Klimaneutrale Kalkherstellung
Die Herstellung von Kalkprodukten umfasst mehrere wesentliche Schritte, die vom Abbau des Rohmaterials im Steinbruch über die Verarbeitung und den Brennprozess bis hin zur optionalen Veredelung zu Kalkhydrat und Kalkmilch reichen.
Abbau und Aufbereitung
Zunächst wird der Kalkstein in Steinbrüchen durch Sprengung oder maschinellen Einsatz abgebaut und anschließend für den Brennprozess weiterverarbeitet. Die zerkleinerten Steine werden gesiebt und in verschiedene Korngrößen klassiert, um die spezifischen Anforderungen der gebrannten Endprodukte zu erfüllen. Zudem werden die ungebrannten Kalksteine als Kalksteinmehle, -körnungen und -splitte vertrieben, was eine nahezu vollständen Ausnutzung des Steinbruchs ermöglicht und zur Ressourceneffizienz beiträgt.
Brennprozess
Im Kernprozess, der Kalzinierung bzw. dem Kalkbrennen, wird der vorbereitete Kalkstein in Schacht- oder Drehrohröfen bei Temperaturen zwischen 900°C und 1200°C gebrannt. Dabei wird das im Kalkstein enthaltene Kalziumkarbonat (CaCO₃) in Kalziumoxid (CaO, auch bekannt als Branntkalk) und Kohlendioxid (CO₂) umgewandelt. In diesem Kalzinierungsprozess entstehen in der konventionellen Kalkherstellung die unvermeidbaren bzw. rohstoffbedingten CO₂-Emissionen. Im Zuge der kontinuierlichen Umstellung hin zur klimaneutralen Produktion wird in diesem Schritt der Einsatz von CO₂-neutralen Brennstoffen, neuer Ofentechnologien und CO₂-Abscheideanlagen unabdingbar. Die entsprechenden Technologien sind hier beschrieben.
Veredelung
Die optionale Weiterverarbeitung von gebranntem Kalk verändert dessen Eigenschaften und Einsatzmöglichkeiten.
Die Veredelung erfolgt durch Hydratation, bei der Branntkalk durch Zugabe von Wasser zu Kalkhydrat (Kalziumhydroxid, Ca(OH)₂) reagiert. Dieser Prozess, auch als Löschen des Kalks bekannt, führt zur Bildung eines feinen Pulvers, das in zahlreichen industriellen Anwendungen genutzt wird. Durch erneute Wasserzugabe entsteht eine flüssige Suspension, die als Kalkmilch insbesondere in der Wasseraufbereitung und der Abgasreinigung Verwendung findet.
Unsere besondere Herausforderung
Wenn Kalkstein hohen Temperaturen ausgesetzt wird, beginnt die Kalzinierung, auch bekannt als Kalkbrennen. Dieser Entsäuerungsprozess findet nur unter großer Hitze statt, welche durch verschiedene Brennstoffe erzeugt wird. Aktuell werden die eingesetzten Brennstoffe noch aus fossilen Quellen gewonnen und führen dementsprechend zu CO₂-Emissionen. Zudem wird beim Kalkbrennen das im Kalkstein enthaltene CO₂ herausgelöst, was neben den Emissionen aus dem Brennstoff auch zu Emissionen aus dem Rohstoff führt. Im Herstellungsprozess vermischen sich diese CO₂-Ströme und ergeben gemeinsam mit anderen Nebenbestandteilen den Abgasstrom.
Sobald der gebrannte Kalk in Kontakt mit der Umgebungsluft gerät, beginnt die Karbonatisierung. Bei diesem Prozess bindet Kalk CO₂ aus der Atmosphäre permanent ein und karbonatisiert zurück in seine Ausgangsform: Kalkstein (CaCO₃).