Aalborg Portland: Entwicklung eines neuen Zementtyps

Im Jahr 2021 hat Troldtekt Akustikplatten auf Basis des neuen Zementtyps FUTURECEMTM entwickelt. Diese Platten absorbieren mehr CO2, als sie im Produktionsstadium emittieren, und das liegt unter anderem an dem Zement, der von Aalborg Portland entwickelt wurde.

Zement biete viele Vorzüge, die derzeit mit anderen Bindemitteln schwer zu erreichen sind. In den Holzwolle-Leichtbauplatten von Troldtekt sorgt der Zement für Festigkeit, Robustheit und Langlebigkeit. Die Kehrseite der Medaille ist, dass bei der Herstellung von Zement viel CO2 emittiert wird.

Daher war die Marktvorstellung von FUTURECEM durch Aalborg Portland ein bahnbrechendes Ereignis. Ein neuer Zementtyp, bei dem die günstigen Eigenschaften des Zements erhalten bleiben – mit einer um 30 Prozent besseren Klimabilanz.

„Wir von Aalborg Portland sind überzeugt, dass dieser Zementtyp die Zukunft darstellt, und danach haben wir ihn benannt“, sagt Michael Lundgaard Thomsen, Vorstand bei Aalborg Portland.

Photo: Helene Høyer Mikkelsen

Bei der Zementproduktion wird viel CO2 freigesetzt. Das liegt am Herstellungsprozess, bei dem verschiedene Grundstoffe in einem Ofen auf sehr hohe Temperaturen erhitzt werden, um Zementklinker zu gewinnen. Während des Prozesses, den man als Kalzinierung bezeichnet, wird das CO2, das auf natürliche Weise im Kalk gebunden ist, freigesetzt. Der Kalzinierungsprozess ist damit für gut die Hälfte des CO2-Fußabdrucks von Zement verantwortlich. 

„Es gibt keinen Weg, die Emissionen durch die Kalzinierung des Kalksteins zu reduzieren. Wir können jedoch den Anteil von Zementklinker im fertigen Zement verringern“, erklärt Michael Lundgaard Thomsen.

Bisher war es jedoch nicht gelungen, einen besonders großen Teil des Klinkergehalts im Zement zu ersetzen, ohne dadurch die Festigkeit der Endprodukte zu beeinträchtigen. Beim sogenannten BASIS-Zement wurden 15 Prozent des Klinkers durch Kalkfüllstoffe ersetzt – allerdings ist es schwierig, den Anteil zu erhöhen, ohne Kompromisse bei der späteren Festigkeit einzugehen. Das Gleiche wäre der Fall, wenn man den Zementklinker durch gebrannten Ton ersetzt.

„Eine weitere Herausforderung bei der Suche nach Ersatzstoffen für Zementklinker besteht darin, dass die Alternativen in ausreichenden Mengen verfügbar sein müssen, damit wir in den kommenden Jahren eine hinreichende Versorgungs- und Liefersicherheit erzielen“, sagt Michael Lundgaard Thomsen.

Synergie zwischen Kalk und Ton

Der Durchbruch für Aalborg Portland kam durch die Kombination von Kalkfüllstoff und gebranntem Ton. Denn während jeder dieser Stoffe für sich genommen nur einen geringen Teil des Zementklinkergehalts ersetzen konnte, sah das Bild anders aus, wenn gebrannter Ton und Kalkfüllstoff gemischt wurden:

„Das Zusammenspiel von Kalkfüllstoff und gebranntem Ton hat sich als Synergieeffekt herausgestellt. Dadurch können wir hohe Festigkeiten erreichen“, erklärt Thomsen.

Im Ergebnis können jetzt 35 Prozent des Zementklinkers durch Kalkfüllstoff und gebrannten Ton ersetzt werden, und der resultierende Zement gewährt dieselbe Festigkeit wie herkömmlicher Zement.

„Die weltweiten Vorkommen von Kalkstein und Ton sind riesig, sodass wir mit FUTURECEM eine Technologie gleicher Stärke haben, für die die Grundstoffe auf viele Jahre verfügbar sein werden“, so Michael Lundgaard Thomsen.

Alternative Brennstoffe und CO2-Abscheidung

Die Arbeit an der Verbesserung der CO₂-Bilanz von Zement bei Aalborg Portland hört jedoch hier nicht auf. In seiner „Roadmap for Sustainable Cement Production in Denmark“ hat sich das Unternehmen zum Ziel gesetzt, seine Emissionen bis 2030 um 30 Prozent zu senken.

„Wir wollen dies zum Teil mit neuen Zementsorten wie FUTURECEM erreichen, aber auch durch die Umstellung auf alternative Brennstoffe in unserer Produktion“, sagt Michael Lundgaard Thomsen.

Bis 2050 rechnet Aalborg Portland damit, seine Klimabilanz um bis zu 70 Prozent zu verbessern, durch den Umstieg auf andere Brennstoffe und die Modifizierung des Kalkzements.

„Allerdings können wir unser Ziel selbst mit 100 Prozent CO2-neutralen Brennstoffen nicht erreichen. Wir müssen zusätzlich Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung nutzen, bei denen CO2 aus dem Herstellungsprozess abgeschieden und für andere Zwecke genutzt oder eingelagert wird. Die Technologie dafür befindet sich allerdings noch in einem Frühstadium“, so Thomsen.

Zusammen mit der Universität Aalborg und weiteren Partnern hat Aalborg Portland hat EUDP-Mittel erhalten, um die Möglichkeiten der CO2-Abscheidung zu erkunden.

FAKTEN: Aalborg Portlands Klimaziele

  • Das Ziel von Aalborg Portland ist es, die hauseigene Zementproduktion zu einer der nachhaltigsten der Welt zu machen.
  • Der Klimaplan des Unternehmens ist in der „Roadmap for Sustainable Cement Production in Denmark“ dargelegt.
  • Die Vision lautet, ab 2030 CO₂-neutralen Zement zu liefern.
  • Ab 2050 muss die gesamte Zementproduktion in Dänemark CO2-neutral sein.