Die Vision vom klimaneutralen Zement

Die Vision vom klimaneutralen Zement

Die Schweizer Zementindustrie hat ihre Treibhausgasemissionen bereits um 38 Prozent gesenkt – ganz ohne staatliche Verbote. Bis 2050 soll Zement völlig CO2-frei hergestellt werden. Ob es gelingt, hängt wesentlich davon ab, ob die unterirdische Speicherung von Kohlendioxid möglich wird.

image
von Alex Reichmuth am 19.8.2021, 07:00 Uhr
Zement wird auch in Zukunft ein wichtiger Baustoff bleiben. Bild: Shutterstock
Zement wird auch in Zukunft ein wichtiger Baustoff bleiben. Bild: Shutterstock
Wie soll es weitergehen im Klimaschutz? Das fragt sich die Schweiz, seit das Stimmvolk am 13. Juni das revidierte CO2-Gesetz bachab geschickt hat. Das Gesetz setzte stark auf Abgaben und Umverteilung.
Eine Vorbildfunktion in Sachen Klimaschutz könnte die Zementbranche einnehmen. Sie zeigt eindrücklich, wie die Reduktion des CO2-Ausstosses dank privatwirtschaftlicher Initiative vorankommen kann. Schon 2003 schloss die Zementindustrie mit dem Bund eine sogenannte Branchenvereinbarung ab – als damals erster Industriezweig. Bis heute konnte der Ausstoss an Kohlendioxid gegenüber 1990 um 38 Prozent reduziert werden.

Acht Prozent des weltweiten CO2-Ausstosses

Die Zementindustrie zählt zu den grössten Verursachern von CO2. Zement ist der wichtigste Bestandteil von Beton. Weltweit ist die Zementindustrie für 8 Prozent des Ausstosses verantwortlich – was mehr ist, als alle Flugzeuge und Handelsschiffe zusammen erzeugen. In der Schweiz machen die CO2-Emissionen bei der Zementherstellung noch etwa fünf Prozent des landesweiten Ausstosses aus.

Die Vorteile von Beton sind unübertroffen: Er ist dauerhaft, belastbar, nicht brennbar und vollständig recyclierbar.


Beton ist die Grundlage der Bauindustrie, sowohl im Hochbau (Häuser) als auch im Tiefbau (Verkehrsanlagen, Fundamente). Die Vorteile von Beton sind unübertroffen: Er ist dauerhaft, belastbar, nicht brennbar und vollständig recyclierbar. Auch in Zukunft wird Beton darum eine zentrale Rolle als Baustoff spielen. Deshalb kann man davon ausgehen, dass die Schweiz künftig etwa gleich viel Zement benötigen wird. Heute sind es jährlich rund 5 Millionen Tonnen.

Temperaturen von über tausend Grad

Die bisher umgesetzten Klimaschutz-Massnahmen genügen der Zementbranche nicht. Sie hat sich das Ziel gesetzt, bis 2050 völlig CO2-neutral zu arbeiten – und das möglichst ohne Einmischung des Staates. Es ist ein ehrgeiziger Plan, denn die Produktion von Zement ist eigentlich zwangsläufig mit dem Ausstoss von viel Kohlendioxid verbunden.
Zentral bei der Herstellung von Zement ist die Umwandlung von Kalkstein, Ton und Mergel in Klinker, den wichtigsten Bestandteil von Zement. Diese sogenannte Kalzinierung erfolgt durch einen Brennprozess mit Temperaturen von über tausend Grad. Der Prozess benötigt viel Energie. Vor allem aber entstehen bei dieser Umwandlung sogenannt geogene Emissionen, die etwa zwei Drittel des gesamten CO2-Ausstosses pro Tonne Zement ausmachen. Diese Emissionen sind chemisch bedingt und lassen sich durch keine Effizienz- oder Ersatzmassnahmen vermeiden.

Anteil von Klinker deutlich reduziert

Die bisher erzielte Reduktion des CO2-Ausstosses hat die Zementindustrie im Wesentlichen durch zwei Massnahmen erreicht. Einerseits hat sie den Gehalt des CO2-intensiven Klinkers im Zement um 22 Prozent gesenkt. Andererseits nutzt sie für die Kalzinierung vermehrt sogenannte alternative Brennstoffe statt fossile Brennstoffe, um die nötige Prozesswärme zu erzeugen.

Bis 2050 will die Zementindustrie nur noch alternative Brennstoffe verwenden, um die nötige Prozesswärme bei der Kalzinierung zu erzeugen. Auf fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas soll ganz verzichtet werden.


Alternative Brennstoffe sind etwa Altholz, Klärschlamm und Tiermehl – Substanzen, deren Verbrennung als CO2-frei gelten, weil sie von der Natur wieder nachgebildet werden. Daneben werden auch alte Autoreifen, Plastikabfälle oder Altöle verfeuert – also Produkte, die zuvor in Gebrauch waren. Der Anteil der alternativen Brennstoffe bei der Kalzinierung beträgt heute rund 70 Prozent.

Zugang zu alternativen Brennstoffen beschränkt

Bis 2050 will die Zementindustrie nur noch alternative Brennstoffe verwenden, um die nötige Prozesswärme bei der Kalzinierung zu erzeugen. Auf fossile Brennstoffe wie Öl oder Gas soll ganz verzichtet werden. Im Prinzip wäre das heute schon möglich. Doch es stehen nicht genügend alternative Brennstoffe zur Verfügung. «Der limitierende Faktor ist hier nicht technischer Natur, sondern rein der Zugang zu diesen Brennstoffen», sagt David Plüss, Sprecher des Branchenverbands Cemsuisse. Spätestens bis in 29 Jahren soll sich das ändern.
Noch wichtiger, um künftig sogenannt klimaneutralen Zement herstellen zu können, ist allerdings die Abscheidung von Kohlendioxid. Dabei wird CO2 aus der Abluft, die bei der Kalzinierung entsteht, zurückgewonnen. Technisch ist die Abscheidung heute bereits möglich. Ungeklärt ist aber noch, was mit dem so gewonnenen Kohlendioxid geschehen soll.

Kohlendioxid in den Untergrund pumpen

Es gibt zwei Möglichkeiten: Einerseits kann das CO2 für industrielle Prozesse verwendet werden. Dazu zählen etwa die Herstellung synthetischer Treibstoffe wie Methan und Methanol oder die Produktion von Plastik. Die Verwendung von Kohlendioxid als Rohmaterial hat allerdings Grenzen. Der Bedarf ist beschränkt.

Bei der unterirdischen Lagerung von CO2 geht es darum, Kohlendioxid in ausgeschöpfte Erdgas- oder Erdöllagerstätten zu leiten, etwa solche unter dem Meeresboden in der Nordsee.


Andererseits kommt die dauerhafte Lagerung von CO2 unter dem Boden in Frage. Es geht darum, Kohlendioxid in ausgeschöpfte Erdgas- oder Erdöllagerstätten zu pumpen, etwa solche unter dem Meeresboden in der Nordsee. Allerdings steckt diese Technologie noch in den Kinderschuhen.
Seit etwa 20 Jahren erforscht die Wissenschaft eine grosse Zahl an geologischen Formationen und erkundet, ob sie für eine definitive Lagerung von CO2 in Frage kommen. Im Kleinen funktioniert die Technologie zwar bereits, aber noch nicht im grossindustriellen Massstab. Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Bevölkerung zum Teil heftig gegen Versuche zur unterirdischen Lagerung von CO2 wehrt. Es bestehen Ängste, dass Kohlendioxid ausströmen und zu Schäden an Mensch und Umwelt führen könnte.

«Grosse Anstrengungen nötig»

Bei Cemsuisse ist man dennoch zuversichtlich, was die Lagerung von abgeschiedenem CO2 angeht. «Auch andere schwer zu dekarbonisierende Industrien zählen auf solche Lösungen und sind bestrebt, die Anwendbarkeit bis 2050 sicherzustellen», sagt Sprecher Plüss. Allerdings seien «grosse Anstrengungen» nötig, und das Ziel bleibe «noch lange anspruchsvoll».
Ob die Zementindustrie ihren CO2-Ausstoss weiterhin senken kann, hängt also wesentlich von technologischen Durchbrüchen ab. Verbote und Vorschriften helfen hier kaum weiter. Bei ergebnisoffener Forschung werden sich diejenigen Innovationen durchsetzen, die das beste Resultat in Sachen Klimaschutz bringen.

Mehr von diesem Autor

image

Südseeinseln: Wachstum statt Untergang

Ähnliche Themen