VDMA über CO2-Reduktion

"Technologien sind einsatzbereit"

Frankfurt/Main (ABZ). – Mit der Frage, wie sich die Erderwärmung noch aufhalten bzw. auf ein Mindestmaß eingrenzen lässt, beschäftigt sich derzeit nicht nur die Politik, sondern auch die Industrie. Es sei unbestritten, dass CO2 zum Treibhauseffekt beiträgt, heißt es in einem Schreiben des Fachverbandes Baumaschinen und Baustoffanlagen im VDMA. Auch Baumaschinen und in teilweise hohem Maße Baustoffanlagen hätten am Treibhauseffekt einen Anteil. Die Industrie arbeite deshalb mit Hochdruck an Technologien zur CO2-Reduzierung. Viele davon seien bereits einsatzbereit. V. a. im Baumaschinenbereich habe sich einiges getan. Seit Jahrzehnten arbeiten Hersteller daran, ihre Maschinen auf den neuesten Stand zu bringen und Emissionen zu reduzieren, heißt es von Seiten des VDMA. Einerseits auf Druck der europäischen Gesetzgebung – Stichwort Abgasemissionsvorschriften –, andererseits habe sie der Kostendruck beim Kraftstoff dazu gebracht, dessen Verbrauch zu senken und damit auch den Ausstoß von CO2. Im Vergleich zu Pkw und Lkw sei eine Baumaschine deutlich komplexer. Eine wirksame CO2-Reduzierung könne daher nur ganzheitlich umgesetzt werden und müsse den gesamten Betriebsablauf berücksichtigen. Die zunehmende Digitalisierung trage dazu bei, Prozesse zu verschlanken und zu optimieren. Auch das spare Kraftstoff. Daher lohne es sich für den Anwender nicht, alte Maschinen aufzurüsten – Stichwort Retrofit – sondern er sollte in moderne, neue Baumaschinen investieren.

Eine unterschätzte Maßnahme sei das korrekte Arbeiten mit einer Baumaschine, so der VDMA. Auch eine moderne Baumaschine könne bei falscher Bedienung oder schlechter Ausbildung des Fahrers unökologisch eingesetzt werden. Hier helfe nur die Verantwortung des einzelnen Anwenders, für entsprechend qualifizierten Umgang mit der Maschine zu sorgen. Immer mehr Hersteller ermöglichen den Kunden, ihr Personal schulen und ausbilden zu lassen. Dabei kommen zunehmend Simulatoren zum Einsatz, wie sie bspw. in der Pilotenausbildung seit Langem Standard sind.

Während es bei den Baumaschinen mittlerweile mehr um optimales Planen von Prozessen und um effizientes Arbeiten mit der Maschine gehe, sehe es bei den Baustoffanlagen anders aus. Die Zementherstellung etwa mache einen Anteil von 7bis 8 % am weltweiten CO2-Ausstoß aus, betont der VDMA. Gerade der beliebte Baustoff Beton gehöre zu den größten Emittenten. Für jede Tonne produzierten Zement falle nach Angaben des VDMA bis zu 1 t CO2 an. Mittlerweile würden sich in der Industrie jedoch Lösungen abzeichnen, die diesen Ausstoß durch gezielte Konzentration und Separation gegen Null gehen lassen könnten. "Carbon Capture and Storage", kurz CCS, und "Carbon Capture and Utilization", kurz CCU, heißen Verfahren, mit denen CO2 bei der Herstellung von Zement abgetrennt werden kann, um es anschließend zu speichern oder für nachfolgende chemische Prozesse zu verwenden.

CO2 ist von Natur aus in Kalkstein enthalten, dem Hauptbestandteil von Zement. Der Kalkstein wird in großen Drehöfen bei hohen Temperaturen gebrannt, um den Portlandklinker, ein Zwischenprodukt, herzustellen. Dabei zersetzt sich u. a. der Kalkstein und das Kohlendioxid entweicht in die Luft. Durch eine gezielte Substitution des im Zement bzw. Beton enthaltenen gebrannten Zementklinkers durch alternative Stoffe könne das Treibhauspotenzial deutlich reduziert werden, so der VDMA. Etwa 30 % der CO2-Emissionen ließen sich pro Tonne Zement bspw. durch den Austausch kalzinierter Tone einsparen. Einen vollständigen Ersatz für den Rohstoff gebe es bislang aber nicht, da der aus Kalkstein hergestellte Zementklinker für das Festigkeitsverhalten des Betons verantwortlich ist.

Es müsse also eine Lösung geben, wie die Emissionen verhindert werden können. thyssenkrupp forscht seit längerem an einem neuen Oxyfuel-Brennprozess, bei dem die Verbrennungsluft durch reinen Sauerstoff ersetzt wird. Das Abgas bestehe dann fast nur aus reinem CO2 und Wasserdampf, so dass das aufwendige Trennverfahren stark vereinfacht und das CO2 entsprechend gelagert oder weiterverarbeitet werden könne. Ab 2010 entstanden erste Versuchsanlagen für die Zementindustrie in den USA und Europa. Über das Versuchsstadium sei man bislang nicht hinausgekommen. Betreiber können ihre Bestandsanlagen auf das Oxyfuel-Verfahren umrüsten. Bei bisherigen Konzepten – seit etwa 2005 – ergänzen Abgasrückführungen bestehende Anlagen. Das erfordere zusätzliche Apparate, wodurch die Komplexität und die Betriebskosten deutlich steigen. Daher forschen die Ingenieure im Forschungszentrum der thyssenkrupp Industrial Solutions AG an einem verbesserten Prozess.

Darüber hinaus wird bei thyssenkrupp Industrial Solutions auch an Verfahren geforscht, mit denen das abgetrennte CO2 zu Wertstoffen wie Methan oder Methanol umgewandelt werden kann. Methan lässt sich in das Erdgasnetz einspeisen, und auf Basis von Methanol werden synthetische Kraftstoffe, wie zum Beispiel Kerosin, hergestellt. Mit diesen Verfahren lasse sich CO2 sinnvoll nutzen, der Bedarf an fossilen Energieträgern vermindern. Die Technology Roadmap "Low-Carbon Transition in the Cement Industry" der OECD/International Energy Agency bestätigt mit ihren Berechnungen, dass der Einsatz neuer Technologien wie "Carbon Capture and Storage" oder "Carbon Capture and Utilization" eine erhebliche Einsparung an CO2-Emissionen bringen würde.

Was nun noch fehle, seien die Infrastruktur zum Abtransport des Kohlendioxids und ein genehmigungsrechtlicher Rahmen, wie es weiterverwendet oder gelagert werden kann. Das Umweltbundesministerium erklärte auf Anfrage des VDMA Baumaschinen und Baustoffanlagen, dass das Abtrennen von CO2 mit dem Ziel der Speicherung derzeit keine Option sei. Damit blieben das Verwerten und besser noch Vermeiden von Kohlendioxid. Das BMU arbeitet derzeit an einem Förderprogramm zur Dekarbonisierung in der emissionsintensiven Industrie, das im kommenden Jahr starten soll. Im November dieses Jahres eröffnet das Ministerium ein Kompetenzzentrum Klimaschutz in der energieintensiven Industrie in Cottbus. Das Kompetenzzentrum soll die Industrien, die vor besonderen Herausforderungen im Hinblick auf die Treibhausgasneutralität stehen, unterstützen. Ziel ist, die Industriearbeitsplätze in Deutschland auch in Zukunft zu erhalten.

Nach Ansicht des VDMA Baumaschinen und Baustoffanlagen ist es förderlich, die Normung von alternativen Zementen voranzubringen, ebenso den Ansatz des BMU, einen Absatzmarkt für treibhausgasneutral hergestellte Zemente zu entwickeln. Jedoch sei es notwendig, schnell einen genehmigungsrechtlichen Rahmen und damit die nötige Infrastruktur zu schaffen, wie das abgetrennte CO2 abtransportiert und weiterverwendet werden kann. Die Politik sei aufgefordert, zu handeln.

Eine Schlüsseltechnologie in diesem Szenario ist nach Ansicht des VDMA "Power-to-X". Aus diesem Verfahren können sowohl synthetisches Gas als auch flüssige Kraftstoffe hergestellt werden. Die alternativen Energieträger können als saisonaler Speicher im Strombereich oder im Transport zum Einsatz kommen, z. B. im Schwerlastverkehr oder in der Schiff- und Luftfahrt. Ein wesentlicher Vorteil: Für die synthetischen Gase und Kraftstoffe kann die auf fossilen Energieträgern basierende Infrastruktur für den Transport und das Betanken weiter genutzt werden. Zudem können sie fossilen Energieträgern in nahezu beliebigen Anteilen beigemischt werden, wie Forschungsprojekte gezeigt haben und somit zu einer schnellen Absenkung der Treibhausgasemissionen beitragen.

Der VDMA sieht in Power-to-X einen Garanten für die Energiewende. CO2 ist für die Umwandlung von Wasserstoff in alternative Energieträger zwingend notwendig. Damit könnten Zementwerke zu einer verlässlichen und dauerhaften Energieversorgung beitragen.

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