Projekttitel	CEM-SOF-EC
Zeitraum	01.10.2024 - 31.07.2027
Projektkoordination	Colin Fischer, M.Sc.

Sauerstoffbereitstellung mittels gekoppelter SOFC & SOEC für Oxyfuel-betriebene Brennprozesse am Beispiel der Zementindustrie

Einführung

Die Zementindustrie steht vor der Herausforderung, ihre CO₂-Emissionen erheblich zu reduzieren, um die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Da zwei Drittel der Emissionen aus der prozessbedingten Calcinierung stammen, reicht allein der Einsatz erneuerbarer Energien nicht aus, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen. Hier setzt die Oxyfuel-Technologie an, die reinen Sauerstoff für den Brennprozess verwendet und eine effiziente CO₂-Abscheidung ermöglicht.

 

Kopplung von SOFC und SOEC zur Sauerstoffbereitstellung

Das Forschungsprojekt „CEM-SOF-EC“ erforscht die innovative Kopplung von Hochtemperaturbrennstoffzellen (SOFC) und Hochtemperaturelektrolyseuren (SOEC) zur Bereitstellung von Sauerstoff. Diese Technologie ermöglicht eine effiziente Sauerstoffproduktion durch die Nutzung von Abwärme aus dem Produktionsprozess und elektrischer Energie. Der Sauerstoff wird dabei direkt in den Oxyfuel-Prozess integriert, wodurch eine hocheffiziente und kostengünstige CO₂-Abscheidung im Zementbrennprozess möglich wird.

 

Projektpartner und Ziele

„CEM-SOF-EC“ ist ein Kooperationsprojekt zwischen dem Lehrstuhl für Energieverfahrenstechnik und Energiesysteme der Universität Duisburg-Essen, VDZ Technology gGmbH, sowie dem Gas- und Wärme-Institut Essen e.V.. Das Hauptziel des Projekts besteht darin, die Kopplung von SOFC und SOEC für die Sauerstoffproduktion zu optimieren und ihre Integration in die Oxyfuel-Technologie zu untersuchen und zu bewerten. Darüber hinaus wird die Übertragbarkeit dieses Verfahrens auf andere energieintensive Industrien wie die Kalk-, Keramik- und Glasindustrie untersucht.

Im Rahmen des Projekts werden Lösungen entwickelt, die eine möglichst effiziente Integration der Technologie erlauben und dabei gleichzeitig die CO₂-Emissionen der Zementklinkerherstellung eine durch eine effizientere Abscheidung signifikant reduzieren.

 

Bedeutung für die Region und darüber hinaus

Das Projekt „CEM-SOF-EC“ hat das Potenzial, die Zementindustrie in Deutschland und Europa einen großen Schritt näher an eine klimaneutrale und dabei kostengünstige Produktion zu bringen. Die dabei entwickelte Technologie kann auf zahlreiche andere energieintensive Industriezweige übertragen werden, was ihre Relevanz über die Zementindustrie hinaus unterstreicht.

 

Unterstützung und Förderung

Das Projekt wird im Rahmen des IGF-Programms (Industrielle Gemeinschaftsforschung) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert. Die enge Zusammenarbeit zwischen Forschungseinrichtungen und Industriepartnern sorgt dafür, dass die entwickelten Lösungen praxisnah und zukunftsorientiert sind.