Die Zementproduktion ist einer der größten Emittenten von Treibhausgasen weltweit. Zement wird hergestellt, indem Kalkstein, Ton und andere Materialien gemischt und auf etwa 1.500 Grad Celsius erhitzt werden. Bei dieser Temperatur verschmelzen die Materialien zu Zementklinker. Das sind größere Zementkörper, die anschließend abgekühlt und zermahlen werden. Das Pulver ist unter anderem einer der Ausgangsstoffe für Beton.
Auf Erneuerbare setzen
Abgesehen davon, dass CO2 bei der Erwärmung des Stoffgemischs freigesetzt wird, benötigt die Zementherstellung jede Menge Energie, um den Kalkstein mit Ton und anderen Materialien zu verschmelzen. Bisher werden Öfen mit fossilen Brennstoffen geheizt, um diese Temperaturen zu erreichen. Allein dabei fallen 40 Prozent der gesamten Treibhausgasemissionen an die die Zementherstellung verursachen. Deshalb sei der Umstieg auf erneuerbare Energien ein wichtiger Schritt, um die Branche bis 2050 klimaneutral zu bekommen, betont der Baustoffriese Cemex.
Klinkeranlage mit Solarreceiver verbunden
Um das zu schaffen, setzt das Unternehmen auf konzentrierte solare Kraftwerksleistung. Gemeinsam mit dem Schweizer Solartechnologieunternehmen Synhelion hat Cemex in Spanien eine Pilotanlage zu Herstellung von Zementklinker mit konzentrierter Sonnenkraft errichtet. Dazu wurde die Klinkerproduktion direkt mit den Solarreceivern von Synhelion verbunden.
CSP-Anlage liefert Prozesswärme
Denn die CSP-Anlage produziert nicht wie üblich Strom, mit dem die Klinkeranlage aufgeheizt wird. Vielmehr konzentrieren viele große Spiegel die Sonnenenergie auf einen Solarturm, den das Energieforschungsinstitut IMDEA Energy in der Nähe von Madrid betreibt. Dort ist der sogenannte Solarreceiver untergebracht, der immerhin Temperaturen von mehr als 1.500 Grad Celsius liefert. Er erhitzt ein gasförmiges Wärmeträgermedium das wiederum direkt die notwendige Prozesswärme für die Klinkerproduktion liefert.
Nächster Schritt ist die Aufskalierung
Die beiden Projektpartner haben damit die erste Klinkerproduktion aufgebaut, die ausschließlich mit Solarenergie betrieben wird. In der nächsten Phase ihres gemeinsamen Forschungs- und Entwicklungsprojekts wollen Cemex und Synhelion die Produktion der Solarklinker aufskalieren und den Ausgangsstoff für die Betonherstellung in größeren Mengen erzeugen. Am Ende wollen die Projektpartner die Pilotanlage so weiterentwickeln, dass sie im industriellen Maßstab in einem Zementwerk integriert werden kann. Die Pilotanlage in Spanien ist aber schon mal ein erster Schritt auf dem Weg hin zu einer klimaneutralen Betonproduktion im Jahr 2050.
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