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Das Pariser Abkommen gibt das klare Ziel vor, den globalen Temperaturanstieg auf unter 2° C gegenüber vorindustriellen Werten zu halten und Anstrengungen zu unternehmen, um den Temperaturanstieg auf unter 1,5° C zu begrenzen. Dies wird durch weitreichende staatliche und industrielle Verpflichtungen zur Kohlenstoffneutralität bis 2050 unterstützt.
Für manche Branchen ist dies keine leichte Aufgabe. Zement beispielsweise ist ein Hauptbestandteil von Beton, dem am häufigsten verwendeten künstlichen Baustoff auf unserem Planeten.
„Zement ist das sichere und erschwingliche Fundament unserer Zivilisation“, erklärt Daniel Rennie, Koordinator des EU-finanzierten Projekts LEILAC und Generaldirektor für die Dekarbonisierung von Zement bei Calix Europe, Frankreich. „Es wird für unsere Straßen, Gebäude, Häuser, Büros und nahezu unsere gesamte Infrastruktur verwendet.“ Kalk, ein kalziumhaltiges Material, wird ebenfalls in zahlreichen Anwendungsbereichen eingesetzt, z. B. in den Sparten Eisen und Stahl, Chemie, Papier, Lebensmittel und Landwirtschaft.
Obwohl in den letzten Jahren die Produktion viel effizienter gestaltet wurde, sind beide Branchen für 8 % der globalen CO2-Emissionen verantwortlich. Die Emissionen werden freigesetzt, wenn der im Herstellungsprozess benötigte Kalkstein erhitzt wird. Nur indem das CO2 abgeschieden und sichergestellt wird, dass es nicht in die Atmosphäre gelangt, können diese Emissionen gestoppt werden.
Erfolgreiche CO2-Abscheidung
Um dies zu erreichen, hat das EU-finanzierte Projekt LEILAC eine neue Technologie entwickelt, die den Herstellern eine kostengünstige Methode zur Reduzierung ihrer atmosphärischen Emissionen bietet. Das sogenannte „Calix“-Verfahren erhitzt Kalkstein in einem speziellen Stahlreaktor. Dadurch kann reines CO2 über einen separaten Abgasstrom abgeschieden und aufgefangen werden, wenn es aus dem Kalkstein freigesetzt wird.
„Im Unterschied zu anderen Abscheidungstechnologien benötigt dieses Verfahren keine weiteren Prozessschritte oder Chemikalien“, sagt Rennie. „Daher ist es eine äußerst kostengünstige Methode, um die unvermeidlichen CO2-Emissionen im Herstellungsprozess abzuscheiden.“
Im Werk von HeidelbergCement in Lixhe, Belgien, wurde eine Pilotanlage errichtet, um zu untersuchen, inwiefern das neuartige Verfahren von Calix effektiv in der Zement- und Kalkindustrie eingesetzt werden kann. „Erste Versuche sind sehr vielversprechend“, so Rennie. „Die Technologie funktioniert wie erwartet.“
Die Pilotanlage muss zwar noch ihre volle Kapazität erreichen, soll jedoch rund 18 000 Tonnen CO2 pro Jahr abscheiden, was den jährlichen Emissionen von rund 10 000 Pkw entspricht.
Übergang zu einer globalen Dekarbonisierung
Der Erfolg des Projekts LEILAC hat den Weg für das Nachfolgeprojekt LEILAC2 bereitet. In diesem Projekt wird die Calix-Technologie in größerem Maßstab in einem Zementwerk eingesetzt, mit dem Ziel, 20 % der Werksemissionen abzufangen. Dies entspricht etwa 100 000 Tonnen CO2 pro Jahr, so viel wie die jährlichen Emissionen von rund 55 000 Pkw.
„Wenn dies gelingt, soll diese Technologie in den kommenden Jahren weltweit im großindustriellen Maßstab angewendet werden, um einen Beitrag zur Dekarbonisierung zu leisten“, erläutert Rennie. „Die Zement- und Kalkindustrie ist sehr daran interessiert, alle verfügbaren Möglichkeiten der Dekarbonisierung zu verfolgen.“
Kostengünstige und effektive Lösungen zu finden ist unerlässlich, nicht nur aufgrund der Relevanz des Sektors für zahlreiche Branchen, sondern auch aufgrund der wirtschaftlichen Bedeutung für wichtige Regionen in Europa.
„In der Produktion von Zement und Kalk sind in Europa mehr als 384 000 Menschen direkt beschäftigt“, führt Rennie an. „Rechnet man die indirekt Beschäftigten dazu, kommt man auf mehr als eine Million Menschen. Unser Ziel ist es, die lokale Wirtschaft zu schützen und dabei den Übergang zu einer globalen Dekarbonisierung zu unterstützen.“