Durchbruch für eine zukunftsfähige Zementproduktion

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Die Zementherstellung verursacht etwa acht Prozent des weltweiten CO₂-
Ausstoßes. Die Holcim Deutschland GmbH will die Dekarbonisierung des
Industriesektors vorantreiben und hat dafür eine membranbasierte
Testanlage in ihrem Zementwerk in Höver installiert. Die innovative
Technologie wurde am Helmholtz-Zentrum Hereon entwickelt und von der Firma
Cool Planet Technologies Limited (CPT) auf den Markt gebracht. Mit ihr
sollen bis zu 90 Prozent der CO2-Emissionen aus dem Abgas des Werkes
abgeschieden werden. Das Projekt ist ein großer Schritt in Richtung
zukunftsfähige Industrie in Deutschland.

Am 21. August wurde die neue Membran-Testanlage im Zementwerk in Höver von
Niedersachsens Ministerpräsident Olaf Lies, dem parlamentarischen
Staatssekretär des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, Johannes
Steiniger, und Stephan Hinrichs, CEO von Holcim Deutschland, feierlich in
Betrieb genommen. „Die Zementindustrie steht vor besonderen
Herausforderungen bei der Dekarbonisierung. Hier in Höver wird jetzt
gezeigt, wie die Zementwende gelingen kann“, sagte Olaf Lies und betonte
die nationale Bedeutung des Projekts. „Mit der neuen Anlage leistet Holcim
ein klares Bekenntnis zum Industriestandort Deutschland und einen
wichtigen Beitrag zum Ziel ‚klimaneutrales Niedersachsen‘.“

Das Projekt erhält Fördergeld aus der „Bundesförderung Industrie und
Klimaschutz“, mit der das Bundeswirtschaftsministerium die
Dekarbonisierung der Industrie unterstützt, darunter die Entwicklung und
Anwendung von CCU/S-Technologien (Carbon Capture, Utilization, and
Storage) zur Abscheidung, Speicherung und Nutzung von CO₂. „Die
Bundesregierung fördert gezielt innovative Technologien für den
Klimaschutz. Die Unternehmen und Wissenschaftler in unserem Land haben
viele gute Ideen, die sie erfolgreich entwickeln und umsetzen, wie hier im
Zementwerk in Höver. Darauf sind wir stolz. Die Bundesregierung will ihren
Beitrag dazu leisten, CCU/S als Klimaschutztechnologie für Sektoren mit
schwer vermeidbaren Emissionen wie in der Zementindustrie zu etablieren“,
sagt Johannes Steiniger.

„Höver wird einer der ersten Industriestandorte in Deutschland sein, an
dem CO2 real und im größeren Maßstab abgeschieden wird“, sagte Holcim-CEO
Stephan Hinrichs.  „Dabei setzen wir auf europäische Spitzentechnologie
und nutzen die Ingenieurskompetenz unserer Technologiepartner. Gemeinsam
treten wir in Niedersachsen den Beweis an, dass Klimaschutz und die
Stärkung der Industrie Hand in Hand gehen.“

Prof. Oliver Zielinski, wissenschaftlicher Geschäftsführer am Hereon,
lobte die wertvolle Kooperation: „In Höver wird aus wissenschaftlicher
Forschung eine zukunftsfähige Lösung für die industrielle Praxis. Die
großen Herausforderungen der Dekarbonisierung lassen sich nur durch die
enge Zusammenarbeit von Wissenschaft und Industrie lösen.“

Weltweit führender Ansatz zur CO2-Abtrennung

Zement ist das Bindemittel für Beton und damit einer der wichtigsten
Rohstoffe für die Bauindustrie. Allein in Deutschland werden jährlich rund
30 Millionen Tonnen Zement verbraucht. Bei der Herstellung werden
Kalkstein, Ton, Sand und Eisenerz bei 1450 Grad Celsius gebrannt. Dabei
entsteht pro Tonne Zement bis zu eine Tonne CO₂. Um eine Produktion mit
Netto-Null-Emissionen zu ermöglichen, muss das CO2 aus dem Abgas der
Brennöfen entfernt werden. Hier setzt die Forschung am Hereon an.

„Unsere Membrantechnologie gehört zu den weltweit führenden Ansätzen zur
CO2-Abtrennung. Sie ist das Resultat mehrjähriger, konsequenter und
interdisziplinärer Forschung und Entwicklung“, sagt Dr. Torsten Brinkmann,
Wissenschaftler am Hereon-Institut für Membranforschung und
wissenschaftlicher Leiter im Holcim-Projekt. „Die Technologie ist nicht
nur in Zementwerken einsetzbar, sondern auch in anderen Sektoren wie der
Stahlindustrie oder der regenerativen Energieerzeugung.“

Zehntausende Tonnen CO2 filtern

Die Hereon-Membranen bestehen aus mehreren Kunststoffschichten und lassen
CO2 schneller durch als die anderen Rauchgasbestandteile wie Stickstoff
und Sauerstoff. In Höver wird der Abgasstrom des Zementwerks durch die
Testanlage über die Membranen geleitet. Das CO2 wird abgetrennt und
abgeführt, der übrige, emissionsarme Abgasstrom wird wieder an das
Zementwerk zurückgeführt. Mit dieser Ausbaustufe sollen in Höver bis zu
zehntausend Tonnen Treibhausgas jährlich abgeschieden werden. Das CO2 wird
aufbereitet und kann als Grundstoff weiter genutzt werden, zum Beispiel in
der Getränkeindustrie oder zur Herstellung von Chemikalien und
Biokraftstoffen.

Das Membranverfahren ist chemiefrei und kann vollständig mit erneuerbarer
elektrischer Energie betrieben werden. Somit ist es eine der
effizientesten Methoden, CO2 abzuscheiden. Die Anlage ist dem eigentlichen
Produktionsprozess nachgeschaltet und ermöglicht so die Nachrüstung
bestehender Werke ohne aufwändige Umbauten. In Höver wird die Technologie
erstmals in dieser Größenordnung in einem Zementwerk getestet. Holcim will
durch die Dekarbonisierung des Werkes die Zementproduktion an diesem
Standort über Jahrzehnte sichern.

Über Holcim Deutschland

Holcim Deutschland ist eines der führenden Unternehmen für innovative und
digitale Baulösungen. Mit rund 1.800 Mitarbeitenden in Deutschland und den
Niederlanden sowie einem Fokus auf Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft ist
Holcim Vorreiter beim nachhaltigen Bauen. Die Mission: Mit weniger
Material mehr bauen. Holcim Deutschland ist die Tochtergesellschaft des
weltweit agierenden Baustoffherstellers Holcim Ltd. (SIX: HOLN). Holcim
hat seinen Hauptsitz in Zug, Schweiz, und beschäftigt mehr als 45.000
Mitarbeitende in 43 Märkten – in Europa, Lateinamerika, Asien, dem Nahen
Osten und Afrika. Holcim wurde vom Top Employers Institute als „Global Top
Employer 2026“ ausgezeichnet.

Über Cool Planet Technologies Limited

CPT ist ein Unternehmen, das mit Hilfe einer membranbasierten Technologie
die Kosten für die Kohlenstoffabscheidung in schwer zu dekarbonisierenden
Sektoren wie Zement, Kalk, Stahl und Energie aus Abfall erheblich senkt.
CPT hat die Exklusivrechte für die Vermarktung der Membrantechnologie, die
vom Hereon entwickelt wurde. CPT und Hereon arbeiten gemeinsam an der
Entwicklung und Kommerzialisierung der Technologie, die in den letzten
zehn Jahren kontinuierlich verbessert und in zahlreichen Pilotversuchen
validiert wurde, darunter ein äußerst erfolgreicher Test im Zementwerk
Höver von Holcim im Jahr 2022.

Über das Helmholtz-Zentrum Hereon

Das Ziel der Wissenschaft am Helmholtz-Zentrum Hereon ist der Erhalt einer
lebenswerten Welt. Dafür erzeugen rund 1000 Mitarbeiterinnen und
Mitarbeiter Wissen und erforschen neue Technologien für mehr Resilienz und
Nachhaltigkeit – zum Wohle von Klima, Küste und Mensch. Der Weg von der
Idee zur Innovation führt über ein kontinuierliches Wechselspiel zwischen
Experimentalstudien, Modellierungen und künstlicher Intelligenz bis hin zu
Digitalen Zwillingen, die die vielfältigen Parameter von Klima und Küste
oder der Biologie des Menschen im Rechner abbilden. Damit wird
interdisziplinär der Bogen vom grundlegenden wissenschaftlichen
Verständnis komplexer Systeme hin zu Szenarien und praxisnahen Anwendungen
geschlagen. Als aktives Mitglied in nationalen und internationalen
Forschungsnetzwerken und im Verbund der Helmholtz-Gemeinschaft unterstützt
das Hereon mit dem Transfer der gewonnenen Expertise Politik, Wirtschaft
und Gesellschaft bei der Gestaltung einer nachhaltigen Zukunft.