Die Zementindustrie gehört nicht nur zu den energie- und materialintensiven Branchen, sondern auch zu jenen, die einen erheblichen Anteil an CO₂ in die Atmosphäre freisetzen. Um diesen Anteil deutlich zu reduzieren, wird gegenwärtig in Pilotprojekten der Einsatz verschiedener Technologien als auch technischer Gase geprüft und erprobt. 

Für eine Verbesserung der Klimabilanz arbeitet die Zementindustrie bereits seit Langem an praktikablen sowie zukunftsweisenden Strategien. Dafür sollte nicht nur CO₂ reduziert, sondern auch kontinuierlich die Energieeffizienz gesteigert werden. 

Dies beinhaltet sowohl die Nutzung von Abwärme als auch den Einsatz von technischen Gasen. Bei den Strategien der Zementindustrie, die Klimabilanz zu verbessern, stehen im Moment eine Reihe technologischer Ansätze zur Verfügung, deren Entwicklungen unterschiedlich ausgereift sind.

Rahmenbedingungen sind zu beachten

Einige werden bereits großtechnisch getestet, andere müssen noch grundlegend erforscht werden. Im Mittelpunkt aller Überlegungen und Projektierungen stehen aktuell vor allem Technologien zur CO₂-Abscheidung. Dabei ist zu beachten, dass die derzeit noch eingesetzten Nebenprodukte wie Hüttensand und Flugasche sowie geeignete abfallstämmige Brennstoffe wie Kunststoffabfälle zukünftig unter Umständen nicht mehr oder nicht ausreichend verfügbar sein werden. 

Damit die Zementindustrie ihre Strategien zur Reduzierung der CO₂-Emissionen zielführend umsetzen kann, sind umgehend wichtige politische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen zu setzen. Da viele der neuen Technologien große Mengen an elektrischer Energie benötigen, muss auch der Ausbau der erneuerbaren Energien großflächig vorangetrieben werden. 

Gerade bei den Themen rund um die Abscheidung, den Transport und die Nutzung von CO₂ sind klare Regularien zu entwickeln.

Zuführung von reinem Sauerstoff

Einsatz von Sauerstoff in der Zementherstellung: Dazu wird gegenwärtig beispielsweise der Einsatz der Oxyfuel-Technologie, in einer geplanten Demonstrationsanlage getestet. Dabei wird die Umgebungsluft im Klinkerproduktionsprozess durch den Eintrag von reinem Sauerstoff in die Frontzone des Kühlers ersetzt. Das heißt, der Stickstoffanteil in der Luft fällt weg und die CO₂-Konzentration kann im Ofenabgas auf bis zu 100 Prozent erhöht werden. 

Eine solche CO₂-Abtrennung könnte dann beispielsweise als Grundlage für eine dem Herstellungsprozess nachgelagerte Verwertung oder Speicherung von Kohlendioxid dienen.

Nachteile: Es handelt sich im Vergleich zu Luft um ein relativ teures Verfahren. Hinzu kommt, dass höhere Temperaturen bei der Verbrennung in Kauf genommen werden müssen. 

Steht nun die stoffliche Nutzung von CO₂ vor dem Durchbruch? Studien untersuchen aktuell das Potenzial bzw. die Machbarkeit der verschiedenen Varianten, Gase bei der Zementherstellung zu nutzen.

Wasserstoff zur CO₂-Abscheidung

Einsatz von Wasserstoff in der Zementherstellung: In ehrgeizigen Projekten wird mithilfe von Wasserstoff versucht, das abgeschiedene CO₂ zu Kohlenwasserstoffen weiter zu verarbeiten. Zu diesem Zweck kommt grüner Wasserstoff zum Einsatz, der durch Verbund in einem Elektrolyseprozess auf Basis von Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt wird. 

Das heißt, durch die Abscheidung von CO₂ aus der Zementherstellung soll die Fertigung von hochwertigen Kunststoffen, Olefinen und Kraftstoffen auf Basis erneuerbarer Rohstoffe realisierbar sein. Die entstehenden Endprodukte basieren somit auf erneuerbaren Rohstoffen und verweisen damit auf eine funktionierende Weiterverwendung von CO₂. 

Gleichzeitig wird durch die Erzeugung einer solchen sektorübergreifenden Wertschöpfungskette ein hohes Maß an Klimaneutralität, Kreislaufwirtschaft und Innovation vorangetrieben.

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