Zement ist eines jener Materialien, über die kaum jemand nachdenkt - bis man anfängt, die Zahlen zu lesen. Die Zementbranche ist für bis zu acht Prozent der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich - fast dreimal so viel wie der gesamte Luftverkehr weltweit. Das ist keine Randnotiz. Das ist ein strukturelles Problem, das sich mit Energieeffizienz allein nicht lösen lässt.
Genau hier setzt ein Projekt an, das seit wenigen Wochen in Betrieb ist und in der Branche für Aufmerksamkeit sorgt: catch4climate in Heidenheim-Mergelstetten, Baden-Württemberg.
Was in Mergelstetten wirklich passiert
Ende Mai 2026 wurde in der Anlage erstmals erfolgreich Klinker produziert. Mitte Juni erfolgte die erste Zuführung von Sauerstoff in die Anlage. Kurz darauf, Anfang Juli, fand die offizielle Einweihung statt. Was sich nüchtern liest, ist technologisch ein echter Einschnitt.
In Mergelstetten betreibt ein Konsortium (CI4C) aus vier großen Zementherstellern - Buzzi Unicem/Dyckerhoff, Heidelberg Materials, SCHWENK Zement und Vicat - eine Forschungs- und Entwicklungsanlage zur CO₂-Abscheidung aus dem Zementherstellungsprozess. Die vier Unternehmen haben sich bereits 2019 in der Forschungsgesellschaft CI4C GmbH & Co. KG zusammengeschlossen.
Das Joint Venture CI4C investierte mehr als 120 Millionen Euro in die Forschungs- und Entwicklungsanlage. Auf dem Gelände des Zementwerks in Mergelstetten entstand eine eigene Drehofenlinie mit einer Klinker-Produktionskapazität von 450 Tagestonnen, die erstmals das sogenannte Pure-Oxyfuel-Verfahren zur CO₂-Abscheidung nutzt und ausschließlich der Forschung und Entwicklung dient.
Photo: Rahim Saikat / UnsplashDas Verfahren: Warum Sauerstoff den Unterschied macht
Um zu verstehen, warum das Pure-Oxyfuel-Verfahren so interessant ist, muss man kurz beim Grundproblem der Zementherstellung ansetzen.
Die Zementbranche ist für rund acht Prozent der globalen CO₂-Emissionen verantwortlich. Die Herausforderung: Rund zwei Drittel der Emissionen lassen sich nicht vermeiden. Sie stammen aus dem kohlenstoffhaltigen Kalkstein selbst. Wird das Material im Drehofen erhitzt, setzt es die enthaltenen Treibhausgase frei. Nur für das letzte Drittel der Emissionen sind die fossilen Energieträger verantwortlich, mit denen die Werke die Brennöfen betreiben. Das CO₂-Problem der Branche lässt sich mit der Umstellung auf erneuerbare Energien allein also nicht lösen.
Genau hier greift das Oxyfuel-Prinzip an. Bei diesem Verfahren wird im Zementherstellungsprozess anstelle von Luft reiner Sauerstoff in den Ofen eingebracht. Dadurch besteht das Ofenabgas fast nur aus CO₂ - und das CO₂-Abscheidepotenzial wird im Vergleich zu konventionellen Anlagen erheblich verbessert.
Im konventionellen Betrieb enthält das Abgas eines Zementofens aufgrund des 21-prozentigen Sauerstoffanteils in der Umgebungsluft einen entsprechend großen Gasvolumenstrom - das Abgas eines konventionellen Ofens besteht daher zu maximal 25 Prozent aus CO₂. Beim Pure-Oxyfuel-Verfahren dreht sich dieses Verhältnis radikal um.
Die Pure-Oxyfuel-Technologie ermöglicht laut thyssenkrupp Calvion die Abscheidung von bis zu 95 Prozent der CO₂-Emissionen aus der Klinkerherstellung - einschließlich der prozessbedingten Emissionen aus der Kalzinierung.
Durch den Ersatz von Umgebungsluft durch reinen Sauerstoff im Klinkerbrennprozess wird die CO₂-Konzentration im Abgas deutlich erhöht. Dadurch werden die Voraussetzungen geschaffen, nahezu 95 Prozent der CO₂-Emissionen aus der Zementproduktion abzuscheiden - einschließlich der unvermeidbaren prozessbedingten Emissionen aus der Kalzinierung von Kalkstein.
Zum Vergleich: Bei herkömmlichen Post-Combustion-Verfahren (Rauchgaswäsche) muss das CO₂ erst mühsam aus einem stark verdünnten Abgasgemisch herausgefiltert werden. Das Pure-Oxyfuel-Verfahren liefert das CO₂ quasi schon vorsortiert — was den Energieaufwand für die Abscheidung deutlich senkt.
Was mit dem abgeschiedenen CO₂ passiert - und was noch offen ist
Hier wird es interessant, und hier lohnt sich ein nüchterner Blick.
Durch das Verfahren fällt neben dem Zementklinker praktisch nur noch Kohlendioxid an, das sich vergleichsweise einfach abtrennen lässt. Das könnte anschließend weitergenutzt werden - etwa in der Getränkeindustrie oder für Feuerlöscher. Oder dauerhaft gespeichert werden, beispielsweise in geologischen Lagerstätten unter der Nordsee.
Klingt schlüssig. Aber: Für das Kohlendioxid aus der Pilotanlage ist laut Hannah Berse, Sprecherin von Thyssenkrupp Calvion, bislang keine konkrete Verwendung vorgesehen. Ob das CO₂ aus solchen Anlagen später tatsächlich unter die Nordsee oder zu anderen Speicherorten gelangt, hängt auch von rechtlichen Regeln und dem Aufbau von Leitungen und Terminals ab.
Das ist keine Kleinigkeit. Die Abscheidung ist das eine - die Entsorgung oder Verwertung des abgeschiedenen CO₂ ist das andere, und genau dort fehlt heute noch die Infrastruktur.
Die Novelle des Kohlendioxid-Speicherungsgesetzes ist am 28. November 2025 in Kraft getreten. Der rechtliche Rahmen für CCS in Deutschland steht damit grundsätzlich. Doch Experten rechnen mit mindestens acht bis zwölf Jahren, bevor der CCS-Betrieb in Deutschland starten kann. Auch GEOMAR-Forscher Wallmann glaubt, dass frühestens 2035 mit der Speicherung in der deutschen Nordsee begonnen werden kann.
Für die Zementindustrie bedeutet das: Die Technologie zur CO₂-Abscheidung kann heute entwickelt und erprobt werden - aber der vollständige Dekarbonisierungspfad hängt von Infrastrukturentscheidungen ab, die weit über den Werkstor hinausgehen.
Was das für die Industrie bedeutet
Man sollte catch4climate nicht kleinreden. Die Ziele der ersten Betriebskampagne wurden vollständig erreicht - ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu den bevorstehenden Testphasen. Das Ziel des Projekts ist es, die technischen Voraussetzungen für den großflächigen Einsatz von CO₂-Abscheidetechnologien in der Zementindustrie zu schaffen.
Aber man sollte es auch nicht überhöhen. Die Anlage in Mergelstetten ist eine Forschungs- und Entwicklungsanlage - kein Serienwerk. Nach der Inbetriebnahme ist eine etwa dreijährige Laufzeit zur Erarbeitung der Forschungs- und Entwicklungsergebnisse geplant. Bis zur industriellen Skalierung ist es noch ein weiter Weg.
Gleichzeitig gilt: Da bei der Entsäuerung von Kalkstein - dem wichtigsten Rohstoff für das Bindemittel Zement - immer Kohlendioxid freigesetzt wird, ist langfristig eine klimaneutrale Zementherstellung nur möglich, wenn es gelingt, das CO₂ einzufangen und als Rohstoff einzusetzen oder zu lagern. Es gibt keinen anderen Weg. Das macht catch4climate strategisch unverzichtbar - auch wenn der Zeitplan ambitioniert bleibt.
Baden-Württemberg als Testlabor
Das Klimaschutzgesetz von Baden-Württemberg sieht vor, dass die Treibhausgasemissionen bis 2030 um mindestens 65 Prozent im Vergleich zu 1990 gesenkt werden müssen. Bis 2040 soll Baden-Württemberg klimaneutral werden. Das sind ambitionierte Ziele - und die Zementindustrie gehört zu den Sektoren, die dabei besonders unter Druck stehen.
Die Zementindustrie gilt dabei als eine der Branchen, in denen CO₂-Emissionen besonders schwer zu vermeiden sind. Genau deshalb ist Mergelstetten kein Zufall: Das Projekt entsteht dort, wo der Druck am größten ist - und wo vier Wettbewerber gemeinsam an einer Lösung arbeiten, die keiner von ihnen allein stemmen könnte.
Das ist vielleicht der unterschätzte Aspekt von catch4climate: nicht die Technologie allein, sondern das Modell. Vier konkurrierende Unternehmen, die sich 2019 in einer Forschungsgesellschaft zusammenfinden, über 120 Millionen Euro gemeinsam investieren und sieben Jahre später die erste Klinkerproduktion feiern - das ist industrielle Kooperation in einer Form, die in Deutschland selten ist.
Ob daraus ein Geschäftsmodell wird, entscheidet sich in den nächsten drei Jahren im Forschungsbetrieb - und in den nächsten zehn Jahren auf dem Weg zur CO₂-Infrastruktur. Beides ist offen. Aber der Startschuss ist gefallen.
