Die Zementherstellung gehört zu den emissionsreichsten Industrieprozessen: Den Großteil der CO₂-Emissionen setzt der Kalkstein beim Brennvorgang selbst frei. Sie lassen sich auch beim Wechsel auf klimaneutrale Brennstoffe nicht vermeiden. Die in den Versuchsanlagen des LEILAC-Projekts (Low Emissions Intensity Lime & Cement) erprobte Carbon-Capture-Anwendung bietet eine Möglichkeit, diese unvermeidbaren CO₂-Mengen zukünftig abzufangen und entweder als Rohstoff in der chemischen Industrie einzusetzen (CCU) oder unterirdisch zu speichern (CCS).
Innovation: Hochreine Abtrennung von CO₂
Die im Projekt entwickelte Anlage nutzt bei der Kalzinierung die sogenannte „Direct Separation“. Bei diesem Verfahren wird das Ausgangsmaterial Kalkstein innerhalb eines Stahlzylinders indirekt erhitzt und gebrannt. Das dabei frei werdende, reine CO₂ wird abgefangen und kann im Anschluss weitertransportiert und verwendet werden. Da das entstehende CO₂ nicht mehr aus einem Abgasgemisch abgetrennt werden muss, ist für diesen Prozess, verglichen mit anderen Abscheidungstechnologien, weniger Energie erforderlich. Die benötigten Temperaturen von über 1.000 Grad werden in der Versuchsanlage noch durch Erdgasverbrennung erzeugt; perspektivisch ist der Umstieg auf alternative, erneuerbare Brennstoffe möglich.
„LEILAC bringt Forschung und Industrie zusammen, um eine kostengünstige Technologie zur Dekarbonisierung der globalen Zement- und Kalkindustrie zu entwickeln. Unterstützt von der EU soll diese neue Lösung für schwer zu reduzierende Prozessemissionen skaliert und schnell zugänglich gemacht werden."
Daniel Rennie, General Manager Europe bei Calix
Effizienz: Hochskalierung der Technologie
Am EU-geförderten Projektkonsortium LEILAC-1 beteiligen sich zusammen mit Calix insgesamt elf Forschungsinstitute und Unternehmen, darunter u. a. die IN4climate.NRW-Partner Heidelberg Materials, Lhoist und Solvay. Seit 2019 ist diePilotanlage am Zementwerk von Heidelberg Materials im belgischen Lixhe in Betrieb. Die hier umgesetzten 10 Tonnen Rohmaterial pro Stunde entsprechen etwa fünf Prozent der Kapazität eines typischen Zementwerks. Das im April 2020 gestartete Folgeprojekt LEILAC-2 zielt darauf ab, eine Demonstrationsanlage in Form eines nachrüstbaren Moduls in die bestehenden Produktionsanlagen im Heidelberg Materials-Werk in Ennigerloh mit minimaler Ausfallzeit zu integrieren. Diese Anlage soll eine vierfache Kapazität der LEILAC-1 Pilotanlage haben und Mitte 2026 in Betrieb genommen werden.
Effekt: Erprobte Carbon-Capture-Technologien
Noch haben die Pilot- und Demonstrationsanlage keine direkte Klimaschutzwirkung, da sie das testweise abgeschiedene CO2 anschließend in die Atmosphäre abgeben. Die entwickelte Technologie bietet jedoch eine Lösung für einen zukünftigen klimafreundlicheren Umgang mit CO2-Mengen, die prozessbedingt auch bei einem Umstieg auf Erneuerbare Energien nicht zu vermeiden sind. Schon die LEILAC-2-Demonstrationsanlage soll jährlich 100.000 Tonnen Emissionen einsparen können, sobald eine wirtschaftliche CO2-Verwertung unter geeigneten Rahmenbedingungen möglich ist.
