Energiesparen bei der Zementherstellung

Die Herstellung von Zement verbraucht extrem viel Energie und ist für rund sieben Prozent der weltweiten Kohlendioxid-Emissionen verantwortlich. Im Projekt „PEHA“ wurden neue feuerfeste wärmedämmende Auskleidungen für Ofenwände in Zementanlagen entwickelt, die Korrosion verhindern und für hohe Kohlendioxid-Einsparungen sorgen.

Anlass und Ziele des Projektes

Um den immensen Bedarf an konventionellen Brennstoffen wie Erdöl, Erdgas und Kohle bei der Zementherstellung zu senken, werden seit etwa 15 Jahren verstärkt sogenannte Sekundärbrennstoffe eingesetzt. Dazu zählen Abfallstoffe, die bei der Verbrennung noch einen gewissen Heizwert erzielen, wie beispielsweise Altreifen, Kunststoffreste, Altöle und Lackreste. Mit der Verbrennung von mehr als zehn Millionen Tonnen Sekundärbrennstoffen pro Jahr in Deutschland wird so ein bedeutsamer Beitrag für eine ökonomische und ökologische Abfallentsorgung geleistet und konventionelle Brennstoffe eingespart. Allerdings greifen die in den Abfällen enthaltenen Alkaliverbindungen durch Korrosion die feuerfeste Ausmauerung und die Stahlkonstruktion der Zementanlagen an. Dem entgegenzuwirken war Aufgabe des Forschungsprojekts „PEHA – Prozessinnovation und Energieeinsparung in der Zement- und Sekundärbrennstoff verwertenden Industrie durch den Einsatz von alkalikorrosionsbeständigen Schichten und Komponenten“. Die Forschungspartner hatten sich zum Ziel gesetzt, neue feuerfeste Materialien und Wärmedämmstoffe zu entwickeln, die nicht durch Alkaliverbindungen angegriffen werden. Ebenso sollten durch die Kombination der Feuerfestauskleidung mit einer neuen effektiven, porösen Wärmedämmung die Wärmeverluste signifikant gesenkt und so der CO2-Ausstoß deutlich verringert werden.

Was wurde durch das Projekt erreicht?

Die Ergebnisse des Projekts PEHA sind vielversprechend. Es wurden zwei feuerfeste und wärmedämmende Materialien auf Basis von Aluminiumoxid entwickelt und im kleintechnischen Maßstab hergestellt. Die neuen feuerfesten Auskleidungen verschleißen nur geringfügig. Dadurch verlängert sich die Nutzungszeit des Ofens ohne Erneuerung von zum Teil weniger als einem Jahr auf bis zu drei Jahre. Durch Verringerung der Wärmeverluste und des Energieverbrauches bei der Zementherstellung kann darüber hinaus ein signifikanter Beitrag zum Klimaschutz geleistet werden.