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Förderprogramm Dekarbonisierung in der Industrie

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

Capture2Use – Neues Verfahren zur CO₂-Abscheidung in der Zementproduktion

Zuwendungsempfänger: Cap2U GmbH (HeidelbergCement AG, Linde GmbH)

Projekt: Capture2Use – Erstmalige Anwendung einer CO2-Abscheidung im industriellen Maßstab in der Zementindustrie mittels eines Aminwäschers in Deutschland

Branche: Zementindustrie

Projektart: Investition

CO2-Einsparpotenzial: 10 Prozent weniger CO2-Austoß pro Jahr

Laufzeit

laufend

28.07.2022 bis 31.12.2024

Verortung

Lengfurt – Bayern

Fördervolumen

14.964.565,29 €

Kohlendioxid in hochreiner Form abscheiden und damit den ökologischen Fußabdruck der Zementproduktion reduzieren – das ist das Ziel des Projektkonsortiums Cap2U. Gemeinsam errichten der Zementhersteller HeidelbergCement und der Gase-Anbieter Linde die deutschlandweit erste großtechnische Anlage zur CO2-Abscheidung durch Aminwäsche. Realisiert wird das Investitionsvorhabens im Zementwerk Lengfurt (Bayern).

Die Herausforderung: CO₂-Emissionen prozessbedingt nicht vermeidbar

Die Zementindustrie arbeitet daran, klimaschädliche Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Ein Fokus zur Transformation in eine nachhaltige Zukunft der Branche liegt darauf, die brennstoffbedingten CO2-Emissionen sowie den Anteil an Klinker im Zement zu minimieren. Der Ausstoß dieses Treibhausgases lässt sich dadurch aber nur bis zu einem gewissen Grad reduzieren. Denn rohstoffbedingt wird bei der Zementherstellung immer Kohlendioxid frei und damit in die Atmosphäre abgegeben. Eine weitere Minderung ist nur durch die Abscheidung des im Prozess frei werdenden CO2 möglich.

Die Innovation: Erste CO₂-Abscheideeinrichtung durch Aminwäsche im industriellen Maßstab

Im Zementwerk Lengfurt von HeidelbergCement werden bei der Klinkerproduktion jährlich bis zu 750.000 Tonnen CO2 freigesetzt. Im geförderten Projekt „Capture2Use“ wollen die HeidelbergCement AG und die Linde GmbH das klimaschädliche Kohlendioxid aus dem Abgasstrom eines Zementklinkerofens nachhaltig nutzbar machen. Durch den Einsatz der Aminwäsche-Technologie soll das Treibhausgas abgetrennt werden. Die Technologie eines Aminwäschers wurde in kleintechnischer Anwendung bereits erfolgreich in der HeidelbergCement Tochtergesellschaft Norcem in Norwegen getestet. Im Zementwerk Lengfurt wollen die Industriepartner nun gemeinsam die deutschlandweit erste CO2-Abscheideeinrichtung durch Aminwäsche im industriellen Maßstab für die Zementindustrie errichten. Das Bundeswirtschaftsministerium unterstützt das Vorhaben mit knapp 15 Millionen Euro über das Förderprogramm „Dekarbonisierung in der Industrie“.

In dem Vorhaben werden die Abgase des Zementklinkerofens durch einen Aminwäscher geleitet, abgeschieden und konzentriert. Bei der Aminwäsche reinigen organische Stickstoffverbindungen, sogenannte Amine, den Abgasstrom von CO2. Dieser wird dem Abgasstrom des Zementwerkes zugeführt und anschließend in die Atmosphäre abgegeben. Das in der Aminlösung gebundene CO2 wird mit Hilfe von Wärme aus der Lösung ausgetrieben und anschließend für die weitere Verwendung vorbereitet. Mithilfe dieses Prozesses können jährlich bis zu 70.000 Tonnen CO2 abgeschieden werden, was die jährlichen Kohlendioxid-Emissionen des Zementwerks Lengfurt um zehn Prozent verringert. Das abgeschiedene CO2 wird zudem in seiner Qualität so rein aufbereitet, dass es in der Lebensmittelindustrie eingesetzt werden kann. Um das Aufbereiten und Verbringen von CO2 aus dem Zementklinkerprozess in Lebensmittelqualität zu demonstrieren, wird das abgeschiedene Treibhausgas durch den Projektpartner Linde vermarktet.

Der Ausblick: Großtechnische Skalierbarkeit der Aminwäsche-Technologie

Die Nutzung von abgeschiedenem CO2 aus der Zementklinkerproduktion für die Lebensmittelmittelbranche wurde bisher nur im Labormaßstab erprobt. Das Projekt soll die erforderliche hundertprozentige Reinheit im großtechnischen Maßstab sowie die flächendeckende Anwendbarkeit der Aminwäsche-Technologie in der Zementindustrie demonstrieren. Die geplante Anlage ist weiter skalierbar, um perspektivisch CO2 in größeren Mengenströmen ohne umfassende bauliche Maßnahmen in der Zementproduktion abscheiden zu können. Die modular aufgebaute Technologie ist zudem auf weitere energieintensive Industriebranchen übertragbar. Sie kann beispielsweise in Chemieanlagen, der Eisen- und Stahlindustrie, Glasindustrie oder für große Abgasströme aus Biogasanlagen genutzt werden.

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Was ist Aminwäsche?

Die Aminwäsche ist ein chemischer Prozess, bei dem einzelne Bestandteile eines Abgasstroms (wie CO2) in einer Waschlösung gebunden werden. Durch Erwärmen der Waschlösung werden die aufgenommenen Gasbestandteile wieder freigesetzt und können so effektiv abgetrennt und separat gespeichert oder verwendet werden.

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