CO₂-Abscheidung in der Zementproduktion

Die Masterarbeit ist bei Holcim entstanden, einem der größten Baustoff-Produzenten der Welt. Michel war als Masterand im Zementwerk in Lägerdorf angestellt, das zu den größten industriellen Punktquellen von CO₂-Emissionen im Bundesland zählt. Schleswig-Holstein verfolgt das Ziel, bis zum Jahr 2040 das erste klimaneutrale Bundesland Deutschlands zu werden. Auch das Zementwerk in Lägerdorf beteiligt sich an dieser Transformation und plant durch den Einsatz von CO₂-Abscheidungstechnologien eine Reduktion seiner Emissionen um rund 1,2 Mio. t pro Jahr.

Ein wesentlicher Grund dafür ist, dass in der Zementproduktion ein großer Teil der CO₂-Emissionen prozessbedingt entsteht und daher nur schwer und teilweise gar nicht vermeidbar ist. Technologien zur CO₂-Abscheidung können hier einen wichtigen Beitrag leisten. Setzt man dieses Einsparpotential in Relation zu den gesamten Treibhausgasemissionen Schleswig-Holsteins von etwa 21,9 Mio. t, entspricht dies rund 5,5 % der jährlichen Emissionen des Bundeslandes. 

„Für mich hat gerade diese Größenordnung deutlich gemacht, welchen Einfluss einzelne industrielle Standorte auf die Emissionsbilanz einer ganzen Region haben können. Als gebürtiger Schleswig-Holsteiner hat mich besonders motiviert, dass sich eine derart bedeutende Fragestellung der industriellen Transformation direkt in meiner Heimatregion stellt. Die Möglichkeit, im Studium erarbeitetes Wissen auf eine reale industrielle Herausforderung anzuwenden und damit zu einer klimafreundlicheren industriellen Produktion beizutragen, war für mich ein entscheidender Antrieb bei der Bearbeitung meiner Masterarbeit.“

Michel hatte die Aufgabe, den komplexen Prozess mit einem Modell abzubilden und iterativ so zu berechnen, dass am Ende die Auslegungsdaten des Anlagenherstellers genau getroffen werden. Dazu musste er erst einmal den sehr komplexen Prozess durchdringen, die benötigten Gleichgewichtsdaten des Stoffsystems mittels der Software DWSIM in Abhängigkeit von den Betriebszuständen bestimmen und in die Berechnung einbeziehen, Anregungen aus dem Umfeld (wie beispielsweise vom Anlagenbauer) kritisch hinterfragen, sorgfältig abwägen und schließlich in seine Arbeit einbringen.

Sein Erstbetreuer Prof. Dr. Thies Langmaack sagt:

„Ich sehe in dieser Arbeit ein sehr schönes Beispiel für Verzahnung regionaler Industrie mit der Hochschule: Sehr gut ausgebildete Studierende bringen ihre Vertrautheit mit den Grundlagen und der Modellierung ein und können somit die Industrie innovativ voranbringen. Diese Masterarbeit stellt ein hervorragendes Beispiel für eine Arbeit dar, die einen relevanten Beitrag zur wirtschaftlichen, technischen und gesellschaftlichen Weiterentwicklung der Region leistet.“