HEIDENHEIM / LONDON (IT BOLTWISE) – In Heidenheim wird eine Pilotanlage getestet, die Klinker mit fast reinen CO2-Strömen erzeugen soll. Statt wie üblich Luft zur Verbrennung zu nutzen, setzt die Technologie auf reinen Sauerstoff und erleichtert so die Abtrennung. Betreiber nennen eine Tagesproduktion von bis zu 450 Tonnen Klinker und verknüpfen den Ansatz mit Investitionen von über 120 Millionen Euro. Entscheidend wird jetzt, ob der nötige Transport- und Speicheraufbau für CCS rechtzeitig steht.
Die Zementindustrie kämpft seit Jahrzehnten mit einem doppelten Problem: Sie braucht sehr hohe Temperaturen, um Kalkstein zu Klinker umzuwandeln, und genau dabei entstehen große Mengen CO2. Der Anteil ist dabei nicht nur „Verbrennungsnebenprodukt“, sondern hängt auch chemisch am Prozess der Entsäuerung. Genau an dieser Stelle setzt die Pilotanlage in Heidenheim an, rund 50 Kilometer nördlich von Ulm, die derzeit darauf zielt, Emissionen deutlich zu reduzieren. Das Spannende: Nicht der Aufbau einer völlig neuen Zementchemie steht im Vordergrund, sondern die Art, wie das CO2 im Prozessstrom entsteht und wie gut es sich später separieren lässt.
Technisch betrachtet basiert das Projekt auf einer einfachen, aber wirkungsvollen Idee: Der Prozess soll statt mit Luft mit reinem Sauerstoff betrieben werden. In klassischen Drehöfen gelangt Luft in die Verbrennungszone, was den Abgasstrom mit Stickstoff verdünnt. Dadurch ist das CO2 zwar vorhanden, aber es ist „vermengt“ und damit aufwendiger abzutrennen und weiterzuverarbeiten. Durch den Einsatz von Sauerstoff berichten die Betreiber von einem nahezu reinen CO2-Strom. Wenn ein Abgasstrom weniger Bestandteile enthält, sinkt in der Regel die energetische und apparative Last für die Trennung; das kann sich sowohl auf Produktionskosten als auch auf die Umsetzbarkeit nachgelagerter Schritte wie Nutzung oder Speicherung auswirken.
Die Anlage wird als Testumgebung beschrieben, die sich nicht nur mit Laborwerten begnügt, sondern bereits eine relevante Produktionsleistung anvisiert: genannt werden bis zu 450 Tonnen Klinker pro Tag. Klinker ist der Hauptbestandteil von Zement und bildet den Kern der thermischen Behandlung im Drehofen. Damit wird der Ansatz in einer Größenordnung betrachtet, in der Engpässe aus dem Alltag typischerweise nicht wegdiskutiert werden können, etwa beim Materialdurchsatz, bei der Prozessstabilität oder bei der Bereitstellung der benötigten Gasströme. Dazu passt auch die Einordnung als „erste ihrer Art“ mit eigener Klinkerlinie: Für die spätere Skalierung müssen vor allem Betriebsdaten gesammelt werden, die später in industrielle Entscheidungen einfließen.
Der Reifegrad ist dabei nicht nur eine Frage des Ofendesigns, sondern auch eine Frage der Investitionslogik. In der Darstellung der Betreiber heißt es, man habe mehr als 120 Millionen Euro in die Forschungs- und Entwicklungsphase der Anlage gesteckt. Ein Teil davon lässt sich plausibel als Risikoabsicherung lesen: Wer Sauerstoff statt Luft in einem Hochtemperaturprozess verwendet, muss nicht nur die Prozesseffizienz verbessern, sondern zugleich die technische Integration bewältigen. Typische Herausforderungen liegen in der Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Sauerstoff, in der Auslegung für stabile Flammen- und Reaktionsbedingungen sowie im Handling der Abgas- und Abtrennungsströme. Genau diese Punkte sind später für Skalierung und Finanzierung entscheidend, weil sie die Grenzkosten bestimmen.
Auf der Klimaseite verschiebt sich das Argument von „Emissionsminderung als Ziel“ hin zu „Emissionsminderung als Prozesskette“. Für die Europäische Union nennt der Text das Ziel, die Treibhausgasemissionen bis 2040 um 90 Prozent im Vergleich zu 1990 zu senken. Auf Ebene des Bundeslandes Baden-Württemberg wird zudem auf ein Klimaschutzgesetz verwiesen, das bis 2030 mindestens 65 Prozent und bis 2040 Klimaneutralität anstrebt. Die Zementindustrie zählt dabei zu den besonders schwierigen Sektoren, weil sie hohe Prozessenergie benötigt und CO2 strukturell entsteht. Das Projekt in Heidenheim setzt daher nicht nur auf eine bessere Abtrennung, sondern auch auf die Annahme, dass ein Abgasstrom mit höherer CO2-Konzentration in ein Speichersystem integriert werden kann.
Damit rückt CCS (Carbon Capture and Storage) in den Mittelpunkt: Das Verfahren umfasst das Abfangen von CO2, den Transport und die dauerhafte Speicherung. Laut Darstellung wurden von der Bundesregierung bereits Maßnahmen ergriffen, um die rechtlichen Grundlagen für die Speicherung im Meeresboden zu schaffen. Der Flaschenhals liegt weniger in der „Machbarkeit“ des Capture an sich, sondern im Aufbau der Transport- und Speicherinfrastruktur. Für diesen Abschnitt nennt der Text eine realistische Vorlaufzeit von etwa sieben bis zehn Jahren. Gerade für Anlagenplanungen, die in den nächsten Jahren wirksam werden sollen, ist das eine harte Randbedingung: Ohne verfügbare Leitungen, Umschlagpunkte und geeignete Speicheroptionen bleibt selbst ein besonders gut trennbarer CO2-Strom ein Zwischenergebnis.
Entscheidend ist deshalb der Timing-Faktor. Wenn die Infrastruktur bis Anfang der 2030er Jahre bereitstehen soll, müssen Projekte wie die Pilotanlage in Heidenheim so ausgerichtet werden, dass sie entweder frühzeitig in eine bestehende CCS-Kette andocken können oder zumindest belastbare Daten liefern, mit denen sich spätere industrielle Transfers planen lassen. Für Unternehmen und Investoren wird das damit zu mehr als einer ESG-Debatte: Es wird ein Fragebogen zur Umsetzbarkeit entlang der gesamten Wertschöpfungskette. Neben der Speicherung nennt der Text auch potenzielle Folgeanwendungen für den CO2-Strom, etwa in der Getränkeindustrie oder im Umfeld von Feuerlöschern. Selbst wenn diese Nutzung nicht für alle Mengen als dauerhafte Lösung reicht, kann sie in der Übergangsphase helfen, Risiken zu streuen und den wirtschaftlichen Business Case zu verbessern.
In Summe zeigt das Projekt, wie sich Dekarbonisierung in der Industrie von einem „reinen End-of-Pipe“-Thema zu einem „Prozessdesign“-Thema wandelt. Die Sauerstoffstrategie ist im Kern eine Änderung an der Gasführung und an der Abgaszusammensetzung, aber die Konsequenzen reichen bis in die Investitionsplanung für CCS hinein. Für die Branche ist das auch ein Lernprozess: Sobald sich aus Pilotdaten robuste Kennzahlen zu Energiebedarf, Verfügbarkeit und Betriebssicherheit ableiten lassen, wird es leichter, Industrielösungen zu finanzieren und zu genehmigen. Ob die Zementindustrie damit tatsächlich spürbar schneller in Richtung klimafreundlicher Produktion kommt, hängt in den nächsten Jahren an zwei Dingen zugleich: an der Skalierbarkeit der Prozessführung und an der Geschwindigkeit, mit der aus rechtlichen Rahmenbedingungen echte Transport- und Speicheroptionen werden.
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