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Nachhaltige Zementproduktion

Drehrohrofen erfolgreich im Solarsimulator getestet

Solarforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben für den Produktionsprozess von Zement untersucht, wie Solarenergie fossile Energieträger ersetzen kann. Dazu wurde im Solarsimulator am DLR-Institut für Solarforschung in Köln der erste Schritt der Herstellung, die Kalzinierung von Zementrohmehl, in einem Drehrohrofen erfolgreich getestet. Zement ist eines der am häufigsten verwendeten Güter weltweit. Seine Produktion erdordert hohe Temperaturen, die überwiegend durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt werden. Eine “Solarisierung” dieses Prozesses würde somit einen wichtigen Beitrag zur Reduktion von globalen Emissionen bewirken.

Die Tests im Zeitraum zwischen Dezember 2018 und Januar 2019 im Kölner Solarsimulator abgeschlossen. Der rotierende Reaktor kann sowohl mit natürlichem als auch mit künstlichem Licht betrieben werden, jedoch entschieden sich die Forscher auf Grund der geringen Sonnenstunden im Winter für den Simulator: “Der Hauptzweck des Simulators ist es, kontinuierliche Bedingungen zu haben. Nach der Charakterisierung und Optimierung des Reaktors unter diesen Bedingungen, ist es möglich diesen mit wenigen Einstellungen in den Parametern an reale Bedingungen anzupassen, wie z.B. mit der Anpassung des Materialflusses”, sagt Gkiokchan Moumin, der zu diesem Projekt am Institut für Solarforschung seine Doktorarbeit schreibt.

Ziel der Kampagne war es, den zuverlässigen und mehrstündigen Betrieb des Reaktors über mehrere Tage verteilt zu demonstrieren. Das Rohmaterial wurde dazu im Drehrohrofen mit unterschiedlichen Flussraten bis zu einer Temperatur von 1000 Grad Celsius erhitzt – die Temperatur, bei der die entscheidende chemische Reaktion einsetzt. Dabei gelang es den Wissenschaftlern, kalziniertes Zementrohmehl in derselben Produktqualität zu produzieren wie es mit konventionellen Reaktoren möglich ist. {…}

Zuvor wurde in ersten Tests im Rahmen des SOLPART-Projekts gezeigt, dass sich der Drehrohrofen als ein sehr robuster Reaktor erwies, mit dem es möglich war und ist, Partikel verschiedener Größen zuverlässig auf eine beliebige Temperatur bis zu 1100 Grad Celsius zu erhitzen. {…}

SOLPART ist seit Anfang 2016 ein Gemeinschaftsprojekt bestehend aus zehn europäischen Partnern aus Forschung und Industrie und wird durch Horizon 2020, einem Rahmenprogramm der Europäischen Union, ko-gefördert.

Vollständige Quelle: DLR