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Scope 1

Brennstoffe & Prozess-CO₂

Brennstoffe & Prozess-CO₂

Scope 1 umfasst die bei der Kalk- und PCC-Produktion entstehenden Emissionen aus
der Verbrennung fossiler Brennstoffe (Gas und Braunkohlenstaub) sowie das
beim Umwandeln des Kalksteins (CaCO3) in gebrannten Kalk (CaO) freigesetzte Prozess-CO₂. Hinzu kommen Brennstoffe und Treibstoffe die in anderen Produktionsprozessen eingesetzt werden.

Im Jahr 2021 machten die indirekten Emissionen aus zugekauftem Strom etwa 88 % unserer gesamten Emissionen aus.

Scope 1 - Grafik Kalkkreislauf

Wir erfassen unsere CO2-Emissionen nach dem international anerkannten Greenhouse Gas Protocol. Dabei nutzen wir dessen Kategorien (Scopes), um unsere Emissionen einzuordnen.

Scope 1-Emissionen sind alle direkten Emissionen unseres Unternehmens. Dazu gehören Emissionen aus eigenen oder direkt kontrollierten Quellen, wie z. B. der Brennstoffeinsatz bei der Kalk-Herstellung. Hier entsteht CO2 sowohl durch das Verbrennen der Brennstoffe als auch durch den chemischen Prozess beim Kalkbrennen, bei dem Kalkstein (CaCO3) in gebrannten Kalk (CaO) umgewandelt wird. Weitere Emissionen entstehen durch Brennstoffe, die wir für das Trocknen oder Erhitzen in anderen Prozessen verwenden oder durch Treibstoffe, die für unsere Steinbruchfahrzeuge eingesetzt werden.

Brennstoffe

Etwa 30 % unserer direkten Emissionen stammen aus dem Verbrennen fossiler Brennstoffe wie Erdgas oder Braunkohlenstaub. Da die Brennstoffkosten einen großen Anteil an unseren Produktionskosten ausmachen, arbeiten wir seit Jahren daran, unsere Energieeffizienz zu steigern. Hierzu haben wir in der Vergangenheit umfangreich in moderne Öfen mit einem thermischen Wirkungsgrad von etwa 85 % investiert, die aktuell den Stand der Technik darstellen.

Um die Emissionen aus Brennstoffen weiter zu senken, ist ein Wechsel zu regenerativen Brennstoffen nötig. Dabei kommen nur wenige regenerative Brennstoffe infrage, mit denen wir unsere hohen Anforderungen an die Kalkqualität aufrecht erhalten können. Qualitativ hochwertige Biomasse (z.B. Holzpellet) ist aus heutiger Sicht die vielversprechendste Option für ausgewählte Ofentypen und Produktanforderungen. 

Auch Wasserstoff kann grundsätzlich eingesetzt werden, wenngleich hierfür noch technologische Entwicklung notwendig ist. Aktuell fehlt außerdem sowohl die nötige Infrastruktur als auch die ausreichende Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff. Zudem liegen die Kosten für Wasserstoff zur Zeit noch deutlich höher als für fossile Brennstoffe. Wir beobachten diese Entwicklungen aber genau und prüfen den Einsatz von Wasserstoff, sobald sich die Rahmenbedingungen verbessern.

Um zusätzlich Energie zu sparen, nutzen wir die Abwärme unserer Brennöfen schon seit Jahrzehnten durch Einsatz des GGR-Ofens (Gleichstrom-Gegenstrom-Renerativ Prinzip). Bei den anderen Ofentypen prüfen wir die Abwärmenutzung zur Stromerzeugung, den Aufbau eines betriebsinternen Wärmenetzes oder zur Nahwärmeversorgung. Die Anforderungen an Abgasqualität und Abgastemperatur sind mit den Anforderungen der jeweiligen Anwendung abzustimmen und dann technisch individuell zu planen.

 

Prozess-CO₂

Bei der Herstellung von gebranntem Kalk entsteht nicht nur CO₂ aus den Brennstoffen, sondern auch aus der chemischen Umwandlung von Kalkstein zu Branntkalk. Diese sogenannten Prozessemissionen sind chemisch bedingt und können nicht direkt vermindert werden.

Etwa 70 % der direkten CO₂-Emissionen stammen aus diesem Prozess und sind unvermeidbar, da sie Teil der Herstellung sind.

Chemische Reaktion:
CaCO₃ (Kalkstein) + Wärme → CaO (gebrannter Kalk) + CO₂

Während wir bei den Brennstoffemissionen durch den Einsatz regenerativer Alternativen Verbesserungen erreichen können, brauchen wir für die Prozessemissionen neue Lösungen, damit das entstehende CO₂ nicht in die Atmosphäre gelangt.

Scope 1 - Grafik Prozess CO2

CO₂-Abscheidung und Weiterverwendung (CCU) oder Speicherung (CCS)

Um das CO₂ aus dem Produktionsprozess aufzufangen, gibt es verschiedene Methoden:

  • Aminwäsche: Ein bewährtes Verfahren zur Abscheidung von CO₂.
  • Oxyfuel-Ofen: Ein innovativer Ansatz, bei dem reiner Sauerstoff anstelle von Luft im Ofen eingesetzt wird, wodurch ein hochkonzentrierter CO₂-Abgasstrom entsteht.
  • Druckwechsel-Adsorption: Ein Verfahren, das noch weiterentwickelt werden muss, um es großtechnisch einzusetzen.
  • neue Ansätze sind in der Entwicklung

Wir arbeiten eng mit Universitäten, Forschungsinstituten, Lieferanten und anderen Unternehmen zusammen, um diese Technologien zu verbessern und voranzutreiben. Dabei unterstützen und beteiligen wir uns an konkreten Projekten und Innovationen.

Unsere eigenen Bemühungen zur CO₂-Reduzierung ergänzen wir durch gemeinsame Forschungsprojekte, die über den Europäischen Kalkverband (EULA) und den Bundesverband der deutschen Kalkindustrie (BVK) im Sinne einer Branchenlösung koordiniert werden. 

Karbonatisierung

Calciumoxid (CaO) besitzt die natürliche Eigenschaft, ohne äußere Einwirkung CO₂ aus der Umgebungsluft zu binden – ein Prozess, der als Karbonatisierung bezeichnet wird.
Branntkalk (CaO) wird in verschiedenen Industrien als Ausgangsstoff für zahlreiche Wertschöpfungsketten und Produkte eingesetzt. Sobald diese Produkte mit CO₂ in Kontakt kommen – sei es durch direkte Exposition oder die Luft – beginnt die CO₂-Bindung automatisch.
Nach Abschluss der Karbonatisierung liegt das Material wieder in seiner ursprünglichen chemischen Form als Calciumcarbonat (CaCO₃), also Kalkstein, vor. Die Geschwindigkeit und Intensität dieses Prozesses variieren je nach Anwendung. Studien zum Karbonatisierungspotenzial von Kalk haben gezeigt, dass im Durchschnitt bereits innerhalb eines Jahres rund 22 % der ursprünglich freigesetzten CO₂-Emissionen dauerhaft gebunden werden. Mit zunehmender Zeit steigt diese Rate kontinuierlich an.

Maßnahmen: Brennstoffe

01

Umrüstung auf gasbetriebene Öfen

Neben dem Kalkstein und dem Ofentyp ist auch der verwendete Brennstoff für das Erreichen der gewünschten Kalkqualitäten maßgeblich. …
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Scope 1 Maßnahme 1 - Umrüstung Öfen

02

Nutzung der Abgaswärme eines Ofens zur Vorwärmung

Am Standort Hahnstätten haben wir den Ringschachtofen mit einem Wärmetauscher ausgestattet und  …
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Scope 1 Maßnahme 2 - Abwärmenutzung

03

Einsatz von Holzstaub

Konkret planen wir einen unserer Öfen am Standort Steeden bis Ende 2026 für den Einsatz von Holzstaub anstelle von Braunkohlenstaub umzurüsten …
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Scope 1 Maßnahme 3 - Holzstaub

04

Nahwärmenetz Dehrn

Die Abwärme unserer Brennöfen in Steeden ist Bestandteil der Planung des Dehrner Ortsbeirats, ein …
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Scope 1 Maßnahme 4 - Nahwärme

Maßnahmen: Prozess-CO₂

05

Oxyfuel Ofen

In herkömmlichen Verbrennungsprozessen wird Luft, die etwa 21 % Sauerstoff und 78 % Stickstoff enthält…
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Scope 1 Maßnahme 5 - SKM Ofengruppe

06

Nachgelagerte CO2-Abscheidung

Für unsere großen Brennöfen am Standort Hahnstätten, die aufgrund der   …
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Scope 1 Maßnahme 6 - Grafik CO2-Abscheidung

07

CCU - Weiterverwendung von CO₂

Nach der Abscheidung von CO₂ muss dieses entweder weiter genutzt...
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Scope 1 Maßnahme 7 - Stockbild Weiterverwendung CO2

08

CCS - Speicherung von CO₂ 

Für die dauerhafte Speicherung ist es notwendig, das abgeschiedenen CO2...
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Scope 1 Maßnahme 8 - Grafik Speicherung CO2