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Förderprogramm Dekarbonisierung in der Industrie

Eine industrielle Fabrik mit Arbeitern in Schutzkleidung, die an verschiedenen Maschinen und Geräten arbeiten

C3Pi – Integrierte Pilotanlage für die Herstellung getemperter Tone im Zementwerk

Zuwendungsempfänger: Südbayerisches Portland-Zementwerk Gebrüder Wiesböck & Co. GmbH

Projekt: C3Pi – ­Pilotprojekt zur prozessintegrierten Herstellung getemperter Tone als dekarbonisierter Zementhauptbestandteil im Zementwerk Rohrdorf

Branche: Zementindustrie

Projektart: Industrielle Forschung

CO2-Einsparpotenzial: Bis zu 30 Prozent weniger CO2-Ausstoß

Laufzeit

laufend

01.10.2023 bis 31.12.2026

Verortung

Rohrdorf – Bayern

Fördervolumen

8.654.798,58 €

Rohrdorfer Zement hat mit einem Net Zero Emission-Team ein Pilotprojekt gestartet, um die prozessintegrierte Herstellung getemperter Tone zu untersuchen.

Das Herstellen von Zementklinker ist einer der emissionsintensivsten Prozesse in der Industrie. Ein wichtiger Baustein zur Senke des Klimafußabdruckes ist der Ersatz des Klinkeranteils am Zement durch CO2-arme Alternativen. Zur Herstellung solch getemperter Tone baut die Südbayerische Portland-Zementwerk Gebr. Wiesböck & Co. GmbH die weltweit erste in ein Zementwerk integrierte Pilotanlage. Im geförderten Projekt „C3Pi“ wird ein dekarbonisierte Produktionsprozess entwickelt, der auf die gesamte Zementbranche übertagen werden soll.

Die Herausforderung: Hohe CO₂-Emissionen bei der Zementklinkerproduktion

Auf dem Weg zur Klimaneutralität der Zementindustrie gilt es die prozessbedingten CO2-Emissionen zu reduzieren. Über den zunehmenden Einsatz CO2-freier Alternativstoffe im Zementklinker soll die Produktion spürbar dekarbonisiert werden. Im Mittelpunkt der Forschung steht die Herstellung und der Einsatz alternativer Klinkerersatzstoffe. Darunter fallen zum Beispiel mineralische Komponenten wie Tone. Um sie zu verwenden, müssen die Tone auf eine bestimmte Temperatur erhitzt, sprich „getempert“, werden. Dies ist weniger energieintensiv als das Brennen von Zementklinker und verringert zugleich den Klinker-Anteil im Zement effektiv.

Die Innovation: Membranbasierte CO2-Abscheidungsanlage für Zement-Rauchgas

In ihrem Zementwerk im bayerischen Rohrdorf forscht das Südbayerische Portland-Zementwerk an der Herstellung und dem Einsatz getemperter Tone als CO2-arme Klinkeralternative. Im Unterschied zum bisherigen Stand der Technik soll im Projekt „C3Pi“ eine Anlage zum Tempern der Tone weltweit erstmalig in ein bestehendes Zementwerk integriert werden. Darüber hinaus soll der dafür notwendige Energiebedarf in Teilen über die vorhandene Abwärme aus der Klinker-Produktionslinie gedeckt werden. Im entsprechenden Maß ist es vorgesehen, die parallele Klinkerproduktion zu reduzieren.

Bei gleichbleibendem Energiemix sind CO2- Einsparungen von 16 bis 18 Prozent möglich. Sollte die Energiebereitstellung – beispielsweise über Wasserstoff – kohlenstofffrei erfolgen, könnten mit einer Großanlage bis zu 30 Prozent der CO2-Emissionen eingespart werden. Es soll eine stetige Reduzierung des Anteils von Zementklinker im Zement von aktuell circa 70 Prozent auf unter 50 Prozent realisiert werden, einhergehend mit einer Verringerung der produzierten Klinkermenge. Der Bau und Betrieb der Pilotanlage ist ein wichtiger Schritt als Vorstufe der großindustriellen Herstellung getemperter Tone. Die Gesamtkosten des Projektes belaufen sich auf insgesamt rund 17,3 Millionen Euro.

Getemperte Tone tragen als Zementbestandteil wesentlich zur Vermeidung von CO₂ bei. Mit dem Pilotprojekt zur prozessintegrierten Herstellung werden wir in unserer Dekarbonisierungs-Roadmap nicht nur einen Schritt, sondern einen Sprung machen.
Dr. Helmut Leibinger, Leiter Net Zero Emission-Team, Rohrdorfer

Der Ausblick:

Die Untersuchungen sollen zeigen, dass der Betrieb einer Tontemper-Anlage mit Einbindung in den Klinkerprozess im industriellen Maßstab möglich ist. Die gewonnenen Erkenntnisse aus dem Projekt im Zementwerk der Rohrdorfer Gruppe will das Unternehmen für die Konzeption einer Demonstrationsanlage nutzen. Das hohe Maß an Übertragbarkeit auf bestehende nationale, aber auch internationale Zementklinker-Anlagen kann zudem einen wichtigen Beitrag zum Erreichen der Klimaziele der gesamten Branche liefern. Gelingt die Integration, ist eine zügige Verbreitung der Technologie in der gesamten Zementindustrie zu erwarten. Nach vielen Prozesssimulationen in diesem Jahr, ist die Inbetriebnahme der Pilotanlage für das Frühjahr 2025 geplant. Ende 2026 soll das Projekt abgeschlossen sein.

Förderlogos des BMWK und der Next Generation EU

Zementklinker

Zementklinker wird aus Kalkstein, Sand und Ton bei hohen Temperaturen unter hohem Energieverbrauch gebrannt. Zudem entstehen durch die Entsäuerung des Kalksteins unvermeidbare, rohstoffbedingte Treibhausgasemissionen.

Getemperte (calcinierte) Tone

Calcinierte Tone sind natürlich vorkommende Tongemische, die einen attraktiven, zukunftsträchtigen Zementzusatzstoff darstellen. Tempern bedeutet, die Tone werden auf eine bestimmte Temperatur erhitzt.

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