So will Linde die Zementindustrie grüner machen
„Eine grünere Zementindustrie kann nur mit Technologien wie CCU geschaffen werden“. Wie Linde die Dekarbonisierung angeht, erfahren Sie in diesem Interview.
So soll das Werk Lengfurt einmal aussehen, dort bauen Linde und Heidelberg Materials eine der ersten Großanlagen zur Kohlenstoffabscheidung in der Zementindustrie.
Foto: Linde Engineering
Die Zementindustrie zählt zu den größten CO₂-Emittenten weltweit. Im Interview erklärt Jan Bangert, Head of Sales & Product bei Linde Engineering, wie innovative CCU-Technologien (Carbon Capture and Utilisation) zur Dekarbonisierung der Beton- und Zementproduktion beitragen können. Dabei zeigt er auf, wie Linde führende Technologien wie HISORP und Oxyfuel entwickelt und erfolgreich in der Praxis einsetzt, um industrielle CO₂-Emissionen signifikant zu reduzieren.
Inhaltsverzeichnis
So soll es mit der Dekarbonisierung klappen
ingenieur.de: Warum wäre eine erfolgreiche Dekarbonisierung der Beton- und Zementindustrie so wichtig?
Jan Bangert: Die Dekarbonisierung der Zementindustrie spielt eine bedeutende Rolle, da die Zementindustrie für etwa sieben bis acht Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich ist, was sie zu einem der größten Emittenten unter den Industriesektoren macht. Der größte Teil der Emissionen entsteht bei der Produktion von Klinker, dem Hauptbestandteil von Zement, und ist schwer zu vermeiden. Bei Linde sind wir daher überzeugt, dass Carbon Capture -Technologien zur CO₂-Abscheidung ein Schlüssel sind, um die Beton- und Zementindustrie auf den Weg zur Klimaneutralität zu bringen.
Können Sie uns einen Überblick über die Carbon Capture and Utilisation (CCU)-Technologien geben und wie sie in der Beton- und Zementindustrie angewendet werden?
Aufbauend auf unserer jahrzehntelangen Erfahrung in der Forschung und Entwicklung von zukunftsfähigen Technologien sowie in der erfolgreichen Umsetzung von unzähligen internationalen Projekten können wir den Übergang zu einer CO₂-armen Industrie beschleunigen und unsere Kunden aus den verschiedensten Sektoren mit innovativen und wirtschaftlich tragfähigen Technologien unterstützen. Die Aufgabe der CCU-Technologien besteht darin, das CO₂ aus Abgasströmen abzuscheiden und es einer Nutzung zuzuführen. Dabei gibt es mehrere bewährte Technologien zur CO₂-Abscheidung.
Besonders relevant für die Beton- und Zementindustrie ist das sogenannte Post-Combustion-Capture, also die Abscheidung des CO₂ nach der Verbrennung. Hierbei wird das Abgas der Produktionsprozesse behandelt und das darin enthaltene CO₂ separiert. Wir nutzen dabei fortschrittliche und effiziente Technologien wie die CO₂-Absorption mit Aminlösungen. Ein weiteres von Linde genutztes Verfahren ist unsere exklusive HISORP-Technologie. Und schließlich wäre die Oxyfuel-Technologie zu nennen, bei der reiner Sauerstoff aus einer Luftzerlegungsanlage anstelle von Luft in den Verbrennungsprozess des Zementofens eingespeist wird. Das führt zunächst zu einem deutlich höheren CO₂-Gehalt in den Abgasen, wodurch aber die CO₂-Reinigungseinheit wesentlich effizienter arbeiten kann.
Welche Technologien entwickelt Linde?
Welche CCU-Technologien entwickelt oder nutzt Linde, und wie werden diese in industriellen Anwendungen eingesetzt, insbesondere in der Zement- und Betonindustrie?
Vor dem Hintergrund, dass die Zement- und Kalkherstellung zu den Sektoren mit besonders hohen CO2-Emissionen gehört, bietet deren Abscheidung mit anschließender Speicherung oder Nutzung große Einsparungspotenziale. Linde ist führend bei der Oxyfuel-Technologie – sie kommt bei mehreren aktuellen Projekten, an denen wir gerade arbeiten, zum Einsatz. Daneben wären unser eigenes HISORP-Verfahren sowie die Advanced Amine Wash-Methode zu nennen. Die letztgenannte Technologie, die wir gemeinsam mit unseren Lizenzpartnern entwickelt haben, basiert auf der Absorption von CO₂ mithilfe einer Aminlösung. Dafür werden sowohl Dampf als auch Strom benötigt.
Im Gegensatz dazu funktioniert unsere HISORP-Methode ausschließlich mit elektrischer Energie – idealerweise aus erneuerbaren Quellen. Das macht die Technologie angesichts der Gas- und Energiepreise auf dem deutschen Markt für hiesige Unternehmen besonders attraktiv. Das Verfahren kombiniert die Druckwechseladsorption mit der kryogenen Trennung und Kompression, sodass CO2-Abscheidungsraten von bis zu 99,7 Prozent erreicht werden. Es eignet sich zudem perfekt, wenn das CO2 verflüssigt werden soll. In Regionen, in denen fossile Brennstoffe weitaus preiswerter als in Deutschland sind, wird wiederum häufiger auf die Advanced Amine Wash-Technologie zurückgegriffen. Die Entscheidung für das genutzte Verfahren ist letztlich eine Kostenfrage.
Welche technologischen Entwicklungen oder Innovationen plant Linde, um die Effizienz und Effektivität von CCU-Technologien zu verbessern?
Wir sind stets bestrebt, unsere Technologien weiter zu optimieren und ihre Effizienz zu steigern. Wenn wir beispielsweise von unserer HISORP-Technologie sprechen, ist es unser Ziel, den Strombedarf zu minimieren.
Herausforderungen bei der Realisierung von CCU-Lösungen
Wie sehen die technischen und wirtschaftlichen Herausforderungen bei der Skalierung von CCU-Lösungen aus, und welche Strategien verfolgt Linde, um diese zu überwinden?
Für den Transport des CO2 bedarf es einer entsprechend ausgebauten Infrastruktur, für deren Aufbau schnelle und pragmatische Lösungen erforderlich sind. Insbesondere für Industrieanlagen im EU-Emissionshandel (EU ETS) ist die jährlich abnehmende Menge an CO2-Zertifikaten die maßgebliche Leitgröße für das Tempo der Dekarbonisierung. Insofern bedarf es auch klarer politischer Vorgaben.
Auf wirtschaftlicher Ebene wiederum sind Investitionskosten und Marktanreize entscheidend. Wir arbeiten deshalb eng mit Industriepartnern zusammen, um weitere kommerzielle Projekte zu entwickeln und zu realisieren. Damit können wir die Wirtschaftlichkeit von CCU-Lösungen demonstrieren.
Zusammenarbeit mit anderen Unternehmen
Gibt es aktuelle oder geplante Projekte, bei denen Linde Engineering mit der Beton- und Zementindustrie zusammenarbeitet, um CCU-Technologien zu implementieren?
Aktuell arbeiten wir allein in Deutschland an vier verschiedenen, sehr vielversprechenden Projekten. Dies betrifft die jeweilige Zusammenarbeit mit namhaften Partnern wie Holcim, CEMEX oder Heidelberg Materials. Allein mit diesen Projekten können wir einen immensen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten. Insgesamt reden wir dabei von bis zu drei Millionen Tonnen an CO2-Emission, die eingespart werden können.
Durch derartige Kooperationen profitieren beide Seiten von der gemeinsamen Expertise und von staatlichen Förderprogrammen, die die finanziellen Risiken reduzieren. Nehmen wir das Beispiel unserer Kooperation mit Heidelberg Materials: Gemeinsam haben wir unter dem Namen „Capture-to-Use“ (CAP2U) am Standort Lengfurt ein Joint Venture zum Bau und Betrieb einer hochmodernen Kohlendioxidabscheide-, Reinigungs- und -verflüssigungsanlage gegründet.
Im Jahr 2025 soll eine kommerzielle CCU-Anlage im großtechnischen Maßstab in der Zementindustrie in Betrieb gehen. Dies ermöglicht eine Weiterverwertung des abgeschiedenen CO2 aus der Zementproduktion als wertvoller Rohstoff für industrielle Anwendungen. Die geplante Menge an gereinigtem und verflüssigtem CO2 beträgt rund 70.000 Tonnen pro Jahr. Als weiteres Beispiel kann unser Amin-basiertes Kohlenstoffabscheidungsprojekt in Springfield/Illinois in den USA genannt werden, das 2025 den Betrieb aufnehmen soll. Dabei handelt es sich um ein Pilotprojekt, das in einem Kohlekraftwerk installiert wird und darauf abzielt, 200 Tonnen CO2 pro Tag abzuscheiden. Gemeinschaftsprojekt zwischen Linde, BASF und der Universität von Illinois wird vom US-Energieministerium und dem Bundesstaat Illinois finanziert.
Überaus positiv zu erwähnen ist auch unsere Zusammenarbeit mit Holcim. In Lägerdorf wird derzeit eine neue, mit reinem Sauerstoff betriebene Ofenlinie für das Brennen des Zementklinkers sowie eine Aufbereitungsanlage für CO2 gebaut. Dazu wird ein Oxyfuel-Ofen der zweiten Generation sowie eine Kohlendioxid-Reinigungseinheit errichtet. Der Ofen wird mit reinem Sauerstoff anstelle von Umgebungsluft betrieben, sodass ein CO2-reiches Prozessgas entsteht, das anschließend in der CPU (CO2 Processing Unit) gereinigt und aufbereitet wird. Mit dieser Technologie bringen wir gemeinsam mit Holcim sowie Thyssenkrupp Polysius die CO2-Abscheidung im Industriemaßstab voran.
Und nicht zuletzt sollte das Beispiel des CO2-Abscheide-Projekts „catch4climate“ genannt werden, das derzeit im Auftrag von verschiedenen europäischen Zementherstellern auf dem Gelände des Zementwerks von Schwenk in Mergelstetten realisiert wird. Hierzu steuern wir die CO2-Aufbereitungsanlage bei und werden dabei erstmals das sogenannte Pure-Oxyfuel-Verfahren nutzen.
| Das ist Jan Bangert | |
 Foto: Linde Engineering |
Jan Bangert ist seit Mai 2022 Head of Sales & Products bei Linde Engineering und verantwortet die Vertriebs- und Produktmanagementaktivitäten für grüne Wasserstoff- und CO2-Abscheideanlagen. Mit einer soliden technischen Ausbildung als Process Design Engineer bringt er eine Kombination aus technischem Wissen und Vertriebskompetenz in die Entwicklung nachhaltiger Technologien in seine Arbeit ein. |
Wie wichtig ist die Zusammenarbeit zwischen verschiedenen Akteuren (Regierung, Industrie, Forschung) für den Erfolg von CCU-Projekten?
Uns ist die Zusammenarbeit mit unterschiedlichen Partnern extrem wichtig, und wir sind sehr am regelmäßigen Austausch mit unterschiedlichsten Stakeholdern interessiert. Nur gemeinsam kann es gelingen, den Weg in eine kohlenstoffarme Zukunft zu gehen. Wir benötigen gemeinsames Handeln und eine starke Allianz aus Politik, Industrie und Forschung, um Innovationen und Investitionen zu mobilisieren und die Wirtschaftlichkeit neuer Technologien zu verbessern.
Was das Zusammenspiel zwischen verschiedenen Parteien bringen kann, sieht man sehr gut an unserem gemeinsamen Projekt namens CO2LLECT, das wir gemeinsam mit CEMEX im Zementwerk Rüdersdorf entwickeln. Auch dank der Förderung von 157 Millionen Euro aus dem EU-Innovationsfonds können wir das Projekt wie geplant umsetzen – mit dem Ziel, 1,3 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr aus dem Zementproduktionsprozess abzuscheiden und die Anlage bis 2030 zu dekarbonisieren. Auch hierbei wird unsere HISORP-Technologie genutzt, um das CO2 direkt aus dem Abgas am Emissionsort abzuscheiden. Das abgeschiedene CO2 wird dann komprimiert, verflüssigt und zu einem Offshore-Speicherstandort in der Nordsee transportiert.
Im Gegensatz dazu haben wir auch schon die Erfahrung gemacht, was es bedeutet, wenn sich Kunden aufgrund von mangelnder politischer Unterstützung und gesellschaftlicher Akzeptanz von Projekten zurückziehen muss. So hatte sich unser Kunde Partner Vattenfall 2014 von der CCS-Technologie in Deutschland verabschiedet. Zuvor hatten wir über einen Zeitraum von 5 Jahren seit 2008 gemeinsam das erste Oxyfuel-CCS-Pilotprojekt in Deutschland in Schwarze Pumpe durchgeführt. Darüber hinaus hatten wir 2009 gemeinsam mit Vattenfall und Gaz de France die erste CO2-Verpressstation in Maxdorf errichtet. Aufgrund geänderter gesetzlicher Regelungen war keine Betriebsgenehmigung möglich, weswegen die Anlage musste zurückgebaut werden musste.
Forderungen an die Politik
Welche Forderungen in Bezug auf Rahmenbedingungen stellt Linde an die Politik?
In Deutschland bereiten uns insbesondere die Genehmigungsverfahren für CO2-Abscheide- bzw. Carbon-Capture-Projekte Sorgen. Hier braucht es deutliche Vereinfachungen, um den bürokratischen Aufwand und die Dauer der Verfahren zu verringern. Zudem besteht ein hohes Maß an Unsicherheit, was den regulatorischen Rahmen und damit verbundene Förderungsmöglichkeiten für CO2-Abscheideprojekte beziehungsweise Carbon-Capture-Projekte betrifft. Die Bundesregierung hat bereits vor der Sommerpause einen Gesetzentwurf zur Änderung des aktuellen CCS-Gesetzes vorgelegt, der viele dieser Punkte adressiert und in den vergangenen Monaten im Parlament beraten wurde.
Vorgesehen ist insbesondere eine Anpassung des bestehenden Rechtsrahmens, um die Speicherung und Nutzung von CO2, den Bau von CO2-Leitungen sowie die Nutzung entsprechender Infrastrukturen für CCU in Deutschland zu ermöglichen. Für entsprechende Projekte ist die Verabschiedung des Gesetzes von großer Bedeutung, um Rechts- und Investitionssicherheit zu erhalten. Angesichts der vorgezogenen Neuwahlen ist aktuell leider unklar, ob das Gesetz noch in dieser Legislaturperiode verabschiedet werden kann und die Änderungen tatsächlich in Kraft treten. Wir appellieren daher an alle Beteiligten, das Gesetz noch zeitnah zu verabschieden, um Rechts- und Planungssicherheit seitens der Unternehmen in Deutschland zu ermöglichen und weitere Verzögerungen zu vermeiden.
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