Im Gespräch: Dr. Johannes Ruppert

Dr. Johannes Ruppert untersucht als Oberingenieur im Bereich Klimaschutz beim Forschungszentrum des Vereins Deutscher Zementwerke e. V. (VDZ) Wege, die Produktionsprozesse der Beton- und Zementindustrie klimafreundlicher zu gestalten. Bei IN4climate.NRW begleitet er die AG Kohlenstoffdioxidwirtschaft inhaltlich.

Als Verband sind Sie auch in der Forschung aktiv: Was sind neben CLEANKER aktuelle Projekte? 

Der VDZ trägt durch seine gemeinnützige Forschung seit langem zu einer wettbewerbsfähigen und umweltfreundlichen Zementproduktion und einer qualitativ hochwertigen Betonbauweise bei. Die Themen der laufenden Forschungsprojekte umfassen die gesamte Wertschöpfungskette. Die Erforschung der CO2-Abscheidung aus dem Zementprozess in der European Cement Research Academy (ECRA) hat der VDZ seit 2007 durch Arbeiten zu den Technologien und durch die Entwicklung eines Prozessmodells unterstützt und mitgestaltet. Derzeit werden möglichst effiziente Lösungen für die CO2-Abscheidung in Zementwerken wie die Oxyfuel-Technologie und Calcium-Looping in nationalen und internationalen Forschungsprojekten mit Beteiligung des VDZ weiterentwickelt (Forschungsprojekte CLEANKER, A2COCEM, ANICA). Gleichzeitig beraten wir hinsichtlich der Anwendungen der Post-Combustion CO2-Abscheidung. Diese Technologien sind geeignet, um Zementwerke mit ganz unterschiedlichen Standortbedingungen nachzurüsten. Das hat der VDZ u.a. im EU-Forschungsprojekt CEMCAP übersichtlich dargestellt.
 

Welche Lösungen sehen Sie, um die CO2-intensive Zementindustrie klimafreundlicher zu gestalten und wie schnell lassen sich diese Lösungen branchenweit umsetzen?

Der VDZ war maßgeblich an weiteren Arbeiten der European Cement Research Academy beteiligt, die zuerst 2009 und erneut 2017 die Technologien zum Klimaschutz und zur Energieeffizienz für die Zementindustrie beschrieben haben (ECRA Technology Paper). Hiernach wurden Wege zur Klimaneutralität in der Zementindustrie entwickelt und z. B. 2020 in einer Roadmap zur Klimaneutralität 2050 von unserem Europäischen Verband CEMBUREAU veröffentlicht (siehe CEMBUREAU Roadmap). Eine Perspektive zur Klimaneutralität für die Zementindustrie in Deutschland wird voraussichtlich Ende dieses Jahres erscheinen.
 

Wie sollte mit unvermeidbaren CO2-Mengen bei der Zementproduktion umgegangen werden?

Zwei wesentliche Erkenntnisse und Herausforderungen sind allen bisher erstellten Klimaschutzpfaden für die Zementindustrie gemeinsam. Das schließt auch die Arbeit an Szenarien im Projekt SCI4climate.NRW ein:

1. Die Klimaneutralität erfordert eine Optimierung entlang der gesamten Wertschöpfungskette vom Zement und Beton bis hin zur Anwendung und effiziente Nutzung der Baustoffe in der Praxis. Diese Perspektive wird auch als 5C-Ansatz mit den dahinterliegenden Schlagworten Clinker, Cement, Concrete, Construction und (Re-)Carbonation bezeichnet.

2. Klimaneutralität wird nach weitreichender Anwendung klassischer Effizienz- und CO2-Minderungsstrategien letztlich nur durch zusätzliche innovative Technologien erreicht. Hintergrund ist hierbei die überwiegend prozessbedingte CO2-Entstehung aus der Kalzinierung des Rohstoffs Kalkstein. Um dieses CO2 als Emission zu vermeiden, sind auch maßgebliche Minderungsbeiträge durch­ CO2-Abscheidung, -Speicherung und -Nutzung (CCUS) notwendig. Zunächst müssen hierfür allerdings geeignete politische, regulative und ökonomische Rahmenbedingen geschaffen und vollständige Prozessketten inklusive nötiger Infrastrukturen für den CO2-Transport aufgebaut werden.

Konkret bedeutet das: Die rechtzeitige Verfügbarkeit geeigneter Infrastrukturen, CO2-freier Energie sowie positiver regulativer, politischer, gesellschaftlicher und ökonomischer Rahmenbedingungen sind entscheidende Voraussetzungen für die erfolgreiche Zusammenarbeit zum Klimaschutz zwischen der Industrie und den Beteiligten der Wertschöpfungskette. Dies gilt besonders für die Umsetzung erster Projekte zur Abscheidung, Nutzung und Speicherung von prozessbedingtem CO2. So bleibt z. B. zu klären, wie die erheblichen zusätzlichen Kosten gedeckt und CO2 zur Nutzung in NRW eingesetzt oder zu Speicherstätten in der Nordsee transportiert werden können. Die Entwicklung einer­ CO2-Infrastruktur wird eine vorausschauende Planung und Zeit benötigen. Dieser Prozess sollte allerdings möglichst bald mit ersten Demonstrationsvorhaben begleitet werden, damit die Herausforderungen und Lösungen zum Klimaschutz sichtbar und am praktischen Beispiel konkretisiert werden. Für diesen Anfang ist eine wirtschaftliche Förderung notwendig, z. B. ein Carbon Contract for Difference. Diese kann die Differenz zwischen dem allgemeinen CO2-Preis und den hohen CO2-Vermeidungskosten einer benötigten neuen Technologie gezielt überwinden.