Schlacken-Carbonatisierung
Technologie-Check
Definition und Wirk-/Funktionsprinzip
Basische Industriereststoffe wie Stahl- oder Magnesiumschlacken reagieren bei relativ niedrigen Temperaturen exotherm mit CO2 zu stabilen Carbonaten. Dadurch können CO2-Emissionen dauerhaft in Baustoffen gebunden und gleichzeitig verwertbare Zuschlagstoffe erzeugt werden. Die Verfahren sind technisch vergleichsweise einfach, nutzen vorhandene Reststoffströme und sind damit vor allem für Zement- und Baustoffindustrie, Stahl- und Metallurgieunternehmen sowie industrielle Symbioseprojekte interessant.
Kennzahlen und Reifegrad (Richtwerte)
- Technologischer Reifegrad (TRL): 6–7
- Energiebedarf: 36–427 kWh je t gebundenem CO2 (Mahlen, Belüftung)
- Wasserstoffverbrauch: 0 > Typische Modul-/Pilotgröße: Drehrohr- oder Trommelreaktor für ca. 1 t Schlacke pro Tag
- Typischer Durchsatz: etwa 0,4 t CO2 pro Tag (gebunden)
- Anforderungen an den CO2-Strom: ≥ 30 Vol.-% CO2; Feinstaub ist weitgehend unkritisch
- Typische Produkte: karbonatisierte Baustoffe und Zuschlagstoffe, Carbonate als Füllstoff
Quelle: THINKTANKirs Publikation: CCU-Technologien: Status Quo und Zukunftsperspektiven
SWOT-Analyse
Stärken
- Dauerhafte CO2-Bindung durch Mineralisierung
- Nutzung vorhandener Reststoffe (z. B. Schlacken) reduziert Deponiebedarf
- Kein Wasserstoffbedarf
Schwächen
- Begrenztes CO2-Aufnahmepotenzial je Tonne Material
- Standortabhängigkeit (Nähe zu geeigneten Schlackenquellen)
Chancen
- Integration in Zement-, Stahl- und Abfallwirtschaft
- Kombination mit CO2-Abscheidung an Industrieanlagen
Risiken
- Wirtschaftlichkeit abhängig von Transportkosten und regulatorischen Rahmenbedingungen
- Marktakzeptanz karbonatisierter Produkte
Erfolgsbeispiel
CarbonFree realisiert gemeinsam mit U.S. Steel im Werk Gary (Indiana, USA) die SkyCycle™- Demoanlage. Dort soll ab 2026 jährlich bis zu 50 000 t CO2 aus Stahlwerksabgasen abgeschieden und über Zwischenstufen in hochwertiges Calciumcarbonat (PCC) umgewandelt werden, das u. a. in Papier, Kunststoffen und Baustoffen eingesetzt wird. Das Projekt markiert einen der ersten großtechnischen Schritte zur Kopplung von Schlacken-Carbonatisierung mit industrieller CO2-Abscheidung. Zum Erfolgsbeispiel.
