Holcim testet Wärmebatterien im Zementwerk

Das Cleantech-Startup Electrified Thermal Solutions baut zwei Wärmebatterien Zementwerk von Holcim ein. Anfang 2027 sollen die Speicher Erdgas und Kohle im Zementofen durch Strom ersetzen.

VON MARTIN JENDRISCHIK · 3 Min. Lesezeit LESEN

Die Wärmebatterien im Zementwerk sollen je 20 Megawattstunden Wärme bei bis zu 1.800 Grad speichern. Damit liefere zum ersten Mal ein thermischer Speicher Wärme direkt in eine Hochtemperaturkammer der Zementherstellung, sagte Daniel Stack, Chef und Mitgründer des Unternehmens. Electrified Thermal ist eine Ausgründung des MIT.

Electrified Thermal schickt dafür Strom durch isolierte Stapel aus Metalloxid-Schamottsteinen, die sich dabei aufheizen. Zum Entladen streicht Luft über die Steine, das Heißgas geht als Prozesswärme direkt in die Anlage. Laden will das Unternehmen in Schwachlastzeiten, wenn Wind- und Solarstrom das Netz füllen und der Preis fällt. Dasselbe Prinzip nutzt in Deutschland der Speicherhersteller Kraftblock, dessen Anlage bei Tata Steel jährlich 22.000 Tonnen CO₂ einspart.

Die Referenzanlage stellte Electrified Thermal Ende Januar am Southwest Research Institute in San Antonio vor. Sie hat seither mehr als 1.000 Betriebsstunden gesammelt. Diese Betriebsdaten waren nach Angaben von Stack die Voraussetzung für den Schritt zu Holcim. Öffentlich bekannt sind bislang weder der Standort des Werks noch Projektkosten und elektrische Leistung.

Was die Wärmebatterien im Zementwerk ersetzen

Zement verursacht rund acht Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen. Etwa 60 Prozent davon entstehen im Stein selbst: Kalkstein zerfällt im Ofen in Branntkalk und CO₂, ganz gleich, womit geheizt wird. Diese Kalzinierung läuft je nach Verfahren bei 900 bis 1.500 Grad. Die restlichen rund 40 Prozent stammen aus der Verfeuerung von Erdgas und Kohle, und nur die ersetzt der Speicher.

Für die prozessbedingten Emissionen braucht die Branche weiter Abscheidung oder andere Rezepturen. Holcim erprobt beides. In Höver bei Hannover läuft die erste Membran-CO₂-Abscheidung in einem deutschen Zementwerk. In einem EU-Vorhaben testet der Konzern gemeinsam mit Saltx und Paebbl elektrisch beheizte Öfen.

Auch am Cleantech-Unternehmen Sublime Systems ist Holcim beteiligt. Sublime will den Ofen ganz abschaffen und Zement elektrochemisch herstellen. Das Cleantech-Unternehmen Litherm arbeitet an einer vollelektrischen Kalzinierung ohne fossile Brennstoffe.

Stack rechnet mit billigem Strom in Europa

Das Kostenprofil der Speicher überzeuge in europäischen Märkten, sagte Stack, und überall dort, wo Strom weniger koste als Erdgas. Über die Wirtschaftlichkeit entscheidet damit der Abstand zwischen Strom- und Gaspreis. In Deutschland bestimmen ihn Netzentgelte, Stromsteuer und die Entlastungen für energieintensive Industrie.

Die Gaspreise, die verfügbare Menge an erneuerbarem Strom und die Klimapolitik am Standort entscheiden mit, sagt Zainab Gilani von der Beratung Cleantech Group. Rund zwei Dutzend Unternehmen entwickeln solche Hochtemperaturspeicher. Das kalifornische Unternehmen Antora Energy sammelte im Juli 550 Millionen Dollar ein.

Am Zementofen ist Electrified Thermal nicht allein. Rondo Energy betreibt seit November 2025 eine Einheit mit 33 Megawattstunden an einem Zementwerk in Thailand, geladen aus dem Netz und aus einer schwimmenden Solaranlage. Dieser Speicher liefert allerdings Dampf für eine Turbine, die daraus wieder Strom macht, und keine Direktwärme für den Ofen.

Electrified Thermal zählt Holcim als dritten Industriepartner

Mit dem Stahlkonzern ArcelorMittal, ebenfalls Investor des Cleantech-Unternehmens, läuft ein Test an dessen Forschungsstandort in Spanien. Hinter Electrified Thermal steht außerdem der brasilianische Eisenerzproduzent Vale. „Wir sehen den Weg, auf dem wir jeden Teil der Zementindustrie elektrifizieren können”, sagte Stack.

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