Carbon Capture in der Zementindustrie: Holcim und Air Liquide starten Pilotprojekt in Belgien

Die Holcim und der Industriegaskonzern Air Liquide haben eine Kooperation zur CO2-Abscheidung in der belgischen Zementproduktion angekündigt. Das Projekt markiert einen konkreten Schritt in der Dekarbonisierungsstrategie der Bauindustrie und könnte Signalwirkung für andere Zementhersteller entwickeln. Doch wie realistisch ist die technische Umsetzung, welche wirtschaftlichen Rahmenbedingungen sind erforderlich, und was bedeutet die Entwicklung für den Wettbewerb in der europäischen Zementindustrie?

Warum Carbon Capture für die Zementindustrie unverzichtbar ist

Die Zementproduktion verursacht weltweit etwa acht Prozent der anthropogenen CO2-Emissionen. Der überwiegende Teil entsteht nicht durch Energieeinsatz, sondern durch prozessbedingte Emissionen bei der Klinker-Herstellung. Wenn Kalkstein bei rund 1.450 Grad Celsius gebrannt wird, setzt er chemisch gebundenes CO2 frei – ein thermodynamisch unvermeidbarer Vorgang. Selbst bei vollständiger Elektrifizierung der Brennöfen und Einsatz erneuerbarer Energien lassen sich diese prozessbedingten Emissionen nicht eliminieren. Genau hier setzt Carbon Capture and Storage (CCS) an: Die Technologie soll CO2 direkt am Entstehungsort abscheiden, verflüssigen und anschließend entweder dauerhaft speichern oder für industrielle Anwendungen nutzen.

Für Zementhersteller wie Holcim ist CCS damit keine optionale Ergänzung, sondern eine technologische Notwendigkeit, um die Klimaziele der EU zu erreichen. Die europäische Zementindustrie steht unter massivem regulatorischem Druck: Der EU-Emissionshandel wird verschärft, kostenlose Zertifikate laufen aus, und der CO2-Grenzausgleichsmechanismus (CBAM) soll ab 2026 importierte Baustoffe verteuern. Wer keine wirksame Dekarbonisierungsstrategie vorweisen kann, wird mittelfristig aus dem Markt gedrängt.

Das belgische Pilotprojekt: Technologie und Dimensionierung

Das Kooperationsprojekt von Holcim und Air Liquide in Belgien zielt darauf ab, CO2 aus den Abgasen eines Zementwerks abzuscheiden und für den Transport aufzubereiten. Air Liquide bringt die Expertise in der Gastrennung und -verflüssigung ein, Holcim stellt die industrielle Infrastruktur und das Prozesswissen aus der Zementproduktion bereit. Die Zusammenarbeit ist typisch für CCS-Projekte: Zementhersteller verfügen selten über die nötige Kompetenz in der chemischen Verfahrenstechnik, während Industriegaskonzerne keine eigenen Emissionsquellen betreiben.

Technisch kommen in der Zementindustrie zwei CCS-Verfahren in Frage: die Post-Combustion-Abscheidung, bei der CO2 aus verdünnten Rauchgasen extrahiert wird, und die Oxyfuel-Verbrennung, bei der reiner Sauerstoff statt Luft eingesetzt wird, um ein konzentrierteres CO2-Abgas zu erzeugen. Beide Verfahren sind energieintensiv und erfordern erhebliche Investitionen in neue Anlagenkomponenten. Die Post-Combustion-Variante hat den Vorteil, dass sie an bestehende Werke nachgerüstet werden kann, ohne die Kernprozesse grundlegend umzubauen.

Die Dimensionierung des belgischen Projekts ist nicht im Detail bekannt, doch moderne Zementwerke emittieren zwischen 0,5 und 1,5 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr. Selbst wenn nur 50 Prozent der Emissionen abgeschieden werden, entstehen erhebliche Mengen, die abtransportiert und gelagert werden müssen. Hier zeigt sich eine zentrale Herausforderung: CCS endet nicht am Werkstor, sondern erfordert eine vollständige Wertschöpfungskette von der Abscheidung über den Transport bis zur Speicherung oder Nutzung.

Infrastruktur und Logistik: Der Flaschenhals der Dekarbonisierung

Die Abscheidung von CO2 ist technisch beherrschbar, doch die nachgelagerte Infrastruktur fehlt in weiten Teilen Europas. Für große Mengen ist der Transport per Pipeline die wirtschaftlichste Lösung, doch ein flächendeckendes CO2-Pipelinenetz existiert in Europa bislang nicht. In Belgien gibt es Überlegungen, CO2 per Schiff in geologische Speicherformationen unter der Nordsee zu transportieren – ein Modell, das auch von Projekten in den Niederlanden und Norwegen verfolgt wird. Doch solche Transportketten sind komplex, regulatorisch anspruchsvoll und erfordern erhebliche Investitionen in Häfen, Verflüssigungsanlagen und Speicherinfrastruktur.

Alternativ kann CO2 als Rohstoff in der chemischen Industrie, für synthetische Kraftstoffe oder in der Baustoffproduktion genutzt werden (Carbon Capture and Utilization, CCU). Doch die industrielle Nachfrage ist begrenzt, und viele CCU-Anwendungen setzen das CO2 nach kurzer Zeit wieder frei, sodass sie keine dauerhafte Klimawirkung entfalten. Für die Zementindustrie bleibt deshalb die geologische Speicherung (CCS) die realistischere Option, um Emissionen dauerhaft zu reduzieren.

Wirtschaftliche Viabilität: Kosten, Förderung und Wettbewerb

Die Installation von CCS-Anlagen erhöht die Produktionskosten erheblich. Schätzungen gehen von zusätzlichen Kosten zwischen 50 und 100 Euro pro Tonne abgeschiedenem CO2 aus, abhängig von der Anlagengröße, der CO2-Konzentration im Abgas und der Energieversorgung. Bei einem typischen Zementwerk entspricht das einer jährlichen Kostensteigerung im zweistelligen Millionenbereich. Ohne externe Förderung oder CO2-Preise, die deutlich über den heutigen ETS-Preisen liegen, rechnen sich solche Investitionen nicht.

In der EU gibt es verschiedene Förderprogramme für CCS-Projekte, darunter den Innovation Fund und nationale Instrumente wie Carbon Contracts for Difference, die Unternehmen langfristige Preissicherheit für vermiedene Emissionen bieten. Belgien und die Niederlande haben zudem CO2-Transportinfrastruktur in ihre Industriestrategien aufgenommen. Doch die Finanzierungslücke bleibt erheblich, und viele Projekte hängen in der Planungsphase fest, weil die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen unklar sind.

Für Holcim ist das belgische Projekt ein Testlauf für die Skalierung von CCS in anderen Märkten. Das Unternehmen hat bereits in früheren Ankündigungen deutlich gemacht, dass die Dekarbonisierung nur mit staatlicher Unterstützung und klaren regulatorischen Rahmenbedingungen zu bewältigen ist. Die Dekarbonisierungs-Challenge von Holcim ist exemplarisch für die gesamte Branche: Technologisch machbar, wirtschaftlich aber nur unter bestimmten Voraussetzungen tragfähig.

Bedeutung für den Wettbewerb und die Branche

Wenn Holcim und Air Liquide erfolgreich eine CCS-Anlage in Betrieb nehmen, entsteht ein Wettbewerbsvorteil gegenüber Herstellern, die nicht in der Lage sind, ihre Emissionen zu senken. Im Rahmen des EU-Emissionshandels und des CBAM werden CO2-arme Baustoffe zunehmend wettbewerbsfähiger. Gleichzeitig steigt der Druck auf andere Zementhersteller wie Heidelberg Materials, CEMEX oder Buzzi, ähnliche Projekte zu starten.

Die technologische Führerschaft ist dabei nicht nur eine Frage des Marketings, sondern hat direkte Auswirkungen auf die Marktpositionierung. Großprojekte und öffentliche Auftraggeber schreiben zunehmend CO2-reduzierte Baustoffe aus, und Lieferanten ohne nachweisbare Dekarbonisierungsstrategie werden aus Vergabeprozessen ausgeschlossen. Holcim positioniert sich mit Projekten wie dem in Belgien als Technologieführer und versucht, Standards zu setzen, die andere Anbieter unter Zugzwang setzen.

Für kleinere und mittelständische Zementhersteller wird die Entwicklung zu einer existenziellen Herausforderung. CCS-Anlagen lohnen sich nur ab einer bestimmten Betriebsgröße, und die Investitionen sind für viele Unternehmen nicht ohne externe Förderung zu stemmen. Es ist absehbar, dass die Dekarbonisierung zu einer weiteren Konsolidierung der Zementindustrie führen wird, ähnlich wie es in anderen kapitalintensiven Branchen zu beobachten ist.

Regulatorische Chancen und politische Unsicherheiten

Die regulatorischen Rahmenbedingungen für CCS in Europa sind im Fluss. Während die EU grundsätzlich CCS als Teil der Klimastrategie anerkennt, gibt es in einzelnen Mitgliedstaaten noch Vorbehalte, insbesondere bei der geologischen Speicherung. Belgien steht hier vor der Herausforderung, eine gesellschaftliche Akzeptanz für CO2-Transporte und -Speicherung zu schaffen, während gleichzeitig industriepolitische Interessen eine schnelle Umsetzung verlangen.

Ein weiteres regulatorisches Thema ist die Anrechenbarkeit von CCS im Emissionshandel. Derzeit gibt es Diskussionen darüber, ob abgeschiedenes und gespeichertes CO2 vollständig von den Emissionsverpflichtungen abgezogen werden kann oder ob Leckageraten und Transportemissionen berücksichtigt werden müssen. Solche Details haben erhebliche Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit von Projekten und beeinflussen Investitionsentscheidungen.

Politische Unsicherheiten ergeben sich auch aus unterschiedlichen nationalen Strategien. Während Länder wie Norwegen, die Niederlande und Belgien aktiv CCS-Infrastruktur aufbauen, sind andere EU-Staaten zurückhaltender. Diese Fragmentierung erschwert grenzüberschreitende Projekte und hemmt die Entwicklung eines europäischen CO2-Transportnetzes.

Ausblick: CCS als Brückentechnologie oder Dauerlösung?

Die Frage, ob CCS eine Brückentechnologie oder eine dauerhafte Lösung für die Zementindustrie ist, bleibt offen. Manche Experten argumentieren, dass langfristig alternative Bindemittel und Kreislaufwirtschaftsansätze die Portlandzement-Produktion teilweise ersetzen könnten. Doch für die kommenden Jahrzehnte ist Beton auf Basis von Zement unverzichtbar, und CCS bleibt die einzige Technologie, um prozessbedingte Emissionen zu eliminieren.

Das Projekt von Holcim und Air Liquide in Belgien ist deshalb mehr als ein Pilotprojekt – es ist ein Lackmustest für die Dekarbonisierungsstrategie der gesamten Branche. Wenn es gelingt, CCS wirtschaftlich und technisch zu skalieren, wird die Zementindustrie eine zentrale Säule der industriellen Dekarbonisierung in Europa. Scheitert das Modell an Kosten, Infrastruktur oder Akzeptanz, wird die Branche vor einem grundlegenden Transformationsdruck stehen, der weit über technologische Anpassungen hinausgeht.

Für Einkäufer, Planer und Betreiber in der Bauindustrie bedeutet die Entwicklung, dass CO2-reduzierte Baustoffe zunehmend verfügbar werden – allerdings zu höheren Kosten und mit komplexeren Lieferketten. Die Nachhaltigkeitsstrategie zwischen Klimaschutz und Kostenrealität wird damit zur Kernfrage der kommenden Jahre, nicht nur für Zementhersteller, sondern für die gesamte Wertschöpfungskette Bau.