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Beton und Zement und das Klima

Beton und Zement zählen zu den erfolgreichsten Baumaterialien überhaupt. Doch gleichzeitig zählen die Industrien zu den emissionsstärksten Wirtschaftszweigen. Dies will die Branche ändern, zumal ihre Produkte zukünftig verstärkt nachgefragt werden dürften. Von Christoph Berger

„Die Produktion von Zement mit klimaneutralem Brennstoffgemisch unter Einsatz von Wasserstofftechnologie“ oder „Der Bau des weltweit ersten klimaneutralen Zementwerks“: Wenn der Baustoffkonzern HeidelbergCement derartige Nachrichten veröffentlicht, dann ist das weit mehr als ein Trend. Das Unternehmen zählt im Bereich von Zement, Zuschlagstoffen und Transportbeton zu den führenden Lieferanten weltweit. Und da laut dem Weltklimarat jährlich drei Milliarden Tonnen CO2 allein auf die Produktion von Zement zurückzuführen sind, hat die Reaktion eines Branchenriesen darauf natürlich direkte Auswirkungen. Zumal für die fortschreitende Urbanisierung zunehmend mehr Baumaterialien wie beispielsweise Zement und Beton benötigt werden. Laut des der Organisation „Scientist Rebellion“ zugespielten Teils III des kommenden Berichts des Weltklimarats werden 2050 um die 90 Milliarden Tonnen Beton, Zement und andere Baumaterialien benötigt. Das entspreche mehr als einer Verdopplung zu 2010. Die Autoren des Berichts nennen ein stärkeres Recycling der Materialien, das Vermeiden von unnötigem Bauschutt sowie die Nutzung von Holz für den Häuserbau als Maßnahmen des Entgegensteuerns.

Doch auch bei der Produktion von den Baustoffen Zement und Beton muss angesetzt werden. So steckt hinter der Meldung „Die Produktion von Zement mit klimaneutralem Brennstoffgemisch unter Einsatz von Wasserstofftechnologie“ die Tastsache, dass in einem Ofen im britischen Zementwerk Ribblesdale der HeidelbergCement-Tochtergesellschaft Hanson UK im Rahmen eines Versuchs erstmals 100 Prozent klimaneutrale Brennstoffe einschließlich Wasserstoff für die Zementherstellung im industriellen Maßstab verwendet wurden. Dabei wurde der Anteil der klimaneutralen Brennstoffe im Hauptbrenner des Zementofens schrittweise bis zur vollständigen Netto-Null-Mischung erhöht. Diese besteht aus Wasserstoff, der per Tankwagen angeliefert wird, sowie aus Biomassebestandteilen und Glyzerin, die als Nebenprodukte anderer Industrien anfallen, heißt es in der dazu gehörigen Mitteilung. Wurde der Versuch noch mit grauem Wasserstoff durchgeführt – grauer Wasserstoff wird aus fossilen Brennstoffen gewonnen, so soll dieser zukünftig durch grünen Wasserstoff ersetzt werden. Bei diesem kommen regenerative Energien zum Einsatz. Durch die Nutzung dieser Brennstoffe in der gesamten Produktionsanlage könnten allein in Ribblesdale jährlich fast 180.000 Tonnen CO2 im Vergleich zu fossilen Brennstoffen wie Kohle vermieden werden, so das Unternehmen.

Grüner Wasserstoff und biobasierte Brennstoffe

Und was den Bau des weltweit ersten klimaneutralen Zementwerks betrifft, so soll das Zementwerk in Slite auf der schwedischen Insel Gotland zum weltweit ersten klimaneutralen Zementwerk ausgebaut werden. Jährlich sollen dort bis zu 1,8 Millionen Tonnen CO2 abgeschieden werden können. Laut Konzernangaben entspreche das den gesamten Emissionen des Werks. Zusätzlich werde der Einsatz biobasierter Brennstoffe für die Zementproduktion in Slite erhöht. Ebenfalls an der Dekarbonisierung der Zementindustrie wird im Leuchtturm- Projekt „Concrete Chemicals“ gearbeitet. Das Ziel der Projektpartner aus Industrie und Forschung ist es, eine klimaverträglichere Zementproduktion durch die Umwandlung von CO2 in grünes Methanol zu erreichen.

Auf dem Weg zur Klimaneutralität wird die Zementindustrie ihre CO2-Emissionen in einem nie dagewesenen Ausmaß senken müssen …. Dazu müssten allerdings Auch die Rahmenbedingungen geschaffen werden.

Nach der Bewilligung von Mitteln aus dem Förderprogramm „Dekarbonisierung der Industrie“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) wird derzeit eine Demonstrationsanlage im industriellen Maßstab direkt auf dem Gelände des Cemex-Zementwerks bei Rüdersdorf, einem der größten Zementproduktions- Standorte in Deutschland, errichtet. Ziel ist es, dass mit der geplanten Inbetriebnahme im Jahr 2025 an die 5000 Tonnen grüne Kohlenwasserstoffe pro Jahr in der Anlage produziert werden. Als Ausgangsstoffe werden das vor Ort aus dem Zementwerk abgeschiedene CO2 sowie grüner Wasserstoff, produziert von einem Sunfire-Elektrolyseur, genutzt. In einem weiteren Schritt können die erzeugten grünen Kohlenwasserstoffe in synthetische Kraftstoffe und erneuerbare chemische Produkte umgewandelt werden. Alternativ ziehen die Projektpartner außerdem eine Methanol-Synthese-Route in Betracht, bei der grünes Methanol aus erneuerbarem Synthesegas produziert werden kann. Betrieben wird die Anlage von Concrete Chemicals in Rüdersdorf ausschließlich mit erneuerbarem Strom.

Auch die Ressourcenschonung im Blick

Tipps

Das Projekt „Concrete Chemicals
Die VDZ-Umweltdaten 2020

Auf dem Weg zur Klimaneutralität wird die Zementindustrie ihre CO2-Emissionen in einem nie dagewesenen Ausmaß senken müssen, heißt es vonseiten des Vereins Deutscher Zementwerke (VDZ). Dazu müssten allerdings auch die Rahmenbedingungen geschaffen werden: der Ausbau der erneuerbaren Energien und der Stromnetze sowie die Schaffung einer funktionsfähigen CO2-Infrastruktur. Neben der Treibhausgasminderung müsse aber auch die Ressourcenschonung verstärkt in den Fokus genommen werden, sagt VDZ-Präsident Christian Knell: „Klimaschutz und der verantwortungsvolle Umgang mit Rohstoffen gehen hier Hand in Hand.“ Um hierbei weiter voranzukommen, erforsche der VDZ gemeinsam mit der Industrie weitere Möglichkeiten der Ressourcenschonung, etwa durch den Einsatz von Feinanteilen aus recycliertem Beton-/Ziegelabbruch als Zementhauptbestandteil oder durch Recycling des Zementsteins. Man wolle Minderungspotenziale entlang der gesamten Wertschöpfungskette aufzeigen, heißt es. Allerdings fügt Knell auch an: „Trotz aller Anstrengungen werden wir aber keine Ressourcenneutralität erreichen. Wir brauchen weiterhin natürliche Ressourcen, wenn auch in deutlich geringerem Maße. Eine sichere Versorgung mit Primärrohstoffen bleibt somit auch weiterhin unerlässlich.“

Mit Carbon-Beton lässt sich der CO2-Ausstoß um etwa 70 Prozent reduzieren

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