Innovative Lösungen zur Reduzierung von Emissionen in Zementwerken
Rund 8 % der weltweiten Emissionen werden durch den Betrieb von Zementwerken erzeugt. Daher ist es sinnvoll, die Effizienz der installierten Geräte wie Kompressoren und Gebläse zu berücksichtigen.
Darüber hinaus ist die Einführung neuer Prozesstechnologien zur Verringerung der Auswirkungen dieser Branche auf das Klima, wie z. B. die Abscheidung von Kohlenstoff zur Nutzung oder Speicherung (Carbon Capture for Utilization or Storage – CCUS), ein Muss, um bis 2050 ein Netto-Null-Szenario zu erreichen.
Verschiedene Regionen auf der ganzen Welt entwickeln finanzielle Instrumente, um die Implementierung neuer Technologien anzukurbeln, um CO2-Emissionen aus diesem Sektor zu senken.
- In den USA bietet der Inflation Reduction Act (IRA) einen Steueranreiz für Projekte zur Reduzierung der Kohlenstoffemissionen von Schwerindustrien wie Zement.
- In Europa ist das Emissionshandelssystem (EU-ETS) ein Emissionsrechtehandel, der die CO2-Emissionen mit Kosten belegt. Da die Emissionsrechte von Jahr zu Jahr abnehmen, werden die Kosten voraussichtlich steigen, sodass sich Investitionen zur Vermeidung von Emissionen lohnen.
- Auf Länderebene gibt es verschiedene Variationen, die finanzielle oder steuerliche Vorteile nutzen, um die Umsetzung der innovativen Lösungen voranzutreiben.
Wie gelten diese Richtlinien? Und wie können die Emissionen reduziert werden?
Mit den jüngsten technologischen Fortschritten ist es möglich, global definierte Klimaziele zu erreichen.
Die Herausforderungen des Zementwerkbetriebs
Oft wird gesagt, dass neben Wasser Zement die am zweithäufigsten genutzte Ressource ist. Er ist erforderlich, um Brücken, Autobahnen, Tunnel, Dämme und Gebäude zu bauen.
Die größte Herausforderung bei der Verringerung der Emissionen besteht in der Aufrechterhaltung einer konstanten Produktionsleistung der Zementwerke. Nach Angaben der Internationalen Energieagentur (IEA) müssen Zementwerke ihre CO2-Emissionen jährlich um 4 % senken, um das NZE-Szenario zu erreichen.
Laut der European Cement Association entfallen 12 % des gesamten Energiemixes von Zementwerken auf Strom.
Die restliche Energie stammt aus fossilen Brennstoffen. Um die Emissionen zu senken, müssen wir uns weiterhin auf energieeffiziente Lösungen für alle elektrischen Geräte wie Kompressoren und Gebläse konzentrieren, in Kombination mit Innovationen, die entweder fossile Brennstoffe
durch eine andere erneuerbare Energiequelle oder Technologien zur Dekarbonisierung der Emissionen fossiler Brennstoffe ersetzen.
In einem Zementwerk gibt es wahrscheinlich 350–1.000 laufende Motoren. Diese treiben Förderbänder, Pumpen, kleine Ventilatoren und Gebläse an.
Ein Zementwerk, das eine Million Tonnen pro Jahr produziert, benötigt etwa 2 MW installierte Leistung für Kompressoren und Gebläse. Niederdruckkompressoren und -gebläse (<4 bar) verbrauchen etwa 70 % dieser 2 MW, während Kompressoren 30 % verbrauchen.
Bei den Niederdruckanwendungen verbraucht die pneumatische Förderung am meisten Energie:
- Pneumatische Förderung 40 %
- Fluidisierung 10 %
- Verbrennungsluft 10 %
- Sonstiges 10 %
Zukunftssichere Lösungen für die Zementindustrie
Die Bedeutung der Emissionsreduzierung bei der Zementherstellung
Allen oben genannten Initiativen ist gemeinsam, dass eine detaillierte Emissionsberichterstattung erforderlich ist, um Mittel oder Steuervorteile korrekt zuzuteilen. Eine korrekte Emissionsberichterstattung ermöglicht eine genauere Nachverfolgung der Fortschritte bei der Erreichung der vorgegebenen Ziele und könnte Geldbußen oder den Entzug von Fördermitteln verhindern. Darüber hinaus können sich die Unternehmen als innovativ und bereit zur Bekämpfung des Klimawandels profilieren, indem sie ihren CO2-Fußabdruck verringern.
Da es sich bei Zement um ein energieintensives Material handelt, das den Abbau, das Mischen, das Mahlen und den Ofenbetrieb umfasst, gibt es eine breite Palette von Strategien zur Reduzierung der Emissionen. Dazu gehören energieeffiziente Druckluftlösungen, die Integration erneuerbarer Energien sowie die Komprimierung und Trocknung von CO2.
Tragfähige Lösungen
Wir haben uns verpflichtet, innovative und zukunftssichere Lösungen für die Zementindustrie einzuführen. Dies wird durch innovative Lösungen und unser Know-how in den Bereichen Energieeffizienz, Integration erneuerbarer Energien sowie Verdichten und Trocknen von CO2 ermöglicht.
Lösungen zur Kohlenstoffabscheidung in der Zementindustrie
Eine Möglichkeit, die CO2-Emissionen von Zementwerken zu reduzieren, ist die Kohlenstoffabscheidung. Dadurch wird im Wesentlichen verhindert, dass der Großteil des erzeugten Kohlendioxids in die Luft abgegeben wird, um es stattdessen zu speichern und/oder wiederzuverwenden. Es gibt viele verschiedene Methoden zur Kohlenstoffabscheidung, wie zum Beispiel Aminwäsche, kryogene Abscheidung, neuartige Lösungsmittel und Membransysteme.
Schraubengebläse im Prozess der Zementproduktion
In Zementwerken gehört das Drehkolbengebläse (Root-Gebläse) traditionell zur Standardausrüstung. Die Schraubenpumpe ist jedoch eine deutlich effizientere Alternative und kann den Energieverbrauch in Ofenbetrieben um zweistellige Prozentsätze reduzieren. Im Vergleich dazu erzeugt ein Roots-Gebläse mehr Wärme, da es mehr Elektrizität benötigt, um dasselbe Ergebnis zu erzielen.
