Dekarbonisierung Zementwerk Lägerdorf
Der Kohlendioxid (CO₂)-Fußabdruck der Bauindustrie ist derzeit noch erheblich. Bei der klimafreundlichen Transformation nimmt Holcim eine Führungsrolle ein. Das Ziel lautet „Netto-Null-Unternehmen“, also Klimaneutralität, die bis 2045 Realität werden soll – mit verpflichtenden, klar definierten wissenschaftlich fundierten Zielen. Dabei arbeitet Holcim national wie international konsequent an der Reduzierung des CO₂-Fußabdrucks der Zementwerke, Produkte und Lösungen. Die bisherigen Ansätze zur Reduktion von CO₂-Emissionen in der Zementproduktion reichen dabei nicht aus. Der Umbau zu CO₂-Neutralität bedarf ganz neuer innovativer Technologien wie etwa die Kohlenstoffabscheidung. Und es gilt in sektorenübergreifenden Lösungen mit anderen Schlüsselindustrien zu denken – etwa Allianzen mit den Bereichen Grüne Energie, Wasserstoffproduktion, Wärme, Grundstoffindustrie oder Mobilität.
Das Reallabor WESTKÜSTE100
Bestes Beispiel hierfür ist die bereits Anfang 2019 in Schleswig-Holstein gebildete branchenübergreifende Partnerschaft Westküste100. Das Ziel lautet, aus Offshore-Windenergie grünen Wasserstoff zu produzieren und die dabei entstehende Abwärme zu nutzen. Im Anschluss soll der Wasserstoff für die Produktion klimafreundlicher Treibstoffe eingesetzt und in Gasnetze eingespeist werden.
Im August 2020 erhielt das Projekt die Förderzusage des Bundeswirtschaftsministeriums über insgesamt 30 Mio. Euro. Seitdem laufen im Reallabor mehrere Teilprojekte. Mitte April 2021 wurde das Teilprojekt OXYFUEL100 erfolgreich abgeschlossen: Im Zementwerk Lägerdorf liefen hierzu zwei umfassende Studien zur Investitionsvorbereitung für die Umstellung auf ein Oxyfuel-Verfahren der zweiten Generation. Hierbei untersuchte Holcim mit den Technikpartnern thyssenkrupp Industrial Solutions und Linde neben dem Oxyfuelprozess die technische und wirtschaftliche Machbarkeit der nachgelagerten CO₂-Auskopplung, -Aufbereitung und -Weiterleitung zur nachgeschalteten Methanolsynthese.So soll die Dekarbonisierung von Industrie, Mobilität und Wärmemarkt im Reallabor zunächst bis 2025 getestet werden und anschließend bis Ende des Jahrzehnts in eine großindustrielle Lösung skaliert werden.
Das Skalierungsszenario HySCALE100
Die Skalierung wird unter dem Namen HySCALE100 vorangetrieben und ist ein eigenständiges Projekt, bei dem Holcim einer von insgesamt vier Partnern ist. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) haben Ende Mai 2021 den gemeinsamen Projektantrag der Holcim (Deutschland) GmbH, der Hynamics Deutschland GmbH, der Ørsted Wind Power Germany GmbH und der Raffinerie Heide GmbH im Rahmen der europäischen Initiative IPCEI (Important Project of Common European Interest) für die nächste Verfahrensstufe qualifiziert. Damit ist das Projekt mit dem Namen HySCALE100 eines der wenigen Projekte in Deutschland, die von den Ministerien inhaltlich geprüft und für die Prüfung auf europäischer Ebene vorbereitet werden.
Das geplante Projekt adressiert mit einer großtechnischen Wasserstoffproduktion und der Dekarbonisierung von zwei Grundindustrien (Petrochemie und Zement) bedeutende Klimaschutzziele. Entlang einer integrierten Wertschöpfungskette sollen zukünftig erneuerbare Energien, Petrochemie und Zementindustrie gesamtsystemisch verbunden werden. Die Idee ist, großtechnisch grünen Wasserstoff zu produzieren und mit CO₂ zu synthetischen Grundstoffen umzuwandeln. Zusammen mit einem auf diese Weise nachhaltig hergestellten Zement entsteht eine breite Produktpalette aus e-Fuels, e-Chemicals und e-Methanol.
Mit diesen Maßnahmen wird in der Region Westküste die Möglichkeit geschaffen, erneuerbare Energien aufzunehmen und damit die bestehenden Industrien im Verbund zu dekarbonisieren. In der nun eingeleiteten zweiten Verfahrensstufe erfolgt eine inhaltliche Prüfung des Projekt-Portfolios. Geprüft werden Innovation und Qualität, nationale Aspekte, IPCEI-Kriterien und die voraussichtlichen Kosten.
Das klimaneutrale Zementwerk Lägerdorf
In diesem Rahmen soll Lägerdorf bis 2029 eines der weltweit ersten Net-Zero-Zementwerke werden. Für den geplanten Umbau zum Oxyfuel-Verfahren ist eine neue Ofenlinie zu bauen. Insgesamt ist mit Kosten im dreistelligen Millionenbereich zu rechnen. Holcim Deutschland hat deshalb in enger Abstimmung mit dem Mutterkonzern bereits 2021 für Lägerdorf mit dem Projektantrag “Carbon 2 Business” eine Interessensbekundung für Fördergelder aus dem EU Innovations Fund abgegeben. Im Sommer 2022 wurde der positive Förderbescheid durch die EU ausgestellt.
EXKURS: Sauerstoff statt Luft
Das Grundprinzip des Oxyfuel-Verfahrens besteht darin, durch den Einsatz von reinem Sauerstoff bei der Zementherstellung ein CO₂-angereichertes Abgas zu produzieren. In Lägerdorf soll der bei der grünen Wasserstoffproduktion entstehende überschüssige Sauerstoff (O₂) künftig im Zementwerk in den Verbrennungsprozess eingespeist werden. Dabei werden nahezu 100% der CO₂-Emissionen bei der Zementherstellung abgeschieden. Das Abgas wird anschließend weiter zu einem hochreinen CO₂-Gas als Ausgangsstoff für die chemische Industrie aufbereitet und als Rohstoff für andere Industrien eingesetzt.
