CCUS: mit weniger CO₂ mehr erreichen

Heidelberg Materials realisiert in Brevik die weltweit erste Anlage zur CO₂-Abscheidung und -Speicherung im industriellen Maßstab in einem Zementwerk. Dank der klaren Unterstützung der Regierung, der gesellschaftlichen Akzeptanz der CCS-Technologie in Norwegen und der erfolgreichen Zusammenarbeit mit den Behörden ist das Projekt weit fortgeschritten. Wir rechnen mit der mechanischen Fertigstellung bis Ende 2024. Dafür wurde im dritten Quartal 2023 der Absorber, in dem zukünftig das CO₂ vom Abgasstrom abgeschieden wird, installiert. Auch der Bau der Tanks, in denen das CO₂ vor dem Transport zwischengelagert wird, ist bereits abgeschlossen

Im Werk Devnya von Heidelberg Materials entsteht derzeit eine Pilotanlage zur CO₂-Abscheidung. Sie wird ein wichtiger Machbarkeitsnachweis für das erste Projekt des Unternehmens zur vollständigen CO₂-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS) in Osteuropa sein. Die Anlage soll nicht nur die Effizienz der neuen OxyCal-Abscheidetechnologie demonstrieren, sondern auch ihre Skalierbarkeit für ANRAV CCUS und andere Projekte unter Beweis stellen. Der Bau der Pilotanlage wird voraussichtlich nur wenige Monate dauern, für die anschließende Demonstrationsphase sind 12 bis 24 Monate veranschlagt.

Gemeinsam mit drei weiteren europäischen Zementherstellern ist Heidelberg Materials an einem Forschungsvorhaben zum Bau einer Oxyfuel-Ofenanlage beteiligt. Mit den Unternehmen Buzzi/Dyckerhoff, Schwenk und Vicat will Heidelberg Materials die Voraussetzungen für den großflächigen Einsatz energiearmer, kostengünstiger CO₂-Abscheidetechnologien in Zementwerken schaffen. Eine Demonstrationsanlage im halbindustriellen Maßstab wird derzeit auf dem Gelände des Zementwerks Mergelstetten errichtet. Neben der Erprobung der Pure-Oxyfuel-Technologie soll ein Teil des gewonnenen CO₂ zur Herstellung von klimaneutralen synthetischen Kraftstoffen, z. B. Kerosin für die Luftfahrt, verwendet werden.

Gemeinsam mit Linde will Heidelberg Materials im Rahmen eines Joint Ventures im Zementwerk Lengfurt 2025 die weltweit erste CCU-Anlage im großtechnischen Maßstab in der Zementindustrie in Betrieb nehmen. Dies ermöglicht eine Weiterverwertung des abgeschiedenen CO₂ aus der Zementproduktion als wertvoller Rohstoff für industrielle Anwendungen. Das aufbereitete Gas kann dank seiner Reinheit sowohl in der Lebensmittel- als auch in der Chemieindustrie eingesetzt werden.

Das EU-finanzierte Projekt LEILAC (Low Emissions Intensity Lime And Cement), bei dem Heidelberg Materials einer der strategischen Partner ist, soll die technische und ökonomische Umsetzbarkeit einer Prozesstechnologie zur Abscheidung des bei der Erhitzung des Rohmaterials freigesetzten CO₂ in hochreiner Form demonstrieren. Nach dem erfolgreichen Abschluss von Prozessversuchen in Lixhe, Belgien, wird die LEILACTechnologie nun in den industriellen Maßstab überführt. In Zusammenarbeit mit dem australischen Technologieunternehmen Calix und einem europäischen Konsortium wird Heidelberg Materials nun eine viermal so große Anlage im Werk Ennigerloh in Deutschland bauen.

www.leilac.com
 

In unserem Zementwerk in Edmonton entwickeln wir die in Nordamerika erste großtechnische Lösung zur Abscheidung, Nutzung und Speicherung von CO₂ für die Zementindustrie. Künftig wollen wir dort CO₂ aus dem Zementofen und der damit verbundenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlage abscheiden. Heidelberg Materials und das Unternehmen Enbridge Inc. werden gemeinsam an einer Lösung für den Transport via Pipeline und für die Speicherung des abgeschiedenen CO₂ arbeiten. Vor der endgültigen Investitionsentscheidung wird derzeit eine detaillierte FEED-Studie durchgeführt.

In unserem Zementwerk Safi betreiben wir ein groß angelegtes Forschungs- und Demonstrationsprojekt zur Nutzung des aus dem Zementofen abgeschiedenen CO₂ für die Zucht von Mikroalgen und damit zur Herstellung von Fischfutter und anderer Tiernahrung. Auf einer Fläche von 0,5 ha erzeugen wir in Safi derzeit jährlich etwa 25 t getrocknete Mikroalgen. Die Algenfarm wird von einem lokalen Team betrieben. 2023 konnten wir das erste Produkt auf den Markt bringen. Auf Basis der Marktresonanz ist geplant, die Kapazität bis 2026 schrittweise zu erweitern.

In unserem Zementwerk Padeswood planen wir eine Anlage zur CO₂-Abscheidung. In Zusammenarbeit mit dem staatlich geförderten Konsortium HyNet North West soll diese an das vorgesehene System für CO₂-Transport- und -Speicherung angeschlossen werden. Das Projekt wird mit Wasserstoff als Energieträger umgesetzt. Um eine klare Planungsgrundlage zu schaffen und eine Kostenschätzung für die nächste Phase zu erarbeiten, wurde eine Machbarkeitsstudie durchgeführt. Im März 2023 hat sich das Projekt für eine Förderung durch das britische Ministerium für Energiesicherheit und Net Zero qualifiziert und die Detailplanung hat begonnen.

ANRAV soll als erstes Projekt in Osteuropa die gesamte CCUS-Wertschöpfungskette umfassen. Es wird Anlagen zur CO₂-Abscheidung im Zementwerk Devnya Cement, einer Tochter von Heidelberg Materials in der Nähe von Varna, Bulgarien, über ein Pipeline-System mit Offshore-Lagerstätten im Schwarzen Meer verbinden. Das Projekt wird gemeinsam mit dem Öl- und Gasunternehmen Petroceltic durchgeführt. Der EU-Innovationsfonds wird Heidelberg Materials und Petroceltic mit rund 190 Mio € unterstützen und damit die substanziellen Beiträge der beiden Partner ergänzen.

Das belgische Zementwerk Antoing von Heidelberg Materials soll mit einer innovativen hybriden CO₂-Abscheideanlage ausgestattet werden: Das OxyCal-Konzept der nächsten Generation kombiniert die Oxyfuelund die Amin-Abscheidetechnologie in einer Anlage, die keinen zusätzlichen Vorwärmer benötigt. Dies bedeutet eine Verringerung des Bedarfs an Konstruktionsstahl und Beton, was die Ressourceneffizienz des Systems erheblich verbessert. Nach Inbetriebnahme werden sich die CO₂-Emissionen von Antoing um mehr als 97 % reduzieren.

Anthemis-Projekt

Heidelberg Materials

Das Projekt GeZero von Heidelberg Materials in Geseke wird vom EU-Innovationsfonds unterstützt. GeZero wird eine Lösung für Industriestandorte im Landesinneren bieten, die sich nicht in unmittelbarer Nähe zur Küste oder zu einer Wasserstraße befinden. Das Projekt umfasst auch eine Transportlösung zur zeitlichen Überbrückung, bis die erforderliche Pipeline-Infrastruktur zur Verfügung steht. Die Inbetriebnahme der Anlage ist für 2029 geplant. Nach der Abscheidung soll das CO₂ zu einem Verteilerzentrum in Wilhelmshaven und von dort zu Offshore-Speicherstätten in der Nordsee transportiert werden.

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Im Werk Slite auf der Insel Gotland soll bis 2030 ein vollständig dekarbonisiertes Zementwerk entstehen. Die Anlage wird so ausgelegt sein, dass sie jährlich bis zu 1,8 Mio t CO₂ abscheiden kann, was den gesamten Emissionen des Werks entspricht. Zusätzlich soll der Einsatz biobasierter Brennstoffe in Slite erhöht werden. Nachdem in einer Machbarkeitsstudie Fragen zur Technologieauswahl, zu den Umweltauswirkungen, zu rechtlichen Aspekten, Finanzierung, Logistik und Energieversorgung geklärt wurden, ist das Projekt nun in eine detailliertere Planungsphase eingetreten. Das abgeschiedene CO₂ soll in eine Lagerstätte unterhalb der Nordsee transportiert werden.

Im Rahmen des Projekts in Mitchell sollen 95 % der CO₂-Emissionen aus der kürzlich modernisierten Produktionsanlage abgeschieden und in einem nahegelegenen Onshore-Reservoir im Illinois Basin gespeichert werden. Um das Abscheideprojekt voranzutreiben, wird eine Machbarkeitsstudie am Standort durchgeführt. Neben einer Kosten- und Umsetzungsbetrachtung für das Gesamtprojekt wird die Studie auch die sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Auswirkungen untersuchen. Eine Förderung für die Studie wurde vom US Department of Energy bewilligt.

Das Projekt AirvaultGOCO₂ ist Teil der groß angelegten GOCO₂-Initiative zur Dekarbonisierung des Westens von Frankreich. Das in Airvault abgeschiedene CO₂ soll per Pipeline zur Küstenstadt Saint-Nazaire transportiert, dort verflüssigt und dann per Schiff zu Speicherstätten unter der Nordsee verbracht werden. Der biogene Teil des abgeschiedenen CO₂, d. h. der Teil, der den Emissionen aus der Verbrennung von Biomasse entspricht, wird von einem externen Anbieter in Saint-Nazaire für die Herstellung von synthetischen Kraftstoffen verwendet, die für einen nachhaltigen Luft- und Seeverkehr unerlässlich sind. Die ersten Tonnen CO₂ sollen im Jahr 2030 abgeschieden werden.