HEIDENHEIM / LONDON (IT BOLTWISE) – In Heidenheim startet eine Pilotanlage, die Zementklinker mit reinem Sauerstoff statt Luft herstellen soll. Dadurch entsteht laut Betreibern ein nahezu konzentrierter CO2-Strom, der sich leichter abtrennen lässt. Das Projekt ist Teil einer europäischen Entwicklungsarbeit mit mehr als 120 Millionen Euro Einsatz. Entscheidend wird am Ende weniger der Ofen selbst sein als Transport- und Speicherinfrastruktur für CCS.
Zement ist für Bauwerke wie Eigenheime, Brücken oder Tunnel praktisch unverzichtbar – und zugleich ein Hauptverursacher von CO2. Der Grund liegt in der chemischen Natur des Prozesses: Kalkstein wird im Drehofen bei rund 1.450 Grad erhitzt, wodurch nicht nur Wärme entsteht, sondern auch CO2 aus der Reaktion freigesetzt wird. Genau hier setzt das Vorhaben in Heidenheim an: Im baden-württembergischen Stadtteil Mergelstetten soll eine Forschungs- und Entwicklungsanlage zeigen, wie sich der CO2-Ausstoß bei der Herstellung von Zementklinker strukturell verringern lässt, ohne dass der Baustoff selbst als Mangel an Festigkeit oder Funktion durch eine andere Rezeptur „ersetzt“ werden müsste.
Technisch betrachtet ist der Kern der Pilotanlage die Umstellung der Verbrennungsluft auf reinen Sauerstoff. Während herkömmliche Werke Luft in den Drehofen einblasen und damit gleichzeitig Stickstoff in das entstehende Abgas mitmischen, setzt das neue Verfahren auf O2 als Prozessgas. Das Ergebnis ist aus Sicht der Betreiber ein nahezu reiner CO2-Strom. Für die anschließende Abscheidung ist das ein Hebel: Je weniger Fremdstoffe im Gasstrom sind, desto einfacher und potenziell energieärmer lassen sich CO2-Mengen aus dem Abgas konzentrieren und für ein weiteres Handling bereitstellen.
Ob dieser Ansatz in die industrielle Breite führt, hängt jedoch nicht nur am Materialstrom im Ofen. Das Projekt ist „ein Test“, ausdrücklich als Forschungsanlage ausgelegt, und die Betreiber sprechen von realitätsnahen Bedingungen, unter denen die Funktionsfähigkeit bereits nachgewiesen sein soll. Vier europäische Zementhersteller investieren dafür mehr als 120 Millionen Euro; im Hintergrund bündelt Thyssenkrupp Calvion die Aktivitäten im Portfolio rund um industrielle Dekarbonisierung. Für Unternehmen bedeutet das: Sie bekommen frühzeitig Erfahrungswerte, wie sich ein Sauerstoff-basiertes Verfahren im Betrieb handhaben lässt – und wo im Zusammenspiel mit Abscheidung, Verflüssigung oder Verdichtung noch Unschärfen auftauchen, bevor große Investitionen in eine neue Ofengeneration anstehen.
Damit wird auch klar, warum die Geschichte um Heidenheim stark von CCS-Infrastruktur bestimmt wird. Das abgefangene CO2 soll – wie aus der Diskussion um die Technologie hervorgeht – entweder wiederverwendet werden (CCU, etwa für Feuerlöschanlagen oder als Kohlensäure in Getränken) oder dauerhaft gespeichert werden (CCS). Für Letzteres liefert die politische Ebene die entscheidende Rahmenarbeit: Der Bundestag hat Anfang des Jahres ein Gesetz verabschiedet, das die rechtlichen Voraussetzungen für CCS im Meeresboden schafft. Speziell Schutzgebiete bleiben dabei ausgenommen, sodass die Umsetzung praktisch immer von Standortwahl, Genehmigung und Transportkorridoren abhängt.
Genau an dieser Stelle wird der Zeitplan zum wirtschaftlichen Faktor. Das Bundeswirtschaftsministerium schätzt, dass der Aufbau von Transport- und Speicherinfrastrukturen etwa sieben bis zehn Jahre dauern kann. Gleichzeitig muss diese Infrastruktur laut Vorgaben eigentlich bereits Anfang der 2030er Jahre fertig sein, damit Klimaziele erreichbar bleiben. Für Anlagen wie die Pilotanlage in Heidenheim bedeutet das: Selbst wenn der CO2-Strom im Abgas bereits gut abscheidbar ist, kann die volle Klimawirkung erst dann greifen, wenn Leitungen, Terminals und Speicheroptionen rechtzeitig einsatzfähig sind. Betreiberangaben zufolge ist für das CO2 der Pilotanlage bislang keine konkrete Verwendung vorgesehen – ein Hinweis darauf, dass der Engpass nicht nur in der Technik, sondern in der gesamten Wertschöpfungskette liegt.
Die Relevanz ist dabei politisch und marktseitig hoch, weil Zement und Kalk zu den Branchen zählen, in denen Emissionen besonders schwer zu vermeiden sind. Die Europäische Union hat sich auf ein verbindliches Klimaziel für 2040 geeinigt: Die Treibhausgasemissionen sollen bis dahin um bis zu 90 Prozent im Vergleich zu 1990 sinken. Auf regionaler Ebene verlangt das Klimaschutzgesetz Baden-Württemberg zudem bis 2030 mindestens 65 Prozent weniger Emissionen gegenüber 1990, bis 2040 strebt das Bundesland Klimaneutralität an. Wenn CO2 in Zukunft überwiegend dort landet, wo es rechtlich zulässig und technisch verfügbar ist, wird die Zementindustrie faktisch in ein System aus Abscheidung, Transport und Speicherung eingebunden.
Für Entscheider in der Industrie ist das Heidenheimer Projekt damit vor allem ein Signal für ein neues Engineering-Denken: Nicht jeder Fortschritt muss als neue Chemie im Mörtel enden, sondern kann auch in der Prozesskette liegen. Der Ansatz mit reinem Sauerstoff adressiert unmittelbar die Qualität des Abgasstroms und erleichtert damit die CCS-Option. Gleichzeitig bleibt die zentrale Frage offen, wie schnell sich Deutschland in der Infrastrukturphase bewegt und wie planbar die Genehmigungs- und Logistikwege für CO2 werden. Wer heute Pilotdaten aus solchen Anlagen in Planungen für spätere Großanlagen überführen will, sollte daher sehr früh die Schnittstellen betrachten: vom Gasmanagement im Werk bis zur Verfügbarkeit von Speicherstätten unter dem Meeresboden.
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