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Klimaneutrale Kalkherstellung

Ein Kalkwerk vor einem Steinbruch.

So kann die klimaneutrale Kalkherstellung funktionieren

Die Kalkindustrie liefert einen der bedeutendsten Rohstoffe des täglichen Bedarfs. Ob im Haus- oder Straßenbau verwendet oder bei der Produktion von Eisen und Stahl bis hin zu Papier und Schmuck und Getränken wird Kalk eingesetzt. Vor dem Hintergrund ihrer Bedeutung stellt sich auch diese Branche ihrer Verantwortung für den Klimaschutz in Deutschland und arbeitet mit Hochdruck an der Dekarbonisierung ihrer Produkte und Prozesse. Ansätze gibt es sowohl bei den prozessbedingt unvermeidbaren als auch bei den energiebezogenen vermeidbaren Emissionen. Schwerpunkte liegen auf der Optimierung des Kalzinierungsprozesses, der Elektrifizierung, der Nutzung sauberer Brennstoffe sowie auf die CCU- und CCS-Technologien. Bei der Umsetzung wird häufig eine Kombination der unten genannten Strategien eingesetzt, um eine erhebliche Verringerung der Treibhausgasemissionen zu erreichen. Die folgende Infografik veranschaulicht die verschiedenen Technologieoptionen.

Optimierungsmöglichkeiten zur Dekarbonisierung

Einsatz alternativer Brennstoffe

Option 1: Die Substitution traditioneller fossiler Brennstoffe durch alternative und erneuerbare Energiequellen, wie Biomasse oder grünen Wasserstoff, kann dazu beitragen, die energiebedingten Emissionen zu verringern.

Elektrifizierung wesentlicher Anlagenkomponenten

Option 2: Durch eine indirekte Offenbeheizung mit der Leilac-Technologie (durch Elektrifizierung oder Einsatz alternativer Brennstoffen) können brennstoffbedingte Emissionen vollständig vermieden werden. Weiterer Vorteil je nach Technologieansatz ist die Option, die rohstoffbedingten CO2 Emissionen aus der Kalzinierung sauber über einen separaten Abgasstrom aufzufangen, da diese nicht mehr mit Brennstoffabgasen verunreinigt werden.

CO2-Abscheidung von unvermeidbaren Emissionen

Option 3: Zwei Drittel der CO2-Emissionen entstehen bei der Kalzinierung von Kalkstein. Diese prozessbedingten Emissionen können nur durch CO2-Abscheidung reduziert werden. Das abgeschiedene CO2 kann entweder langfristig gespeichert (CCS-Technologie) oder für weitere Nutzung zurückgeführt werden (CCU-Technologie). Rahmenbedingungen für CCU und CCS sind in der nationalen Carbon Management Strategie festgelegt, um diese Emissionen zu reduzieren und zukünftig CCU/S-Technologien einzusetzen.

Kohlenstoffausgleich:

Übergeordnet: Neben Investitionen in Klimaschutzprojekte wie Wiederaufforstung oder Projekte für erneuerbare Energien kann die Optimierung des Produktionsprozesses durch eine verbesserte Karbonatisierung oder das Carbon-Looping-Verfahren dazu beitragen, die CO2-Emissionen, die bei der Kalkherstellung nicht direkt vermieden werden können, zu senken.

Klimaneutrale Produktionsverfahren

Durch die Anwendung von klimaneutralen Produktionsverfahren könnte sich die chemische Zusammensetzung von Kalkprodukten ändern. Jedoch wird das Nachhaltigkeitsprofil verbessert – eine Eigenschaft, die für Verbraucher und Industrie immer wichtiger wird.

Für die Implementierung der alternativen Produktionsverfahren müssen regulatorische und wirtschaftliche Rahmenbedingungen geschaffen werden. Hierzu zählen in erster Linie die Verfügbarkeit von Grünstrom, durch den Ausbau von erneuerbaren Energiequellen, und der Ausbau einer sicheren Infrastruktur für den Transport von Wasserstoff sowie für CCUS-Technologien. Auch die Beschleunigung der Genehmigungsverfahren ist notwendig. Diese Maßnahmen werden den Unternehmen die notwendige Investitions- und Planungssicherheit bieten.

Forschungsbedarf und Wirtschaftlichkeit

Die bestehenden Abscheidetechnologien sind derzeit technisch ausgereift genug, um in die Pilot- und Testphase zu gehen. Die Wirtschaftlichkeit sowie die energetische Effizienz dieser Technologien gehören zu den Herausforderungen, die sich derzeit stellen. Forschungsbedarf besteht in der Entwicklung von technischem Knowhow für den Brennstoffwechsel und die Elektrifizierung von Systemkomponenten beispielsweise im Kalzinierungsschritt. Darüber hinaus besteht Forschungsbedarf für den Großmaßstab des Einsatzes von O2-Brennöfen.

Kontakt

Bianca Dornisch-Bund
Fachliche Projektmanagerin
0355 47889-141 E-Mail schreiben weitere Informationen

So funktioniert die konventionelle Kalkherstellung

Bei der Herstellung des gefragten Rohstoffes Kalk werden in Deutschland bislang etwa sieben Millionen Tonnen CO2 jährlich emittiert. Diese Problematik verdeutlicht unsere Grafik zur konventionellen Kalkproduktion.

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