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Pioneers in CO2nversion

Grüne Kohlenwasserstoffe für den Chemie- und Transportsektor

Eine großtechnische Demonstrationsanlage wird direkt am CEMEX-Standort Rüdersdorf errichtet - eines der größten Zementwerke Deutschlands. Das Projekt umfasst zwei Skalierungsstufen. Zunächst wird der Wasserstoff vor Ort mit Strom aus regionalen Anlagen für erneuerbare Energien hergestellt. So sollen in der ersten Phase jährlich 15.000 Tonnen E-Kerosin produziert werden. Dazu werden am Standort Rüdersdorf 100 Tonnen CO2 pro Tag abgetrennt, mit 12 Tonnen H2 pro Tag kombiniert und im Anschluss für die PtL-Produktion genutzt. In der zweiten Stufe werden größere Mengen an Wasserstoff per Pipeline angeliefert. Hierzu wird der grüne Wasserstoff im Rahmen des ENERTRAG-IPCEI-Projekts „Elektrolyse-Korridor Ostdeutschland" mit einer Elektrolysekapazität von 210 MW erzeugt, die eine Produktion von 35.000 Tonnen E-Kerosin-Kraftstoff pro Jahr ermöglichen wird. Auch bei diesem Projekt wird ausschließlich erneuerbarer Strom für die Produktion von 40 Tonnen grünem Wasserstoff pro Tag verwendet. Dies erfordert eine Erhöhung der CO2-Abscheidung um weitere 300 Tonnen pro Tag.

 

Die Umsetzung von Concrete Chemicals wird langfristig die Weiterentwicklung von hochinnovativen katalytischen Prozessen, Reaktortechnologien und katalytischen Materialien mit höherer Effizienz ermöglichen. Darüber hinaus bietet das Leuchtturm-Projekt die einmalige Gelegenheit, als Best Practice für die Zementindustrie in Europa und weltweit zu dienen. Es demonstriert die technologischen Möglichkeiten, emittiertes CO2 in CO2-arme Produkte umzuwandeln. Durch das Erreichen einer langfristig CO2-armen Zementproduktion trägt Concrete Chemicals dazu bei, die brandenburgischen CO2-Reduktionsziele ebenso zu erreichen wie die Ziele des europäischen Green Deals.

 

Die herausfordernde Startphase von Concrete Chemicals benötigt weitere finanzielle Unterstützung. Zu diesem Zweck haben die Projektpartner einen Förderantrag im Rahmen des Förderprogramms „Dekarbonisierung in der Industrie“ des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) eingereicht.

Die „Carbon Neutral Alliance“ im Zementwerk Rüdersdorf

CEMEX ist ein führendes, vertikal integriertes Unternehmen für Schwerbaustoffe, das sich auf vier Kerngeschäfte konzentriert: Zement, Transportbeton, Zuschlagstoffe und Urbanisierungslösungen. In Europa betreibt CEMEX insgesamt zehn Zementwerke mit integrierter Klinkerproduktion.

Im Rahmen des „Future in Action“-Programms entwickelt CEMEX im Zementwerk Rüdersdorf bei Berlin einen Masterplan, der Carbon Neutral Alliance, um innovative Technologien zur Erreichung der Klimaneutralität zu testen und zu beschleunigen. Die aus der Rüdersdorfer Carbon Neutral Alliance abgeleiteten technologischen Erkenntnisse sollen schrittweise mit dem globalen Portfolio der CEMEX-Zementwerke geteilt und an die lokalen Bedingungen angepasst werden, um die Dekarbonisierungsziele des Zementherstellungsprozesses zu beschleunigen. Concrete Chemicals ist derzeit das wichtigste und umfassendste Projekt innerhalb der Carbon Neutral Alliance.

Die Zementindustrie und damit die gesamte nachgelagerte Wertschöpfungskette von Zement und Beton stehen aufgrund der großen Mengen an CO2, die bei der Herstellung von Klinkern freigesetzt werden, vor großen Herausforderungen auf dem Weg zur Klimaneutralität. Rund zwei Drittel der Emissionen entfallen auf rohstoffbedingte Prozessemissionen, die durch den chemischen Prozess entstehen. Weitere Emissionen werden durch den Einsatz fossiler Brennstoffe verursacht. Dennoch steigt die Nachfrage nach Zement und Beton, da die Weltbevölkerung wächst und urbaner wird. Auch in Schwellenländern entstehen zunehmend mehr Infrastrukturen. Dies verdeutlicht nicht nur die Dringlichkeit, sondern auch die Chancen einer Dekarbonisierung der Zementproduktion, um die Emissionsreduktionsziele der EU bis 2050 zu erreichen.

Tradition trifft auf Innovation in Rüdersdorf

Bereits seit über 750 Jahren wird in Rüdersdorf Kalkstein abgebaut und zu Baumaterialien verarbeitet. Im 16. Jahrhundert entstanden hier die ersten Kalköfen und schon 1885 begann die Zementproduktion.

Heute repräsentiert das Zementwerk am Standort Rüdersdorf den neuesten Stand der Zementprozesstechnik. In allen Produktionsstufen - vom Tagebau über die Rohmahlung, den Brennprozess und die Zementmahlung bis hin zum Auslieferungsprozess - kommen Anlagen zum Einsatz, die eine wettbewerbsfähige Zementproduktion, eine hohe Energieeffizienz und einen umweltverträglichen Produktionsprozess miteinander verbinden. Ein ständiger Optimierungsprozess sorgt dafür, dass dies so bleibt.

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Die Projektpartner haben sich zum Ziel gesetzt, hochinnovative und wiederverwertbare katalytische Materialsysteme zu entwickeln und einzusetzen, um die Produktion von erneuerbarem Methanol und grünen Kohlenwasserstoffen aus industriellen Abgas-Emissionen zu ermöglichen. Insbesondere die Verwertung von CO2, aber auch CO und H2, wird dafür sorgen, dass die Gesamteffizienz um 50 % im Vergleich zu bisherigen Verfahren gesteigert werden kann.

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Darüber hinaus treibt das Konsortium die Entwicklung innovativer und durch erneuerbare Energien angetriebene katalytische Prozesse voran, um klimaneutrale Rohstoffe im industriellen Maßstab zu produzieren. So kann die Kosteneffizienz der Technologie demonstriert werden, während gleichzeitig weniger kritische Materialien zum Einsatz kommen.

Im weiteren Sinne demonstriert Concrete Chemicals die gesamte Wertschöpfungskette für die industrielle Produktion von Methanol, synthetischen Kraftstoffen und Chemikalien.

Technisches Konzept

Concrete Chemicals ist das erste Leuchtturm-Projekt seiner Art: Durch die enge Verknüpfung eines Kohlendioxid-Abscheide-Prozesses (Carbon Capture) mit der anschließenden Produktion synthetischer Kraftstoffe und Chemikalien wird emittiertes CO2 auf sehr effiziente Art und Weise reduziert.

 

CO2, abgeschieden aus dem Abgasstrom der Zementproduktion, und grüner Wasserstoff, hergestellt in einem Elektrolyseur, werden zunächst in einen innovativen elektrischen Reverse-Water-Gas-Shift-Reaktor (eRWGS) eingespeist. Zur Herstellung des SAF wird Sasol ecoFT seine innovative Fischer-Tropsch-Technologie einbringen. Das E-Kerosin wird für die Verwendung in Flugzeugen zertifiziert sein, was seine chemischen Eigenschaften wie Zusammensetzung und Reinheit einschließt. Darüber hinaus beabsichtigen die Projektpartner, dass das E-Kerosin die Kriterien der EU RED II erfüllt und somit auf die Treibhausgasreduktionsquote und die vorgeschriebene Mindestbeimischungsquote für PtL-Kerosin angerechnet werden kann. Die gesamte Anlage wird mit erneuerbarem Strom aus Windkraft und Solarenergie der Region in Brandenburg versorgt.

 

Im zweiten Schritt ist Concrete Chemicals im Rahmen des Elektrolyse-Korridor Ostdeutschland Teil des IPCEI Verbundprojekts „doing hydrogen". Von der H2-Produktion über den Transport bis hin zum Verbrauch deckt "doing hydrogen" alle wesentlichen Elemente einer H2-Wertschöpfungskette ab und verbindet damit H2-Projekte in Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg, Berlin, Sachsen und Sachsen-Anhalt.

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Sergio Menendez

President of CEMEX Europe, Middle East, Africa & Asia

Nachdem wir bereits eine Reduzierung der CO2-Emissionen um fast  35 % gegenüber 1990 erreicht haben – zehn Jahre vor der ursprünglichen Zielvorgabe –, ist es nun unser Anspruch, bis 2030 in Europa auf 55 % zu kommen und bis 2050 weltweit klimaneutralen Beton zu liefern. Wir glauben, dass es für unsere Branche dringend notwendig ist, den CO2-Fußabdruck unserer Aktivitäten und Produkte zu verringern. Gemeinsam mit unseren Industriepartnern verändern wir unsere Produkte und Lösungen grundlegend, in einem gemeinsamen Engagement für eine nachhaltigere Welt.

 

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