Mit oxyfuel wird die Zementindustrie nachhaltiger

Die Zementindustrie gehört zu den größten CO₂-Emittenten weltweit. Dennoch ist Zement nicht aus unserem Alltag wegzudenken – zum Beispiel in der Bauindustrie. Eine Umstellung auf nachhaltigere Verfahren ist essentiell, um das Klima zu schützen und auch in Zukunft wettbewerbsfähig zu sein. Die Lösung unserer Expert:innen von thyssenkrupp Polysius heißt polysius® pure oxyfuel.

oxyfuel verstehen: So funktioniert’s

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 Polysius.

„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 Polysius etwas einfallen lassen. „Anstatt den Kalkstein wie im herkömmlichen Klinkerbrennprozess in Umgebungsluft zu brennen, wird im polysius® pure oxyfuel Verfahren reiner Sauerstoff zugeführt“, erklärt der Ingenieur. So entfällt der Luftstickstoff und es entsteht hoch konzentriertes, reines CO₂ im Abgas. „Durch die hohe Konzentration können wir nahezu 100% des klimaschädlichen Kohlendioxids abscheiden und auffangen, anstatt es ungehindert in die Atmosphäre entweichen zu lassen“, erklärt der Experte weiter.

Zielstrebig Richtung Nachhaltigkeit: Catch4climate & CI4C

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 polysius® pure oxyfuel Ofenanlage beauftragt.

Für Frank Ruoss, CSO von thyssenkrupp Polysius birgt die Zusammenarbeit mit CI4C (Cement Innovation for Climate) zwei wesentliche Vorteile: „Zum einen wird hier eine zukunftsweisende neue Prozesstechnologie im Bereich der Zementherstellung ein- bzw. umgesetzt, die einen disruptiven Charakter für die Zementindustrie haben kann. Zum anderen haben wir in diesem Projekt einen ungewöhnlichen partnerschaftlichen Ansatz zwischen thyssenkrupp Polysius und einem Kundenkonsortium aus gleich vier großen Kunden erfolgreich verfolgt“, so der Manager.

Der Weg zu einer nachhaltigeren Zementindustrie ist lang

Doch die Zementexperten sind noch lange nicht am Ziel. Aktuell werden verschiedenste technische Konzepte ausprobiert, die sich in den kommenden Jahren erst noch auf dem Markt durchsetzen müssen. „Neben den technischen Herausforderungen sehe ich einen extrem hohen Investitions- und Finanzierungsbedarf auf Seiten unserer Kunden“, gibt Ruoss als Ausblick. „Hier müssen die nächsten Schritte in sehr enger Abstimmung und partnerschaftlich mit unseren Kunden erfolgen.“ Hinzukommt, dass die meisten Projekte politisch und genehmigungsrechtlich begleitet und gefördert werden müssten. „Das sind Rahmenbedingung, die über das normale Polysius-Erfahrungsspektrum hinausgehen“, so Ruoss.

Herausforderungen der Transformation der Zementindustrie

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 polysius® 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. „Die polysius® booster mill holt die maximale Leistung aus dem Zementklinker heraus und mit polysius® activated clay kann der CO₂-Ausstoß bei der Zementherstellung weiter gesenkt werden“, führt Lemke aus. „Hinzu kommt natürlich die Abtrennung von CO₂ durch das polysius® pure oxyfuel Verfahren. Damit lässt sich ein sehr großer Teil der CO₂-Emissionen vermeiden“, so der Experte

Ausblick: Die Zukunft nachhaltiger Zementherstellung

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 polysius einen wichtigen Grundstein für ein optimales Beton-Recycling. Das ist eines der nächsten großen Themen für die Zementindustrie.

Werde Teil der Transformation

Du arbeitest bereits in der Zementindustrie und möchtest dazu beitragen, diese nachhaltiger zu gestalten oder möchtest neu bei uns durchstarten? Dann findest du in unserem Karriereportal all unsere aktuellen Stellenangebote. Lust auf mehr Nachhaltigkeitsthemen aus der thyssenkrupp Unternehmensgruppe? Dann schau bei unseren Sustainability Stories vorbei.