Zum Hauptinhalt springen

Förderprogramm Dekarbonisierung in der Industrie

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

ECHSTO –Pilotanlage für CO₂-arme Produktion von Technischer Keramik

Zuwendungsempfänger: QSIL Ceramics GmbH

Projekt: ECHSTO – Einführung einer CO2-freien Hochtemperatur-Sintertechnologie für Oxidkeramik 

Branche: Keramikindustrie

Projektart: Anlageninvestition

CO₂-Einsparpotenzial: min. 60 % weniger CO2-Emissionen pro Jahr 

Laufzeit

laufend

01.10.2023 bis 31.12.2025

Verortung

Auma-Weidatal – Thüringen

Fördervolumen

1.314.686,73 €

Produkte der Technischen Keramik zeichnen sich durch hohe Festigkeit sowie eine gute elektrische Isolierung aus. Sie werden daher bevorzugt in der Elektrotechnik, Sensorik oder im Anlagenbau eingesetzt. Bei dem energieintensiven Herstellungsprozess werden große Mengen CO2 in Gasöfen freigesetzt. Der Keramikhersteller QSIL Ceramics GmbH baut daher eine elektrifizierte Pilotanlage im thüringischen Auma-Weidatal, mit der eine CO2-arme Fertigungstechnologie erprobt wird.

Die Herausforderung: Erst durch energie- und emissionsintensives Brennen bei hohen Temperaturen entsteht die Festigkeit von Keramik

Um qualitativ hochwertige keramische Hochleistungswerkstoffe herzustellen, sind neben der Auswahl und der Aufbereitung der eingesetzten Rohstoffe die Prozesse des Entbinderns und des Sinterns von zentraler Bedeutung. Beim Entbindern werden dem Rohling durch Verdampfen oder Verbrennen zunächst organische Bindemittel entzogen. Beim anschließenden Sintern erhält die Keramik durch das Brennen bei hohen Temperaturen von bis zu 1.800 Grad Celsius seine Festigkeit. Sinteröfen werden häufig durch Erdgas befeuert und produzieren durch oxidative Verbrennung hohe CO2-Emissionen. Das Sintern ist einer der energieintensivsten Prozesse bei der Herstellung von Keramik.

Ein männlicher Mitarbeiter der QSIL Ceramics GMBH betrachtet ein Bauteil aus Keramik.

Die Innovation: Umstellung auf elektrisch beheizte Öfen

QSIL Ceramics plant den Austausch von erdgasbefeuerten Öfen durch elektrisch beheizte, um den CO2-Ausstoß im Herstellungsprozess um ein Vielfaches zu reduzieren. Auch die mit Grünstrom betriebene Alternative muss ein Volumen von mindestens 800 Litern haben und Temperaturen von bis zu 1.800 Grad Celsius erreichen. Für E-Öfen dieser Größe gibt es aktuell noch keine Erfahrungswerte, da sie erst neu konstruiert werden. Der Thüringer Keramikhersteller baut am Standort Auma-Weidatal eine Pilotalage, mit der die technologische Grundlage für die Umstellung auf das klimaneutrale Verfahren geschaffen werden soll.

Neben dem Sinterprozess möchte QSIL Ceramics gleichzeitig die thermische Nachverbrennung elektrifizieren. Bei dem Prozess werden die durch die Entbinderung entweichenden organische Verbindungen und schädlichen Substanzen aus dem Abgas verbrannt. Auch dabei ist Erdgas momentan noch der dominierende Energieträger

Mit unserer CO₂-freien Sintertechnologie für technische Keramik setzen wir einen Industriestandard und unterstreichen unser Engagement für den Klimaschutz. Das Vorhaben demonstriert, wie Innovation und Nachhaltigkeit zusammen Herausforderungen meistern.
Jaime Schmitt, Geschäftsführer QSIL Ceramics GmbH

Der Ausblick: Keramikproduktion mit eigenem Grünstrom sichern

Zur weiteren Dekarbonisierung der Produktion soll zum Betrieb der Elektroöfen inklusive elektrifizierter Nachverbrennung grüner Strom aus Photovoltaikanlagen genutzt werden. Hierfür wird im Rahmen des Projektes eine Photovoltaikanlage auf dem Werksgelände errichtet und direkt mit dem Strombedarf der Produktion gekoppelt. Durch die Nutzung erneuerbarer Energiequellen für den Betrieb von Elektroöfen und anderen Anlagen kann QSIL Ceramics bis zu 60 Prozent der anfallenden CO2-Emissionen in der Keramikproduktion einsparen. Das innovative Verfahren bietet ein erhebliches Potenzial für die Übertragbarkeit auf ähnliche Branchen.

Auch an unseren anderen Standorten ist eine Umstellung auf umweltfreundlichere Technologien angedacht, denn durch den verantwortungsvollen Umgang mit Ressourcen wollen wir einen Standard für Umweltbewusstsein und nachhaltigeres Handeln setzen.
Michael Keitz, Geschäftsführender Direktor der QSIL Gruppe
Förderlogos des BMWK und der Next Generation EU

Andere Projekte dieses Förderprogramms

  • Ein Haufen von feinkörnigem Material
    laufend

    Capture2Use

    Heidelberg Materials und Linde errichten die deutschlandweit erste Anlage im industriellen Maßstab zur CO₂-Abscheidung durch Aminwäsche.

  • Zementwerk in Höver im Sonnenuntergang
    laufend

    ErfMemDekZem

    Im Projekt „ErfMemDekZem“ erforscht der Baustoffproduzent Holcim die membranbasierte Abscheidung von CO₂ im Anwendungsfeld der Zementindustrie.