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CCU bei der Zementherstellung
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Terms of Reference: Zement und Beton
CCU bei der Zementherstellung
CCU (Carbon Capture and Usage) ist die Abscheidung und Nutzung von CO2. Unter CCU versteht man die Abscheidung des bei der Zementherstellung entstehenden CO2 und seine Verwendung in verschiedenen Prozessen oder Produkten.
CCU hat zwar gemeinsame Merkmale mit CCS, insbesondere in Bezug auf die Abscheidung und die CO2-Transportinfrastruktur, aber im Gegensatz zu CCS hat CCU einen Business Case, der sich aus dem Verkauf von CO2 als Produkt ergibt. Das über CCS gespeicherte CO2 hat dagegen keinen wirtschaftlichen Wert an sich, sondern einen Klimawert (der dann über das Emissionshandelssystem in der EU in Wert gesetzt wird). CCS ist eine Technologie zur Emissionsverringerung, deren primäres Ziel die permanente Bindung von CO2 ist, das so aus der Atmosphäre ferngehalten wird. Im Fall von CCU wird CO2 als alternative Rohstoffquelle gesehen und auf einem CO2-Markt an Unternehmen geliefert, die es für ihre Produkte und Dienstleistungen benötigen, unabhängig von dessen Verbleib in ihren Endanwendungen. Während das Ziel von CCS der Klimaschutz ist, muss bei CCU der Klimaschutz berücksichtigt und eingehalten werden.
Da die CO2 Emissionen nicht dauerhaft unterirdisch und isoliert von der Atmosphäre gespeichert werden, ist es wichtig zu wissen, was mit dem CO2 während und nach seiner Nutzung geschieht, da die Möglichkeit besteht, dass es weiterhin – lediglich mit Verzögerung – emittiert wird und zum Klimawandel beiträgt. Eine der größten Herausforderungen ist das Monitoring des CO2 und damit das Risiko der Verlagerung von Emissionen von einem Industriezweig zum anderen, was dazu führen kann, dass die ursprünglich aufgefangenen Emissionen wieder in die Atmosphäre gelangen. Dies stellt die Wirksamkeit der Emissionsminderungsmaßnahmen der CCU in Frage, da die Emissionen lediglich innerhalb des Systems verzögert werden, anstatt sie zu reduzieren.
Rekarbonisierung
Bei der Rekarbonisierung von Zement wird ein Teil des bei der Zementherstellung freigesetzten Kohlendioxids durch einen als Karbonatisierung bezeichneten Prozess wieder vom Beton absorbiert. Die Karbonatisierung ist eine schrittweise chemische Reaktion im Beton, bei der der im Zement enthaltene Kalk (Kalziumhydroxid) mit dem in der Umgebungsluft vorhandenen Kohlendioxid reagiert und Kalziumkarbonat bildet. Damit dieser Prozess stattfinden kann, muss der Beton mit Luft in Berührung kommen. Wenn ein Bauwerk am Ende seiner Lebensdauer abgerissen und der Beton zerkleinert wird, vergrößert sich die der Luft ausgesetzten Oberfläche. Die CO2-Absorption in signifikanter Menge ist jedoch keine Selbstverständlichkeit, da sie von den Bedingungen am Ende der Nutzungsdauer abhängt und auch schwer zu messen ist. Es handelt sich um einen sehr langsamen Prozess und betrifft in erster Linie die äußeren Schichten des Betons. Es dauert Jahrzehnte, bis der Prozess nennenswerte Mengen an CO₂ aufnimmt. Insgesamt ist die Rekarbonisierung ein nützlicher, wenn auch begrenzter Mechanismus zur CO₂-Rückgewinnung in der Bauindustrie.