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Neue Pilotanlage in Heidenheim testet klimafreundlicheren Zement
Ob Wohnhaus, Brücke oder Tunnel: Auf Baustellen ist Zement unverzichtbar. Gleichzeitig zählt seine Herstellung weltweit zu den großen Quellen von CO2-Emissionen. In Heidenheim in Baden-Württemberg, rund 50 Kilometer nördlich von Ulm, soll nun eine neue Pilotanlage zeigen, dass die Produktion deutlich klimafreundlicher werden kann.
Nach Angaben der Betreiber stellt die Anlage täglich bis zu 450 Tonnen Klinker her, also den wichtigsten Bestandteil von Zement. Der entscheidende Unterschied zur herkömmlichen Produktion: Der Drehofen wird nicht mit normaler Luft, sondern mit reinem Sauerstoff betrieben. Dadurch entsteht nahezu ein reiner CO2-Strom, der sich wesentlich einfacher abscheiden lässt.
Was an dem Verfahren neu ist
In konventionellen Zementwerken wird Kalkstein aus dem Steinbruch gemeinsam mit weiteren Rohstoffen in einem Drehofen auf etwa 1.450 Grad erhitzt. Dabei wird Luft eingeblasen. So entsteht Zementklinker, der später für die Festigkeit des Zements sorgt. Zugleich fallen jedoch große Mengen Kohlendioxid und Stickstoff an.
Beim neuen Verfahren kommt stattdessen reiner Sauerstoff zum Einsatz. Neben dem Klinker entsteht dadurch fast ausschließlich CO2, das leichter getrennt werden kann. Dieses Kohlendioxid könnte später entweder weiterverwendet werden, etwa in der Getränkeindustrie oder in Feuerlöschanlagen, oder dauerhaft gespeichert werden, beispielsweise in geologischen Lagerstätten unter der Nordsee. Dafür wären allerdings passende Leitungen, Terminals und Speicher nötig.
Für das in Heidenheim anfallende CO2 gibt es derzeit noch keine konkrete Nutzung. Ob es künftig tatsächlich zu Speicherorten transportiert wird, hängt vor allem von den gesetzlichen Vorgaben und dem Ausbau der Infrastruktur ab.
Anlage dient vorerst der Erprobung
Bei dem Projekt handelt es sich um eine Forschungs- und Entwicklungsanlage. Mehr als 120 Millionen Euro wurden dafür von vier europäischen Zementherstellern investiert. Ziel ist es, die Technik unter realistischen Bedingungen zu testen und Erkenntnisse für spätere Großanlagen zu gewinnen.
Die Technologie gehört zum Portfolio von Thyssenkrupp Calvion, einer Tochter der thyssenkrupp Polysius GmbH. Das Unternehmen ist nach eigenen Angaben auf industrielle Dekarbonisierung spezialisiert. Die Anlage in Heidenheim sei speziell dafür gebaut worden, das Verfahren praxisnah zu untersuchen.
Laut Betreiber ist es weltweit die erste Forschungsanlage dieser Art mit eigener Klinkerlinie. Die grundsätzliche Funktionsfähigkeit sei bereits nachgewiesen. Nun müsse sich zeigen, ob sich das Konzept auch im industriellen Maßstab bewährt.
Beitrag zu den Klimazielen möglich
Langfristig könnte die Technik dabei helfen, Klimavorgaben zu erreichen. Die Europäische Union will ihre Treibhausgasemissionen bis 2040 im Vergleich zu 1990 um 90 Prozent senken.
Auch Baden-Württemberg hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt: Bis 2030 sollen die Emissionen im Vergleich zu 1990 um mindestens 65 Prozent sinken. Bis 2040 soll das Land klimaneutral werden. Dann dürfte nur noch so viel CO2 ausgestoßen werden, wie gleichzeitig wieder gebunden werden kann.
Gerade die Zementindustrie gilt als Bereich, in dem Emissionen besonders schwer zu vermeiden sind. Ob Anlagen wie die im Heidenheimer Stadtteil Mergelstetten am Ende wirklich einen großen Beitrag leisten können, hängt jedoch nicht nur von der Ofentechnik ab, sondern ebenso von politischen Regeln und der verfügbaren Infrastruktur.
CO2 soll unter dem Meeresboden gespeichert werden
Damit das abgeschiedene Kohlendioxid nicht in die Atmosphäre gelangt, ist unter anderem eine dauerhafte Speicherung unter dem Meer vorgesehen. Der Bundestag hatte dafür zu Jahresbeginn ein Gesetz beschlossen, das die rechtlichen Voraussetzungen für den Einsatz der sogenannten CCS-Technologie schafft. Damit darf CO2 aus der Zement- und Kalkindustrie aufgefangen und im Meeresboden gespeichert werden. In bestimmten Schutzgebieten bleibt das allerdings verboten.
Das Abscheiden und unterirdische Einlagern von Kohlendioxid wird als CCS bezeichnet. Von CCU spricht man, wenn das Gas erneut genutzt wird, zum Beispiel in Feuerlöschsystemen oder als Kohlensäure in Getränken. Beide Ansätze sollen verhindern, dass CO2 in die Atmosphäre gelangt.
Infrastruktur bleibt der entscheidende Faktor
Nach Einschätzung des Bundeswirtschaftsministeriums dürfte der Aufbau der notwendigen Transport- und Speicherinfrastruktur sieben bis zehn Jahre dauern. Eigentlich müsste dieses Netz bereits zu Beginn der 2030er Jahre bereitstehen, damit die Klimaziele erreicht werden können.
Für Projekte wie die Pilotanlage in Heidenheim bedeutet das: Ob abgeschiedenes CO2 tatsächlich dauerhaft gespeichert werden kann, entscheidet sich vor allem daran, wie schnell Leitungen, Terminals und Lagerstätten verfügbar sind.
Quelle: dpa/bearbeitet durch Julian Weber
