Bei der Zementherstellung werden große Mengen an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. „Nur ein Drittel dieser CO2-Emissionen resultiert aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle oder Petrolkoks“, erklärt Jost Lemke, Process Engineer bei thyssenkrupp Calvion.
„Während der größte Teil durch die Zersetzung von Kalkstein – der Kalzinierung – freigesetzt wird.“ Kalkstein ist der wichtigste Rohstoff für die Zementherstellung und besteht je nach Qualität aus ca. 35 % bis 44 % CO2.
Aber ohne Kalkstein, kein Zement. Daher haben sich Lemke und seine Kolleg:innen von thyssenkrupp Calvion etwas einfallen lassen.
Anstatt den Kalkstein wie im herkömmlichen Klinkerbrennprozess in Umgebungsluft zu brennen, wird im Pure Oxyfuel Verfahren reiner Sauerstoff zugeführt. Durch die hohe Konzentration können wir nahezu 100% des klimaschädlichen Kohlendioxids abscheiden und auffangen, anstatt es ungehindert in die Atmosphäre entweichen zu lassen.
Eine effiziente Lösung, um die Zementindustrie klimafreundlich zu machen. Die auch das Interesse der Forschungsgesellschaft Cement Innovation for Climate (CI4C) der vier Zementhersteller Buzzi Unicem SpA - Dyckerhoff GmbH, HeidelbergCement AG, SCHWENK Zement GmbH & Co. KG und Vicat S.A. geweckt hat. Im Rahmen ihres catch4climate Projektes hat die Forschungsgesellschaft thyssenkrupp Polysius mit dem Bau einer Pure Oxyfuel Ofenanlage beauftragt.
Geschlossene Rohstofflager mit moderner Fördertechnik sorgen für eine effiziente Materiallogistik und unterstützen einen ressourcenschonenden Betrieb in der Zementproduktion.
Mit polysius® activated clay kann der CO₂-Ausstoß bei der Zementherstellung weiter gesenkt werden. Hinzu kommt natürlich die Abtrennung von CO₂ durch das Pure Oxyfuel Verfahren. Damit lässt sich ein sehr großer Teil der CO₂-Emissionen vermeiden.
Für thyssenkrupp Calvion bietet die Zusammenarbeit mit CI4C (Cement Innovation for Climate) zwei entscheidende Vorteile: Zum einen wird mit dem Projekt eine zukunftsweisende Prozesstechnologie für die Zementherstellung umgesetzt, die das Potenzial hat, die Branche nachhaltig zu verändern. Zum anderen steht die erfolgreiche Zusammenarbeit mit einem Konsortium aus vier großen Kunden für einen partnerschaftlichen Ansatz, der die Entwicklung innovativer Lösungen für eine klimafreundlichere Zementproduktion vorantreibt.
Die Transformation der Zementindustrie ist jedoch noch nicht abgeschlossen. Derzeit werden verschiedene technische Konzepte erprobt, die sich in den kommenden Jahren am Markt etablieren müssen. Neben den technologischen Herausforderungen stellen insbesondere der hohe Investitions- und Finanzierungsbedarf auf Kundenseite sowie die enge partnerschaftliche Zusammenarbeit bei der Umsetzung der Projekte zentrale Erfolgsfaktoren dar. Darüber hinaus sind viele Vorhaben auf politische Unterstützung und Genehmigungsverfahren angewiesen – Rahmenbedingungen, die über klassische Anlagenbauprojekte hinausgehen und eine enge Zusammenarbeit aller Beteiligten erfordern.
Die Zementindustrie ist von vielen Faktoren abhängig. Die globalen Veränderungen – ob in der Wirtschaft oder Politik betreffen die Zementindustrie in fast allen Bereichen der Prozesskette, das fängt bei den Rohstoffen an und geht über den fertigen Zement und Beton bis zum Recycling. „Rohstoffe, Energiebedarf und CO2-Emission sind drei Themenfelder, auf denen jetzt zeitgleich wichtige Weiterentwicklungen gemacht werden müssen. Unsere Lösungen bieten für viele dieser Bereiche Verbesserungen“, erklärt Process Engineer Jost Lemke.
Eine intelligente Produktionsplanung kann dabei zusammen mit optimierten Anlagen den Verbrauch an erneuerbaren Energien steigern. So würde der Bedarf an Strom aus Kohle und Erdgas verringert werden.
Ein großer Schritt ist die Einführung der CO2-Abtrennung in der Zementindustrie. Das wird, sind sich unsere Experten einig, die nächsten Jahre maßgeblich die Zementindustrie von morgen formen. In diesem Zusammenhang ist es auch sehr wichtig, parallel zur Erprobung der Verfahren das Gesamtkonzept unter Berücksichtigung anderer Trends wie z. B. der verstärkten Nutzung von erneuerbaren Energien konsequent weiterzuentwickeln. Mit der CO2-Abtrennung legt thyssenkrupp Calvion einen wichtigen Grundstein für ein optimales Beton-Recycling. Das ist eines der nächsten großen Themen für die Zementindustrie.
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