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Reduktion von Treibhausgasen CO2-Abscheidung in der Zementproduktion: Unternehmen prüfen Einsatz in Demonstrationsanlage

Redakteur: MA Alexander Stark

Die vier europäischen Zementhersteller Buzzi Unicem-Dyckerhoff, Heidelberg Cement, Schwenk Zement und Vicat arbeiten daran, den Einsatz der Oxyfuel Carbon Capture Technologie von Thyssenkrupp in einer Demonstrationsanlage im industriellen Maßstab untersuchen zu können.

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Zementhersteller prüfen aktuell den Einsatz der Oxyfuel-Technologie in einer geplanten Demonstrationsanlage.
Zementhersteller prüfen aktuell den Einsatz der Oxyfuel-Technologie in einer geplanten Demonstrationsanlage.
(Bild: Thyssenkrupp)

Essen – Bei der Zementherstellung werden große Mengen an Kohlendioxid (CO2) freigesetzt. Nur ein Drittel dieser Emissionen resultiert aus der Verbrennung fossiler Brennstoffe wie Kohle oder Petrolkoks, während der größte Teil durch die Zersetzung von Kalkstein freigesetzt wird. Kalkstein – der wichtigste Rohstoff für die Zementherstellung – besteht je nach Qualität aus ca. 35 % bis 44 % CO2.

Luc Rudowski, Head of Innovation bei thyssenkrupp Industrial Solutions, Business Unit Cement Technologies, betont, dass die Reduzierung der CO2-Emissionen in der Zementproduktion eine der wichtigsten Herausforderungen sei, vor denen die Branche heute stehe. Als Teil des #grey2green Weges entwickelt sein Unternehmen Technologien und Lösungen für eine nachhaltige Zementproduktion. Dabei soll aber auch die Rentabilität und Produktivität der Anlagen nicht aus den Augen verloren werden. Als Beispiel hierfür nennt Rudowski die neu entwickelte polysius pure oxyfuel Technologie zur CO2-Abscheidung. Weitere Lösungen reichen von einer nachhaltigeren Zementproduktion mit polysius activated clay oder der polysius booster mill, über den optimalen Einsatz von alternativen Brennstoffen mit prepol SC, bis hin zur Reduzierung von NOx-Emissionen durch Cemcat SCR.

Die Oxyfuel-Technologie ersetzt die Umgebungsluft im Klinkerproduktionsprozess durch den Eintrag von reinem Sauerstoff in die Frontzone des Kühlers. Da der Stickstoffgehalt der Luft nicht mehr anfällt, lässt sich die CO2-Konzentration im Ofenabgas auf bis zu 100 % steigern. Diese deutlich effizientere CO2-Abtrennung dient als die Basis für eine dem Herstellungsprozess nachgelagerte Nutzung oder Speicherung von Kohlendioxid.

Der Vorteil der Reduzierung des Abgases auf einen nahezu reinen CO2-Strom führt bisher jedoch dazu, dass im Vorwärmer zu wenig Gas für den Betrieb der Zyklone vorhanden ist. Das macht beim Oxyfuel-Prozess der ersten Generation eine aufwändige Gasrückführung vom Vorwärmerabgas zum Kühler mit den Prozessschritten Wärmeaustausch, Entstaubung und Kondensation notwendig.

Beim polysius pure oxyfuel Verfahren der zweiten Generation kann diese Gasrückführung entfallen, was dem Unternehmen zufolge zu erheblichen Einsparungen bei den Investitions- und Betriebskosten führt. Ein weiterer Vorteil: Auch bereits bestehende Anlagen können mit diesem Verfahren ausgerüstet werden.

Die vier europäischen Zementhersteller Buzzi Unicem-Dyckerhoff, Heidelberg Cement, Schwenk Zement und Vicat wollen den Einsatz der Technologie nun in einer Demonstrationsanlage im industriellen Maßstab untersuchen. Hierzu wurde die Forschungsgesellschaft „CI4C - Cement Innovation for Climate“ gegründet. Ziel ist es, CO2 zu 100 % abscheiden und mit Hilfe von erneuerbaren Energien zur Herstellung von sogenannten „Refuels“, also klimaneutralen synthetischen Kraftstoffen wie Kerosin für die Luftfahrtindustrie, nutzen zu können. Die Zementindustrie könnte durch die Nutzung dieser Technologie seine prozessbedingten CO2-Emissionen signifikant reduzieren und so einen wichtigen Beitrag zum Klimaschutz leisten.

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