Die europäische Zementindustrie hat in den letzten Jahrzehnten verschiedene Schritte eingeleitet, um ihren CO₂-Fußabdruck signifikant zu verringern. Heute sind die Potenziale der konventionellen Maßnahmen zur Minderung der CO₂-Emissionen in der deutschen Zementindustrie weitgehend erschöpft (z.B. der Einsatz von Alternativbrennstoffen mit niedrigeren CO₂-Emissionsfaktoren bzw. gewissen Anteilen an biogenen Kohlenstoffs, die Erhöhung der Energieeffizienz und die Senkung der Klinkergehalte im Zement). Im Gegensatz dazu erfordern innovative Maßnahmen wie z.B. die CO₂-Abscheidung noch Zeit zur weiteren Entwicklung. Somit besteht dringender Bedarf, weitergehende CO₂-Minderungstechniken zu entwickeln bzw. zu erproben. Da bei seinem Einsatz keine direkten Treibhausgasemissionen entstehen, wird grüner Wasserstoff als erfolgversprechender Alternativbrennstoff angesehen, um die angestrebte CO₂-Neutralität in der EU bis 2050 zu erreichen.
Die Arbeitshypothese zu diesem geplanten Vorhaben besteht in der Erwartung, dass der Einsatz von Wasserstoff bei der Zementherstellung zu einer signifikanten Verminderung der CO₂-Emissionen bei im Vergleich zu anderen Technologien geringeren Kosten beitragen kann. Ziel ist es, im Rahmen des Forschungsvorhabens die Auswirkungen der Anwendung von Wasserstoff beim Zementherstellungsprozess im Calcinator im Hinblick auf die Betriebsführung, die erforderliche Anlagentechnik, die Produkteigenschaften und Emissionen erstmals systematisch zu untersuchen. Hierbei soll gezeigt werden, unter welchen technischen und wirtschaftlichen Bedingungen Wasserstoff beim Zementherstellungsprozess im Calcinator eingesetzt werden kann, um mittelfristig die CO₂-Emissionen und den Energieverbrauch der Zementindustrie weiter zu reduzieren. Der Lösungsweg bzw. methodische Ansatz hierzu besteht aus einer Kombination aus Labor- und Technikumsversuchen zum H₂-Einsatz sowie einer Simulation des Klinkerbrennprozesses in industriellem Maßstab.
