Lasse Sander Tobiasen
8. Oktober 2024
6 Tipps zur Verringerung des Risikos der Kohlenstoffabscheidung in Zementwerken
Die Abscheidung, Nutzung und Speicherung von Kohlendioxid (Carbon Capture Utilization and Storage - CCUS) hilft den Zementherstellern, die Dekarbonisierung voranzutreiben, aber ihre Einführung wird durch technische und wirtschaftliche Risiken erschwert. Hier sind die 6 besten Tipps unserer Expertin zur Risikobewältigung mithilfe bewährter Projektabwicklungsmodelle.
Sparen Sie Ihrem Unternehmen Zeit und Geld, indem Sie von unserer Erfahrung bei der erfolgreichen Umsetzung von über 100 Projekten zur Kohlenstoffabscheidung profitieren. Im Folgenden finden Sie sechs Tipps, wie Sie das Risiko eines solchen Projekts in Ihrem Zementwerk verringern können.
Tipp 1: Bewerten Sie proaktiv die wichtigsten Technologien zur Kohlendioxidabscheidung
Die Bewertung dieser Technologien ist von zentraler Bedeutung für die erfolgreiche Durchführung eines solchen Projekts. Neue Technologien drängen auf den Markt, ihre Anwendungen sind jedoch technologisch, wirtschaftlich und ökologisch komplex und müssen im Vergleich zu anderen bewährten Technologien bewertet werden.
Proaktive Bewertungen der wichtigsten Technologien zur Kohlenstoffabscheidung können dabei helfen:
- Potenzielle technologische und betriebliche Grenzen sowie Umweltauswirkungen zu erkennen
- fundiertere Entscheidungen zu treffen
- Ressourcen effizient zuzuteilen
- Strategien für eine langfristige Rentabilität zu entwickeln
- das Vertrauen der Investoren zu stärken
Tipp 2: Optimieren Sie die Energienutzung
Die Integration von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung in die Energieinfrastruktur Ihres Zementwerks kann zu einem diversifizierteren und widerstandsfähigeren Energieportfolio führen. Diese Diversifizierung wirkt wie ein Puffer gegen Energiepreisschwankungen und Versorgungsunterbrechungen und verringert somit die Anfälligkeit für energiebezogene Risiken. Zudem kann die Integration der Kohlendioxidabscheidung dabei helfen, Umweltvorschriften und Emissionsstandards einzuhalten, sodass Ihr Projekt weniger anfällig für behördliche Hürden und Probleme mit der Einhaltung von Vorschriften ist.
Die Energieoptimierung umfasst die Bewertung der Abwärmerückgewinnung, beispielsweise durch Fernwärme mittels Wärmepumpen, sowie die Senkung des Energieverbrauchs im eigentlichen Kohlendioxidabscheidungsprozess. Die finanziell attraktivste Lösung für die Wärmerückgewinnung und Energieintegration hängt von den technischen Konfigurationen Ihres Zementwerks sowie von finanziellen Faktoren wie den prognostizierten Energiekosten, den Kapitalkosten und den Anforderungen an die Kapitalrendite ab. Die Optimierung kann auch spezifische Bewertungen der Versorgungseinrichtungen erfordern, einschließlich des Zugangs zu Kanalisation, Rohwasser, Strominfrastruktur und Fernwärmenetzen.
Energieoptimierung und -integration können dabei helfen:
- Energieverschwendung zu minimieren
- Reduzierung des ökologischen Fußabdrucks
- Senkung der Betriebskosten
- Demonstration des Engagements für Nachhaltigkeit und verantwortungsvolle Geschäftspraktiken
- Verbesserung der Beziehungen zu Investoren
Tipp 3: Planen Sie mögliche Umweltauflagen mit ein
Obwohl Anlagen zur Kohlendioxidabscheidung einem typischen Planungs- und Genehmigungsverfahren folgen, gibt es bei dieser Technologie einige Besonderheiten. Da konzentriertes CO₂ für die meisten Zementwerke neu ist, ist es wichtig, die verfahrens- und gesundheitsbezogenen Risiken zu verstehen. Siehe die nachstehenden Aufzählungspunkte für allgemeine Risiken:
- Die Dokumentation der besten und sichersten physischen Zwischenlagerung von verflüssigtem, unter Druck stehendem CO₂ vor Ort erfordert spezielle Risikobewertungen oder ein computergestütztes strömungsdynamisches Modell für Worst-Case-Szenarien. Damit lässt sich feststellen, ob Abhilfemaßnahmen erforderlich sind. Außerdem können die Risiken für Behörden und interne Interessengruppen dokumentiert werden.
- Luftgetragene Schadstoffe werden einerseits durch den geringeren Volumenstrom des Rauchgases nach der CO₂-Entfernung beeinflusst, was sich wiederum auf die Rauchgasausbreitung auswirkt. Andererseits müssen neue Schadstoffe kontrolliert werden. Ein Beispiel hierfür sind Aminabbauprodukte wie Nitrosamine, auf die sich die Umweltbehörden konzentrieren können.
- Die Modellierung der Luftausbreitung ist in frühen Projektphasen hilfreich, um festzustellen, ob die Wiederverwendung bestehender Schornsteine möglich ist, oder um die Optionen und Beschränkungen für einen neuen Schornstein oder eine punktuelle Emissionsquelle zu klären. Später in der Projektentwicklung ist es wichtig, die Anforderungen der Behörden bezüglich der Überwachung von Emissionen und Grenzwerten im gereinigten Rauchgas zu ermitteln. Jedes Land kann unterschiedliche Anforderungen haben.
- Die Grenzwerte für Schadstoffemissionen von Zementwerken (z. B. für Stickstoff- und Schwefeloxide) können sich in Zukunft verschärfen. Bei der Integration von Rauchgasreinigungstechnologien zur Kohlendioxid-Abtrennung müssen daher die Anforderungen künftiger Emissionsminderungstechnologien berücksichtigt werden.
- Planungs- und Genehmigungsaktivitäten müssen vor der endgültigen Investitionsentscheidung stattfinden, um das Risiko zusätzlicher Umweltanforderungen (und damit verbundener Kostenüberschreitungen oder Verzögerungen) während der Projektausführung zu vermeiden.
Tipp 4: Systeme für das Gesundheitsmanagement von Lösungsmitteln anwenden
Systeme für das Gesundheitsmanagement von Lösungsmitteln sind bei Verfahren zur Kohlenstoffabscheidung unerlässlich, insbesondere in Zementwerken, wo das Rauchgas häufig Verunreinigungen enthält. Durch die Implementierung zusätzlicher Schritte zur Reinigung des Rauchgases vor dem Eintritt in die Abscheidungsanlage kann die Gesamteffizienz und -effektivität des Kohlenstoffabscheidungssystems potenziell verbessert werden. Die Entfernung von Partikeln, Staub und anderen Verunreinigungen verbessert die Leistung des Lösungsmittels und verringert gleichzeitig mögliche Schäden und den Verschleiß der Anlagen, was zu einer höheren Betriebssicherheit führt.
Tipp 5: Verknüpfen Sie den Business Case mit der Umsetzung des Projekts zur Kohlenstoffabscheidung
Die Umsetzung der Kohlenstoffabscheidung in einem Zementwerk hängt von einem soliden Geschäftsmodell ab. Ein Projekt zur Kohlendioxidabscheidung ist ein kapitalintensives Infrastrukturprojekt. Das bedeutet, dass es Einnahmeströme beinhaltet, die von externen Faktoren wie dem künftigen Wert von CO2, den gesetzlichen Rahmenbedingungen, den Investitionskosten sowie den Auswirkungen auf die bestehenden Betriebskosten und den Personalbestand abhängen.
Drei Hauptaspekte bei der Entwicklung eines Business Case für die Kohlenstoffabscheidung:
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Technologie zur Kohlenstoffabscheidung
Die Abscheidungstechnologie und ihre Integration in bestehende Anlagen sowie die mit der Technologie verbundenen Investitions- und Betriebskosten
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Nähe zur Nutzung oder Lagerung
Die damit verbundenen Markttreiber, einschließlich Transportmöglichkeiten und -kosten. Die Transport- und Lagerkosten machen einen großen Teil der gesamten CCUS-OPEX-Kosten aus. Bevor endgültige Investitionsentscheidungen getroffen werden können, sind kommerzielle Vereinbarungen mit Speicheranbietern erforderlich.
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Finanzielle Optionen
Bei den Finanzierungsoptionen wird häufig zwischen bilanziellem Eigenkapital, Projektfinanzierung und Zuschussfinanzierung unterschieden.
Ein solider Business Case kann nicht für sich allein stehen. Er muss durch einen gut strukturierten Projektentwicklungsprozess unterstützt werden, um technische und betriebliche Projektaspekte umzusetzen. Dazu gehören Risikobewertung, Einbeziehung der Interessengruppen, Umsetzung und Bewertung.
Ein gutes Projektmodell:
- dient als Leitfaden für alle Projektphasen – von der Durchführbarkeitsprüfung über die Entwurfsphase und den finanziellen Abschluss bis hin zum kommerziellen Betrieb
- informiert die wichtigsten Interessengruppen über Entwicklungskosten und -risiken und hilft so bei der Entscheidung für oder gegen ein Projekt
- hält einen Zeitplan ein
Tipp 6: Erstellen Sie eine Beschaffungsstrategie
Die Beschaffung spielt eine Schlüsselrolle bei der Risikominimierung von Projekten zur Kohlenstoffabscheidung in Zementwerken. Bei einigen Projekten ist ein kostenpflichtiges Pre-Engineering durch Marktakteure, wie beispielsweise EPC-Unternehmen (Engineering, Beschaffung und Bau) oder Technologieanbieter, erforderlich. So lässt sich das Risiko eines Projekts wirtschaftlich verringern und gleichzeitig ein wettbewerbsfähiges Umfeld erhalten. Bei anderen Projekten ist ein partnerschaftlicher Ansatz geeigneter, beispielsweise wenn die Fristen für die Gewährung von Zuschüssen eine schnelle Projektabwicklung erfordern.
In einer Beschaffungsstrategie muss auch berücksichtigt werden, aus wie vielen Losen das Projekt bestehen wird. In einer Beschaffungsstrategie werden beispielsweise mehrere Optionen aufgeführt:
- Wenn Sie in der Lage und bereit sind, Teile des Projekts selbst zu beschaffen, um die Kosten zu senken, z. B. CO₂-Lagertanks, das Gleichgewicht der Anlage, die Infrastruktur der Anlegestelle oder die bauliche Infrastruktur
- Wenn Ihre Projektfinanzen ein solches Maß an Risikominderung erfordern, dass ein Festpreis-/Schlüsselfertigbauunternehmen benötigt wird
- Wenn Sie langfristige Betriebs- und Wartungsverträge für den Betrieb der CO2-Abscheidungsanlage benötigen
Sind Sie bereit, CCUS zu nutzen? Kontaktieren Sie unsere Experten
Unabhängig davon, in welcher Phase sich Ihr Zementwerk auf dem Weg zu CCUS befindet, stehen Ihnen unsere Experten in jeder Projektphase mit Rat und Tat zur Seite. Je proaktiver Sie sind, desto mehr potenzielle Risiken können Sie vermeiden. Wenden Sie sich noch heute an unsere Experten, um zu erfahren, wie Sie mit der Risikovermeidung beginnen können.
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Burçin Temel McKenna
Global Head of Carbon Capture
+45 51 61 40 19