2021-10-01  –  2025-03-31

109.876,09 EUR

thyssenkrupp Polysius GmbH, Beckum, Nordrhein-Westfalen

03EE5100D

Turmkraftwerke Receiver [EB2111]

01235316/1  –  CemSol - Solare Produktion von Zement mit integrierter CO2-Abscheidung

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Solarthermische Anlagen konzentrieren mit Spiegelsystemen das Sonnenlicht und erzeugen hohe Energiedichten. Je nach Anlagentyp kann Wärme auf Temperaturniveaus über 1000 °C zur Verfügung gestellt werden. Solarthermische Kraftwerke nutzen dies seit langem zur Stromerzeugung und ergänzen PV und Windkraft durch das Bereitstellen regelbarer Energie. Die durch die Solarthermie erzeugte Hochtemperaturprozesswärme kann aber nicht nur zur Stromproduktion, sondern auch in einer Vielzahl anderer Prozesse genutzt werden. Das Projekt CemSol zielt darauf ab, die technische und ökonomische Machbarkeit einer solar beheizten Kalzinierungseinheit im industriellen Maßstab zu demonstrieren. Dies bringt zwei wesentliche Vorteile mit sich: Solare Energie wird im industriellen Prozess speicherfähig und das Produkt wird sowohl zur Herstellung von Zement genutzt als auch als Sorbent für die Abtrennung und Aufkonzentration des Treibhausgases CO2 - etwa im Abgasstrom von Kalk- und Zementwerken. Die Kalzinierung von Kalkstein ist im industriellen Maßstab ein sehr energie- und emissionsintensiver Prozess, der u. a. in der Zementherstellung oder bei der Produktion von Aluminiumoxid eingesetzt wird. Es handelt sich um in der Regel fossil befeuerte, thermische Prozesse, in denen calcium- und magnesiumcarbonathaltige Mineralien entwässert oder zersetzt werden. Das in diesem Antrag vorgestellte Projekt CemSol plant die Konzeption und die Realisierung einer ausschließlich auf erneuerbaren Energieträgern basierten Prozessvariante dieses Kalzinierungsprozesses mit solar beheizten Drehrohröfen. Neben der Neuausrichtung des Prozesses auf eine nachhaltigere Energiebilanz wird außerdem über das Sorbent die Möglichkeit geschaffen, einen Baustein der derzeit stark geforderten Prozesse zur CO2-Abscheidung und -Speicherung (CCS) industriell zu integrieren, die Bildung eines sogenannten Kalkkreislaufs. Dies würde einen weiteren Schritt für wesentliche Zielsetzungen der Energiewende darstellen.