Verbundvorhaben: CemSol - Solare Produktion von Zement mit integrierter CO2-Abscheidung; Teilvorhaben: Entwicklung, Konstruktion, Bau und Unterstützung in der Erprobung der Schlüsselkomponenten Kalzinator und Karbonator als Basis für die emissionsarme, solarbasierte Zementherstellung
Zeitraum
2021-10-01 – 2025-03-31
Bewilligte Summe
256.914,18 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5100C
Leistungsplansystematik
Turmkraftwerke Receiver [EB2111]
Verbundvorhaben
01235316/1 – CemSol - Solare Produktion von Zement mit integrierter CO2-Abscheidung
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Solarthermische Anlagen konzentrieren mit Spiegelsystemen die Sonnenlicht und erzeugen hohe Energiedichten. Je nach Anlagentyp kann Wärme auf Temperaturniveaus bis 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 vom Kalkstein ist im industriellen Maßstab ein sehr energie- und emissionsintensiver Prozess, der etwa 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 dieser Skizze vorgestellte Projekt CemSol plant die Konzeption und die Realisierung einer ausschließlich auf erneuerbaren Energieträgern basierten Prozessvariante dieses Kalzinierungsprozesses mit solar befeuerten Drehtrommelöfen. Neben der Neuausrichtung des Prozesses auf eine nachhaltigere Energiebilanz wird außerdem über das Sorbent die Möglichkeit geschaffen, einen Baustein der derzeit stark geförderten 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.