen Wettbewerb nachhaltig erfolgreich zu sein. Die zentrale Abteilung für Forschung und Entwicklung (F&E) unterstützt die für die jeweiligen Anlagentypen verantwortlichen Einheiten bei der kontinuierlichen Verbesserung ihrer Verfahren. Um die eigene Leistungsfähigkeit zu messen, hat dieser Bereich so genannte Key Performance Indicators (Glossar) (KPIs) entwickelt, zum Beispiel für Wettbewerbsfähigkeit, Ressourcennutzung, Kooperationsfähigkeit, Außen- und Innenkontakte, Innovationskraft sowie Qualität, Sicherheit und Umweltschutz. Künftig sollen darüber hinaus Indikatoren für umweltschonende Verfahrenstechnologien hinzukommen.

Alle Gesellschaften der Engineering Division verfügen über ein eigenes Vorschlagswesen, das herausragende Ideen mit Prämien honoriert. Eine zentrale Patentabteilung sorgt dafür, dass die Rechte an innovativen technischen Lösungen frühzeitig für Linde gesichert werden.

Die Division Engineering wendete im Berichtszeitraum insgesamt 31 Mio. EUR (Vj. 29 Mio. EUR) für Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten auf. Diese Mittel wurden schwerpunktmäßig für Weiter- und Neuentwicklungen von Technologien im Bereich der Produktlinien Luftzerlegungs-, Olefin-, Erdgas-, Wasserstoff- bzw. Synthesegas- und Adsorptions-Anlagen eingesetzt.

Vor dem Hintergrund der Verknappung traditioneller Energiequellen ist die Untersuchung alternativer Rohstoffversorgungspfade nach wie vor ein Schwerpunkt der Entwicklungstätigkeiten. Dabei kommt insbesondere auch der Klima- und Umweltverträglichkeit der Verfahren eine besondere Bedeutung zu. Bei der mittelfristigen Sicherung der Energieversorgung haben Kohlekraftwerke – speziell in Industrienationen wie Deutschland, aber auch in schnell wachsenden Volkswirtschaften wie China – einen hohen Stellenwert. Aus diesem Grund haben wir unsere so genannten Clean Coal-Aktivitäten im Energiebereich auch im Geschäftsjahr 2008 konsequent fortgeführt. So ist Linde beispielsweise eine Technologie-Partnerschaft mit Vattenfall Europe Technology Research GmbH, einer Tochtergesellschaft der Vattenfall Energy Group, eingegangen, um die CO₂-Abtrennung aus Kohlekraftwerken weiter voranzutreiben. Im Jahr 2008 wurde das kohlebefeuerte Oxyfuel (Glossar)-Pilotkraftwerk in Schwarze Pumpe (Deutschland) von Vattenfall eingeweiht, für das wir die Luftzerlegungs- und die CO₂-Verflüssigungs-Anlage gebaut haben.

Ganz grundsätzlich ist die Minderung von umwelt- und klimaschädlichen Abgasen ein übergreifendes Ziel unserer Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten. Zum Schutz der Umwelt werden weltweit die Emissionsgrenzwerte für Schadstoffe, die in die Atmosphäre gelangen, verschärft. Dies gilt auch für die Stickoxide NO_x, die den so genannten sauren Regen verursachen können. Aufgrund der steigenden Technologieanforderungen – insbesondere auch zur Nachrüstung bestehender Anlagen – entwickelt unsere Engineering Division gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie ein neuartiges System zur Entstickung von Rauchgasen. Ein mögliches Einsatzfeld dafür sind etwa die in Olefin-Anlagen eingesetzten Spaltöfen. Das neue Konzept verwendet im Unterschied zu den konventionellen DeNOx-Stufen mit Ammoniak ein ungiftiges Reduktionsmittel zum katalytischen Abbau (Glossar) der Stickoxide zu Stickstoff. Im Unterschied zu traditionellen Systemen kann dieses Verfahren problemlos auch bei den am Rauchgasaustritt üblichen Temperaturen von 100 bis 150°C eingesetzt werden.

Neben Kohle gibt es weitere Rohstoffquellen als Ersatz für Erdöl – mit unterschiedlichen Zeithorizonten für die Nutzung. Eine ganz neue, weit in die Zukunft gerichtete Quelle, sind Methanhydrate. Darunter versteht man Einlagerungsverbindungen (Klathrate), bei denen Wassermoleküle Methan als Gastgas in einer eisähnlichen Struktur umschließen. Zur Formung von Methanhydrat sind hohe Drücke und niedrige Temperaturen notwendig. Gewaltige Mengen Methanhydrat werden in den maritimen Kontinentalhängen und in Permafrostböden vermutet. Nach Schätzungen übersteigt ihre Energiemenge die der weltweit vorhandenen konventionellen Kohle-, Öl- und Erdgasvorkommen. Vor diesem Hintergrund haben sich 30 Partner aus Wissenschaft und Industrie unter Leitung des Leibniz-Instituts für Meereswissenschaften an der Universität Kiel (Deutschland) zusammengeschlossen, um im Rahmen des mit Bundesmitteln geförderten SUGAR-Verbundprojekts (Submarine Gashydrat-Ressourcen) neue Wege der Nutzung von submarinen Hydratressourcen zu beschreiten. Ziel ist die Entwicklung einer kompletten Methanhydrat-Infrastruktur, angefangen bei der Erkundung von Lagerstätten in Meeressedimenten über den Abbau mit einer gleichzeitigen Sequestrierung von Kohlendioxid bis hin zum Transport zu den Verbrauchszentren. Unsere Engineering Division bearbeitet zusammen mit Partnern das Teilprojekt Gashydrattransport in Pelletform.

Mit Blick auf eine nachhaltige klima- und umweltschonende Energieversorgung wird auch die effiziente Nutzung biogener Rohstoffquellen immer wichtiger. So arbeiten wir in einem Entwicklungsprojekt aus dem Bereich der Adsorptionstechnik an einem effizienten Prozess zur Abtrennung von CO₂ aus Biogas (Glossar) (Biogas Upgrading). In diesem Prozess wird Methan aus Abfallstoffen verschiedener biologischer Quellen (z.B. Klärschlamm, Abfälle aus der Lebensmittelindustrie oder Gülle) für die Energieerzeugung gewonnen. Mit Hilfe eines Druckwechseladsorptions-Verfahrens wird Methan in einer Qualität erzeugt, das direkt in Leitungsnetze eingespeist bzw. in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden kann (Fuel Grade Methane, FGM). Die Aufbereitung des Biogases zu FGM kann in dezentralen Anlagen erfolgen, bei denen nur geringe Investitions- und Betriebskosten veranschlagt werden müssen.

Die im Vorjahr begonnene Arbeit an einem thermischen BTH-Verfahren zur Wasserstoffherstellung aus Biomasseabfall (BTH = Biomass to Hydrogen) haben wir im Berichtsjahr fortgeführt. Der Prozess wird derzeit in Form einer Prototyp-Produktionsanlage für die Hydromotive GmbH & Co. KG in Leuna (Deutschland) zur Deckung des Bedarfs an Flüssig-Wasserstoff für Demoprojekte im Automobilbereich umgesetzt.

Ein weiterer Schwerpunkt unserer F&E-Tätigkeit zielt auf die Steigerung der Energieeffizienz von Prozessen. Diesen Ansatz verfolgen wir grundsätzlich in allen Produktlinien, besonders intensiv bei Luftzerlegungs-Anlagen. Die adsorptive Gewinnung von Sauerstoff und Stickstoff stellt in diesem Bereich vor allem bei kleineren Produktströmen eine wirtschaftliche Alternative zu den konventionellen kryogenen Verfahren dar. Durch die gezielte Weiterentwicklung der Verfahren haben wir neue Meilensteine sowohl hinsichtlich der Anlagengrößen als auch hinsichtlich der erzielbaren Produktreinheiten erreicht. So bietet die neue Generation der Linde O2-VPSA-Technologie Sauerstoff-Anlagen mit Produktströmen bis über 6.000 Nm³/h. Kompakte Anlagen bis ca. 2.000 Nm³/h werden in Containerbauweise angeboten.

Für die Erzeugung der Edelgase Krypton und Xenon haben wir auf Basis der Erfahrung aus früheren Projekten ein neues Anlagenkonzept entwickelt. Dabei erfolgt die Auftrennung – ausgehend von einem angereicherten flüssigen Kr-Xe-Sauerstoff-Strom aus einer Luftzerlegungs-Anlage – in mehreren aufeinander folgenden adsorptiven und destillativen Reinigungsschritten. Die beiden Edelgase werden aus der Luft gewonnen und werden beispielsweise in der Beleuchtungs- und Lasertechnik eingesetzt. Die erste Anlage nach diesem Konzept wollen wir im Jahr 2009 in Beilun (China) für Linde Gas Ningbo errichten.