Zementindustrie auf dem Weg zur Klimaneutralität?

[Industrials & Automotive-Information vom 24. Februar 2022]

Die Klimaziele stellen weite Teile der Industrie vor nie dagewesene Herausforderungen. So auch die Zementindustrie, die global für 8 % der CO2-Emissionen verantwortlich ist und somit mehr als fünf Mal so viele Emissionen wie der weltweite Flugverkehr verursacht. In Deutschland liegt der Anteil der Zementindustrie an den Gesamtemissionen bei 2 %. Da Beton und Zement als Baustoffe aber unersetzlich sind, müssen Lösungen gefunden werden, wie sich die CO2-Emissionen in diesem Sektor reduzieren lassen.

Abscheidung von CO₂-Emissionen

Die Zementindustrie emittiert CO2 nicht nur durch die zur Befeuerung des Klinkerofens genutzten Brennstoffe, sondern auch aufgrund von chemischen Prozessen, die bei der Klinkerherstellung durchlaufen werden. Um Kalkstein zu Klinker zu verarbeiten (Entsäuerung des Kalksteins), wird dieser stark erhitzt; dabei wird das Calciumcarbonat zu Calciumoxid und CO2 umgewandelt. Das so entstehende CO2 kann nicht reduziert oder vermieden werden und macht gut zwei Drittel der Gesamtemissionen aus.

Die deutsche Zementindustrie hat bereits einige Ansatzpunkte entwickelt und konnte so bis zum Jahr 2019 im Vergleich zu 1990 22 % der CO2-Emissionen einsparen. Die bereits genutzten Maßnahmen verbessern die Material- und Brennstoffeffizienz. Die Nutzung von sekundären Brennstoffen wie Tiermehl, Klärschlamm, Altreifen oder bestimmte Abfallstoffe reduziert den Einsatz fossiler Brennstoffe. 2020 lag der Anteil sekundärer Brennstoffe bereits bei durchschnittlich 69 %. Ein weiterer Hebel zur CO2-Minderung sind klinkereffiziente Zemente und Betonsorten. Dabei sollen andere Stoffe wie Hüttensand oder Flugasche den CO2-intensiven Zementklinker im Zement und Beton ersetzen. Die Substitution des Zementklinkers darf die Zement- und Betoneigenschaften jedoch nicht verändern. Einerseits wird durch geringeren Klinkereinsatz Energie gespart, auf der anderen Seite schont die Nutzung von „Abfallstoffen“ anderer Industrien die Ressourcen. Die deutschen Zementwerke erfüllen außerdem hohe Energieeffizienzstandards, beispielsweise durch Abwärmenutzung. Werden die genannten Maßnahmen weiter ambitioniert durchgeführt, könnten die CO₂-Emissionen bis 2050 um weitere 36 % gesenkt werden. Um das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen, müssten die CO2-Emissionen aber um 100 % reduziert werden.

Geplante CO2-Reduktion in der Zementindustrie durch bereits genutzte Technologien

Als „Break-Through“-Technologie zur Erreichung dieses Ziels wird daher die Abscheidung und Speicherung bzw. Nutzung von CO2 gesehen. Die Chemischen Industrie könnte etwa Methanol oder Synthetische Kraftstoffe daraus herstellen. Wichtig dabei ist, dass CO2 in einer sehr reinen Form abgeschieden wird, um es entsprechend weiterverarbeiten zu können. Zurzeit werden mehrere Verfahren zur Abscheidung von CO2 getestet, die dann im industriellen Maßstab eingesetzt werden sollen. Eine Speicherung in alten Gaskavernen ist in Deutschland verboten. Das abgeschiedene CO2 müsste zur Speicherung z. B. nach Norwegen transportiert werden.

Rahmenbedingungen

Um die Zementindustrie auf ihrem Weg zur Klimaneutralität zu unterstützen, müssen einige rechtliche und technische Voraussetzungen erfüllt werden. Damit die CO2-Emissionen der Brennstoffe verringert werden können, sollte ausreichend grüne Energie als grüner Strom, Wasserstoff oder Biomasse vorhanden sein. Es ist außerdem eine Infrastruktur für den Transport des abgeschiedenen CO2 zu etablieren und es müssen Partner aus anderen Industrien gefunden werden, die das CO2 weiterverarbeiten können. Ein rechtlicher Rahmen für die Wettbewerbsfähigkeit der klimafreundlicheren Produkte ist sicherzustellen; insbesondere für die Zulassung und Deklarierung neuartiger Zemente als Baustoffe erster Güte. Darüber hinaus sollte die Gesellschaft generell Beton und Zement bewusster einsetzen. Zuletzt ist ein umfassendes Recycling des Betons zu gewährleisten. Bei ganzheitlichem Recycling kann ein großer Teil des Betons wieder in die Produktion von neuem Zement einfließen. Die genannten Ziele sind ambitioniert, aber möglich. Die Unternehmen stehen deshalb vor großen Investitionen, die durch Fördermittel verschiedener Stellen unterstützt werden. Die IKB steht ihren Kunden aus der Zementindustrie mit Fördermittelexpertise und als Finanzier zur Seite, um den Wandel hin zu einer klimafreundlichen Branche vollziehen zu können.