Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Optimierung und Bewertung von Prozessketten zur chemischen CO2-Verwertung für die Emissionsminderung in der Zementindustrie

Zur Erfüllung der ambitionierten Klimaschutzziele bis 2050 besteht Einigkeit über die Notwendigkeit der Abtrennung von CO2 und dessen Überführung in Langzeitspeicher oder Verwendung in kohlenstoffhaltigen Produkten (kurz CCUS). Als erfolgsversprechende Abtrennmethoden für Zementwerke gelten Oxyfuel- und Post-Combustion-Technologien. Die Speicherung von CO2 ist öffentlich umstritten und es fehlt es an einer passenden CO2–Infrastruktur. Ergänzend zur Speicherung bietet die Kombination aus CO2- und Wasserstoffwirtschaft zudem die Möglichkeit, verwertbare Produkte herzustellen, deren Vermarktung den Abtrennkosten gegenübergestellt werden könnte. Als mögliche Verwertungspfade für den Rohstoff CO2 bieten sich insbesondere die Herstellung von Methanol oder Methan an. Aus der Kombination von Abtrennmethoden und Methoden der Verwertung des CO2 ergeben eine Vielzahl an Optionen, die gesamte Prozesskette zu gestalten. Um die CO2-Vermeidungskosten zu minimieren und die Wettbewerbsfähigkeit zu erhalten, ist eine optimale Auslegung einer Wertschöpfungskette unerlässlich. Aufgrund von standortspezifischen Eigenheiten ist nicht jede Prozesskette für jeden Zementproduktionsstandort gleich gut geeignet. Dieses Projekt zielt darauf ab, der Zementindustrie die Entwicklung einer standortspezifischen Strategie zu ermöglichen, um sich der Forderung nach einer drastischen CO2-Minderung zu stellen. Insbesondere die KMU, die sich neben dem Tagesgeschäft diesem wichtigen Zukunftsthema u.a. aus Kapazitätsmangel nicht widmen können, werden hiervon profitieren. Hierzu werden verschiedene Verfahrenskonfigurationen zur Abtrennung und Umwandlung des CO2 in verwertbare Kohlenwasserstoffe auf Basis von Simulationsmodellen technisch, ökonomisch und ökologisch bewertet und verglichen. Das Forschungsprojekt liefert einen essentiellen Beitrag, die Synergien zwischen den Aggregaten der CO2-Abscheidung und -Verwertung nutzbar zu machen und so die künftigen Kosten der CO2-Minderung zu senken.