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Trends, Herausforderungen und Ideen: Was unsere Branche bewegt

In der Zementindustrie wird sich in den kommenden Jahren vieles ändern: zunehmende Digitalisierung, vermehrter Einsatz von alternative Brennstoffe und der wachsende Bedarf an Automatisierung. Hinzu kommt die Umstellung von 50- auf 25-Kilogramm-Säcke in einigen Ländern. Dies wird eine große Herausforderung auf dem Markt darstellen.

Hinweis: Dieser Text wurde ursprünglich auf Englisch verfasst und mithilfe von KI übersetzt.

Digitalisierung auf dem Vormarsch

Digitalization on the rise - Trends Cement Industry

Der persönliche Kontakt ist in unserer eher konservativen Branche besonders wichtig, und das zeichnet uns vielleicht aus. Wir schließen Geschäfte oft nicht nur mit einer Unterschrift ab, sondern in der Regel mit einem festen Händedruck. Ja, und dann kam im Jahr 2020 die COVID-19-Pandemie und veränderte einiges – zum Beispiel unser Reiseverhalten. Wir konnten nicht mehr einfach zu unseren Kunden auf die Baustelle reisen – für Besprechungen, aber auch für Wartung, Instandsetzung und Inbetriebnahme. Die Kommunikation wurde mit der Zeit immer digitaler.

COVID-19 ist kaum noch ein Thema. Die Digitalisierung hingegen ist es umso mehr – da sie so viele Prozesse beschleunigt und vereinfacht. Stellen Sie sich vor, eine Verpackungsanlage in Indonesien oder Peru fällt aus. Wir können unsere Kunden mit unseren weltweiten Niederlassungen und Vertretungen sicherlich auf der Baustelle unterstützen und bei Bedarf einen unserer global stationierten Servicetechniker dorthin schicken. Aber auch das kostet Zeit. Alternativ sind wir rund um die Uhr über unsere Hotline erreichbar. Es gibt jedoch Probleme, die sich am Telefon nur schwer beschreiben lassen. Hier können intelligente Brillen helfen. Der Servicetechniker des Kunden kann diese Datenbrille aufsetzen und erhält alle wichtigen Informationen, die dem Live-Bild der Gerätekamera überlagert werden. So kann er die Maschine sofort selbst Instandsetzung – so, als ob ein erfahrener Techniker an seiner Seite stünde. Die Datenbrille hilft auch bei der Remote-Inbetriebnahme und bietet einen Überblick über das gesamte System: Customer Support sieht dasselbe wie die Person, die die Brille auf der Baustelle trägt, und kann direkt die richtigen Maßnahmen vorgeben. Auf diese Weise wird der Benutzer Schritt für Schritt durch die Inbetriebnahme geführt. Auch eine Fernwartung ist möglich, bei der sich ein Experte mit der Anlage verbinden kann – unabhängig von Zeit und Tag.

Mit zunehmender Digitalisierung werden auch immer mehr Sensoren eingesetzt. Diese sammeln Informationen an kritischen Punkten und werten sie aus. Dies können unter anderem berührungslose Näherungsschalter sein, die zuverlässig Signale senden, ohne mechanischen Kontakt herzustellen. Hochwertige Lichtschranken sorgen auch unter schwierigen Umgebungsbedingungen für die Signalübertragung, und die eingesetzten Sensoren erhöhen die Maschinenleistung. Als Anwender können Sie Ihre Wartungskosten deutlich senken und die Ersatzteilhandhabung erleichtern. Reagieren Sie eher zurückhaltend auf die zunehmende Digitalisierung oder sehen Sie die Vorteile?

Direct emissions intensity of cement production in the Net Zero Scenario, 2015-2030
Direct emissions intensity of cement production in the Net Zero Scenario, 2015-2030. Source: https://www.iea.org/reports/cement  || IEA. Licence: CC BY 4.0

Klimakiller Zement – wie CO2 reduziert werden kann

Weltweit werden jährlich mehr als 4,6 Milliarden Tonnen Zement verbraucht. Seine Produktion erzeugt jedoch 2,8 Milliarden Tonnen CO2. Das sind fast acht Prozent der globalen Emissionen. Die Zementproduktion bläst damit viermal so viel CO2 in die Luft wie der gesamte internationale Flugverkehr. Und da die Nachfrage in Schwellenländern wie Indien, Asien und Afrika steigt, dürfte diese Zahl in den kommenden Jahren noch steigen. Die Zementindustrie stellt somit eine zentrale Stellschraube zur Erreichung der Klimaneutralität dar. Als Material ist Zementklinker jedoch unverzichtbar. Wie kann seine Produktion also klimaneutral gestaltet werden? Eine Möglichkeit besteht darin, Kohlenstoff vor allem aus Verbrennung-Abgasen abzuscheiden und ihn dann in weiteren chemischen Prozessen zu nutzen und zu speichern – das so genannte Carbon Capture Use and Storage oder kurz CCUS.

Alternative Brennstoffe – wirtschaftlich effizient und ökologisch

Global thermal energy intensity and fuel consumption of clinker production in the Net Zero Scenario, 2015-2030
Global thermal energy intensity and fuel consumption of clinker production in the Net Zero Scenario, 2015-2030 Source: https://www.iea.org/reports/cement || IEA. Licence: CC BY 4.0

Ein weiterer Ansatz zur nachhaltigen Reduzierung von Treibhausgasemissionen und auch der Produktionskosten ist der verstärkte Einsatz von alternative Brennstoffe. Das bedeutet flüssige Stoffe wie Altöl oder Lösungsmittel anstelle von Kohle und Gas. Der Großteil der festen alternative Brennstoffe besteht aus Siedlungs- sowie Industrieabfällen wie Kunststoff-, Papier-, Verbundstoff- oder Textilgemischen.

Wir können aber nicht einfach alle Haushaltsabfälle in den Ofen werfen. Denn verschiedene Materialien haben auch unterschiedliche Heizwerte. Dies ist eine große Herausforderung, insbesondere in Ländern, in denen die Mülltrennung noch nicht so weit entwickelt ist wie in Europa. Ganze oder geschredderte Reifen hingegen sind eine beliebte Wahl. Ihr Gummi hat einen Heizwert, der mit dem von Steinkohle vergleichbar ist, und das Eisen aus der Armierung kann mineralogisch in den Zement integriert werden. Dadurch wird die Zugabe von eisenhaltigen Korrekturstoffen reduziert.

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CO2-armer Transport

Kohlendioxid kann jedoch noch weiter reduziert werden. Ein wichtiges Thema ist der Transport der gewonnenen Rohstoffe vom Steinbruch zum Werk oder Hafen. Die Strecken führen oft über unwegsames Gelände oder sogar durch bewohnte Gebiete. Diese Aufgabe übernehmen Unternehmen oft mit Lastwagen, und diese stoßen viel Kohlendioxid aus. Eine Alternative hierfür sind Muldengurtförderer und geschlossene Rohrgurtförderer. Förderer sind nicht nur ökologischer, sondern können auch deutlich wirtschaftlicher sein. Ob sich eine Investition lohnt, hängt schließlich von verschiedenen Faktoren ab. Machbarkeitsstudien und Kostenvergleiche helfen bei der Entscheidung.

Diät mit Folgen

Was wir hier in Europa teilweise schon seit Jahrzehnten umsetzen, wird in den kommenden Jahren auch in einer Reihe anderer Länder der Welt kommen – die Umstellung von 50- auf 25-Kilogramm-Säcke. Auslöser dafür sind neue gesetzliche Bestimmungen zum Gesundheitsschutz der Arbeiter, die diese Säcke heben und schleppen müssen. Für Sie als Zementwerkbetreiber bedeutet dies, dass Sie die Anlagen in den Verpackungslinien schrittweise umrüsten müssen. Das wird ein enormer Aufwand sein, denn die Absackanlagen in den Werken müssen natürlich genauso viel Zement abfüllen und verpacken wie bisher – und somit in der gleichen Zeit die doppelte Anzahl an Säcken bewältigen.

Aber auch wenn die Säcke nur halb so schwer sind, bleibt die manuelle Verladung auf die LKW-Ladeflächen eine Knochenarbeit. Und immer weniger Menschen sind bereit, dies zu tun, selbst in Schwellenländern wie Indien, China oder Afrika. Hinzu kommt, dass die Arbeitskosten dort stetig steigen. Die manuelle LKW-Verladung ist nicht nur anstrengend, sondern erfordert in der Regel zwei Personen, die sich bei jedem Ladevorgang mit ihren Kollegen abwechseln, da die körperliche Arbeit sehr anstrengend ist. Hinzu kommt die hohe Staubentwicklung, die gesundheitsschädlich ist. Bei der manuellen Verladung schwankt die Ladeleistung oft, ebenso wie die Qualität der Sackstapel. Die Automatisierung kann diese Herausforderung lösen.

Investieren trotz Unsicherheit

Es werden deutlich weniger Zementlinien gebaut. Das liegt natürlich zum Teil an den enormen Überkapazitäten insbesondere in China. Lange Zeit hat die Regierung große Bauprojekte vorangetrieben und so enorme Mengen an Zement produziert – die unter anderem auch massenhaft exportiert wurden.

Diese Zeiten sind nun vorbei. In den heutigen Zementwerken lassen Betreiber beispielsweise drei Linien zu einer großen umbauen. Aber auch das erfordert Know-how und Technologie. Weltweit gilt „Made in Europe“ immer noch als Qualitätssiegel, insbesondere für prozesskritische Anlagen. Und die Nachfrage nach Zement ist nach wie vor hoch, auch wenn sich dies nicht im Verkauf neuer Anlagen widerspiegelt. Viele Betreiber scheuen noch größere Investitionen und überlegen sehr genau, ob sich diese wirklich auszahlen werden. Aber obwohl die Branche derzeit vorsichtig ist, starten die Betreiber wieder verstärkt Projekte.

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