Tone tempern in der Pilotanlage
Baustoffhersteller testet Klinkerersatz
Seit einigen Jahren wird bereits daran geforscht, inwiefern getemperte Tone den Klinker als Hauptbestandteil von Zement ersetzen können. In Deutschland arbeitet der Baustoffhersteller Rohrdorfer daran, das Tempern in den Produktionsprozess einzugliedern. Anfang Juli 2025 ging dazu eine Pilotanlage am Standort bei Rosenheim in Betrieb.
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Der aus gebranntem Kalk und Mergel gewonnene Klinker ist essenziell für die Zementproduktion. Doch sowohl bei der Erzeugung der für den Brennprozess nötigen thermischen Energie als auch bei der chemischen Reaktion selbst wird Kohlendioxid freigesetzt.
Vor diesem Hintergrund gründete der Baustoffhersteller Rohrdorfer 2023 die Net Zero Emission Labs. Hier suchen Expert*innen aus Verfahrens-, Umwelt- und Elektrotechnik sowie Maschinenbau, Chemie und Wirtschaftswissenschaften nach Wegen, die Zementproduktion des Unternehmens bis 2038 CO2-neutral zu machen. Seit Oktober 2023 und noch bis Dezember 2026 untersuchen sie, wie sich getemperte Tone in die Produktion einbinden lassen. Die zugehörige Pilotanlage ist bereits in den Werksbetrieb integriert. Sie ist 24 Meter hoch und besteht aus zwei Silos für Rohmaterial und Fertiggut, einer Brennkammer und Zyklonen (Fliehkraftabscheidern).
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Tempern statt Kalkbrennen
Beim Tempern werden die Tonminerale auf Temperaturen von etwa 550 bis 800 °C erhitzt. Dabei entweicht das gebundene Wasser und die Kristallgitterstruktur der Tonminerale zerfällt. Zurück bleiben reaktionsfähiges Siliciumdioxid und Aluminiumoxid. Mit Zugabe von Wasser wirkt der getemperte, gemahlene Ton bindend und festigkeitsbildend – ähnlich wie Klinker.
Zur Erhitzung nutzt die Anlage die Abwärme des vorhandenen Drehrohrofens sowie einen eigens konstruierten Flash-Kalzinator. Somit ist für das Tempern sehr wenig Primärenergie nötig. Aufgrund des geringen Kalkgehaltes im Rohton, entweicht beim Tempern weniger CO2 als bei der Klinkerherstellung. Dennoch entstehen immer noch Emissionen, die der bestehenden Abgasreinigung der Klinker-Produktionslinie zugeführt werden.
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Ziel: Großanlage
Das Team von Net Zero Emission ermittelt die ideale Zusammensetzung der Rohtone und optimiert die Prozesse für die thermische Behandlung. Außerdem testen die Forschenden verschiedene Mahlfeinheiten und den Einsatz unterschiedlicher Zuschlagstoffe. Im Ergebnis soll der getemperte Ton alle Normen für die Zementproduktion erfüllen. Bis Mitte 2026 plant das Team verschiedene Rohtone und Prozessparameter zu testen.
Die gewonnenen Erfahrungen sollen in den Aufbau einer Großanlage fließen. Gegenüber dem Klinkerbrennen könnten die Kohlendioxid-Emissionen dann um 16 bis 18 Prozent niedriger ausfallen, bei gleichbleibendem Energiemix, oder sogar um 30 Prozent niedriger ausfallen, bei CO2-freier Energiebereitstellung.
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