Dekarbonisierung von CO₂-intensiven Industrieanlagen - Analyse von kritischen Spurenkomponenten in der deutschen Zementindustrie

Worum es geht

Bei der Zementherstellung entsteht prozessbedingt unvermeidbares CO₂. Deshalb braucht die Branche neue Verfahren, um CO₂ aus den Abgasen abzuscheiden und langfristig klimaneutraler zu werden. DECIDE setzt hier an und erforscht unter Koordination der Linde GmbH spezielle Materialien und Verfahren für den Einsatz in Zementwerken.

Im Zentrum stehen zwei technologische Ansätze: Adsorption und Gaswäsche. Bei der Adsorption wird CO₂ an festen Materialien gebunden. Bei der Gaswäsche wird CO₂ mithilfe einer Flüssigkeit aus dem Abgas entfernt.

Was neu ist

DECIDE untersucht, wie sich die besonderen Abgase aus Zementwerken auf die CO₂-Abscheidung auswirken. Diese Abgase enthalten viele Spurenstoffe und Verunreinigungen, darunter Stickoxide, Schwefeldioxid, Schwermetalle und organische Verbindungen. Ihre Zusammensetzung schwankt je nach Rohmaterial, Brennstoff und Betriebsweise.

Das Vorhaben untersucht, wie stickstoff- und schwefelhaltige Bestandteile im Abgas das Verhalten und die langfristige Stabilität der eingesetzten CO₂-Bindungsmaterialien beeinflussen. Eine mobile Containeranlage soll Messungen an realen Zementwerken ermöglichen. Parallel werden Messkampagnen an bestehenden Anlagen durchgeführt, unter anderem in Lengfurt und Mergelstetten. Ein Simulationsmodell soll helfen, verbesserte Betriebsstrategien und Anlagenkonzepte zu entwickeln.

Was herausfordernd ist

Die zentrale Herausforderung liegt in der komplexen Abgaszusammensetzung von Zementwerken. Spurenstoffe können Materialien belasten, Reinigungsstufen beeinflussen und sich auf Emissionen, Abwasser und den Gesamtbetrieb auswirken. Deshalb braucht es eine verlässliche Datengrundlage aus realen Anlagen.

Gleichzeitig sollen die Anlagenkonzepte einfacher und kosteneffizienter werden, damit CO₂-Abscheidung technisch zuverlässig und wirtschaftlich einsetzbar wird.

Was daraus entstehen kann

DECIDE kann eine wichtige Grundlage für künftige CO₂-Abscheideanlagen in der Zementindustrie schaffen. Die Ergebnisse können dazu beitragen, geeignete Materialien auszuwählen, robuste Prozessvarianten zu entwickeln und Anlagenkonzepte zu vereinfachen. Damit kann das Vorhaben helfen, CO₂-Abscheidung besser an die besonderen Bedingungen von Zementwerken anzupassen und den späteren industriellen Einsatz vorzubereiten.