Das Projekt "Entwicklung eines mathematischen Modells zur Minimierung des Energieverbrauchs bei Zementdrehrohröfen mit Ketteneinbauten" wird/wurde gefördert durch: Universität-Gesamthochschule Siegen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Siegen, Fachbereich 11 Maschinentechnik, Institut für Energietechnik, Lehrstuhl für Energie- und Umweltverfahrenstechnik.Zement wird mit Hilfe des Trocken- oder Nassverfahrens im Drehrohrofen hergestellt. Beim Nassverfahren ist der spezifische Energiebedarf zum Brennen des Klinkers ca. 40 Prozent höher als beim Trockenverfahren, da im Gegensatz zum Trockenverfahren das feuchte Vormaterial direkt in den Drehrohrofen eingebracht wird und so das Wasser im Drehrohrofen sehr energieintensiv verdampft werden muss. Eine Möglichkeit den Energiebedarf beim Nassverfahren zu senken, ist die Verbesserung des Wärmeübergangs von den heißen Rauchgasen auf das Vormaterial im Drehrohrofen, indem im Drehofen Ketten angebracht werden. Die Ketten werden im heißen Rauchgas aufgeheizt und durch die Drehbewegung des Ofens in das kältere Vormaterial gefördert, wo sie ihre Wärme entsprechend abgeben. Dadurch sind Energieeinsparungen von rd. 15 Prozent möglich. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts soll ein mathematisches Modell, basierend auf Stoff-, Massen-, Energie- und Impulsbilanzen, zur Beschreibung des Betriebsverhaltens dieser Kettensysteme formuliert werden, um durch eine verbesserte Auslegung des Kettensystems im Drehofen den Energiebedarf und damit Umweltbelastungen und Energiekosten bei der Zementherstellung zu minimieren.
Es soll ein Meilenstein in der Geschichte der Zementindustrie werden: Mit Hilfe des Umweltinnovationsprogramms will ein Werk der SCHWENK Zement KG in Baden-Württemberg den Ausstoß von Schadstoffen erheblich senken. Neben der Minderung der Stickoxid-Emissionen betrifft dies besonders die organischen Abgaskomponenten, Kohlenmonoxid und die Quecksilberemissionen, für die es bisher keine oder nur eingeschränkte Minderungsmöglichkeiten gibt. Dazu soll eine thermische Nachverbrennung mit integrierter katalytischer Entstickung errichtet werden. Erstmalig soll zudem das Quecksilber dauerhaft aus dem Produktionskreislauf und der Umwelt ausgeschleust werden. Dies ist jedoch nicht alles: Mit Abgasen aus dem Drehrohrofen des Zementwerks soll Klärschlamm getrocknet werden, um im Werk als Brenn- und Rohstoff eingesetzt zu werden. Abwärme aus dem Produktionsprozess wird für den Betrieb der neuen Emissionsminderungstechnik genutzt und spart so Energie. Das Projekt läuft bis Mitte 2020 und wird von einem projektbegleitenden Gremium unterstützt, in dem der Betreiber, das UBA , ein Messinstitut, der Verein Deutscher Zementwerke e.V., wissenschaftliche Einrichtungen und die zuständigen Behörden vertreten sind.
