Die Bekanntgabe der Carbon Management Strategie der EU-Kommission verdeutlicht die Bedeutung von Carbon Capture-Methoden wie Direct Air Capture für das Ziel Net- Zero. Insbesondere für emissionsintensive Industrien, wie die Zementindustrie, ist das relevant.
CO2-Schleuder Zement
Fast überall wird Zement als Bausto4 verwendet: für Wohngebäude, die Industrie oder Infrastrukturprojekte, wie z.B. den Bau von Straßen oder Brücken. Das hat seinen Grund, denn durch seine lange Haltbarkeit und Vielseitigkeit gilt Zement als unverzichtbarer Bestandteil in modernen Bauaktivitäten. Damit ist die Zementindustrie nicht nur ein „Bigplayer“ in der globalen Baubranche, sondern trägt auch erheblich zur wirtschaftlichen Entwicklung vieler Länder bei. Mit einem unschönen Nebenprodukt: CO2.
Ja, die Zementindustrie gehört mit rund acht Prozent zu den größten industriellen Emittenten von Treibhausgasen weltweit. Dabei ist die Hauptquelle für CO2-Emissionen die Verbrennung fossiler Brennsto4e zur Erzeugung der hohen Temperaturen (ca. 1400- 1500 Grad Celsius), die für den Prozess des Klinkerbrennens erforderlich sind. Zusätzlich trägt die Dekarbonisierungsreaktion des Kalksteins während des Brennvorgangs erheblich zur CO2-Freisetzung bei, mit rund 400 Kilo CO2 pro produzierter Tonne Zement eine beachtliche Menge.
Da aber der Bedarf an Infrastruktur und Wohnraum in vielen Ländern weiter steigt und Alternativen aus nachwachsenden Rohsto4en wie Holz keine langfristige Lösung darstellen, sind wir weiterhin auf die Zementproduktion angewiesen. Das heißt, es muss dringend eine Lösung zur Reduktion von CO2 her.
Luft als Rohstoff: Direct Air Capture (DAC)
Sowohl politisch als auch gesellschaftlich werden aktuell diverse Verfahren und Technologien diskutiert, um die Emissionen in den Gri4 zu bekommen. Dazu gehört grüner Wasserstoff und grüner Zement. Eine weitere vielversprechende Technologie ist Direct Air Capture (DAC), mit der CO2 direkt aus der Atmosphäre entfernt wird. Im Gegensatz zu anderen Carbon-Capture-Technologien, die „nur“ die Emissionen von Produktionsanlagen reduzieren, zielt DAC darauf ab, CO2 direkt aus der Umgebungsluft zu entfernen, und zwar unabhängig von spezifischen Emissionsquellen, wie Kraftwerken oder Industrieanlagen. Beim DAC werden verschiedene chemisch-technische Verfahren verwendet, die CO2 aus der Umgebungsluft absorbieren und das isolierte CO2 zur Speicherung oder Nutzung in industriellen Prozessen bereitzustellen.
DAC in der Zementindustrie – die Lösung?
Für die Zementindustrie spielt DAC eine Schlüsselrolle in der Beseitigung von Emissionen. Für die erforderlichen hohen Temperaturen für die Herstellung von Zement sind aktuell nicht genüg erneuerbare Energien vorhanden bzw. nachhaltige Alternativen
befinden sich noch in der Erforschung und Entwicklung. DAC kann nahezu überall adaptiert werden, im Gegensatz zu einigen anderen Technologien, die von spezifischen geologischen Bedingungen abhängig sind. Das durch DAC abgefangene CO2, was dann als Rohsto4 vorliegt, kann außerdem dem Beton beigemischt und dort langfristig gespeichert werden. Das trägt zusätzlich dazu bei, dass der Beton stärker wird. Dadurch besteht keine Notwendigkeit für geologische Speicher.
Was einfach klingt, ist in der Praxis etwas schwieriger. Denn aktuell gehen mit herkömmlichen DAC-Technologien immense Kosten einher, insbesondere aufgrund des Energieaufwands, der für den Betrieb der Anlagen erforderlich ist. Und auch bei der Skalierbarkeit von Direct Air Capture stehen viele Anbieter noch vor immensen Herausforderungen. Denn für viele Unternehmen ist der Aufbau von Infrastruktur und Ressourcen von Grund auf erforderlich, was zum einen mit hohen Kosten verbunden ist, zum anderen aber auch viel Zeit in Anspruch nimmt.
Retrofitting als Lösung
Die gute Nachricht: es gibt eine fortgeschrittene DAC-Technologie, die bestehende Infrastruktur von Industriestandorten nutzt und die dort vorhandenen Abwärmeströme verwenden kann. Es ist das sogenannte Retrofitting, also die Nachrüstung von bereits bestehenden Industriestandorten. Die Erzeugung der benötigten Wärme ist der Hauptkostentreiber von DAC. Die Nutzung von Abwärme senkt den Energiebedarf und damit die Kosten des Prozesses erheblich. Konkret ist es mit diesem einzigartigen Ansatz möglich, jährlich etwa 1,3 Milliarden Tonnen CO2 abzuscheiden und damit einen wesentlichen Beitrag zu den globalen Klimazielen zu leisten. Die Technologie ist heute schon verfügbar und kann zeitnah eingesetzt werden. Da keine neue Infrastruktur benötigt wird und damit auch weniger Kosten auf Unternehmen zukommen, ist DAC vor allem in der Zementindustrie unverzichtbar.
DAC spielt eine unverzichtbare Rolle in der Bekämpfung des Klimawandels, insbesondere in Verbindung mit anderen Carbon Capture Technologien und -strategien. Laut dem Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) der Vereinten Nationen verfügt die DAC-Technologie über das größte Potenzial, um die erforderliche Größenordnung zu erreichen. Insbesondere die Integration von DAC in die Zementindustrie bietet vielversprechende Perspektiven und Vorteile, sowohl in Bezug auf die Reduzierung von CO2-Emissionen als auch auf die langfristige Wettbewerbsfähigkeit der Branche. Durch Investitionen in Forschung, Entwicklung und Implementierung müssen diese Potenziale weiter maximiert werden. Fest steht jetzt schon: eine Technologie allein wird nicht zum gewünschten Ziel führen. Alle Technologien müssen gleichermaßen gefördert werden, denn Net-Zero ist nicht nur “nice-to-have", sondern muss bei uns allen groß auf dem Programm stehen.