Der letzte Produktionsschritt bei der Zementherstellung ist die Vermahlung von Zementklinker und weiteren Bestandteilen. Er ist auch deshalb bedeutsam, weil an dieser Stelle entscheidende Optimierungen möglich sind: Sogenannte Mahlhilfsmittel und Performance-Additive können hier hinzugefügt werden. Diese erzielen mit einer sehr geringen Dosierung eine beachtliche Wirkung. 

Mahlhilfsmittel dienen dazu, den eigentlichen Mahlprozess zu optimieren, können aber auch selbst eine leistungssteigernde Wirkung auf den Zement haben, während die Performance-Additive gezielt bestimmte Eigenschaften des Zements beeinflussen. Dazu zählen etwa der Wasseranspruch sowie die Früh- und Endfestigkeit des Zements.

Positive Effekte

Mit Blick auf die Nachhaltigkeit des Mahlprozesses haben Mahlhilfsmittel verschiedene positive Effekte. So kann mit ihnen die Mahleffizienz der Mühle um bis zu 30 % gesteigert und dadurch der Energieverbrauch gesenkt werden. Sie verhindern eine Agglomeration der Zementpartikel, reduzieren Anhaftungen in der Mühle und erhöhen den Durchsatz. Ein Nebeneffekt ist eine höhere Mahlfeinheit, was die chemische Reaktivität des Mahlguts steigert.

Die Performance-Additive ermöglichen unter anderem eine bessere Dispergierung der Zementpartikel, dadurch wird weniger Wasser für die Betonherstellung benötigt. Auch können sie die Zementhydratation beeinflussen, womit höhere Früh- und Endfestigkeiten erreicht werden. Das Resultat: So kann das volle Leistungsspektrum des enthaltenen Zementklinkers ausgeschöpft werden – und insgesamt wird weniger Zementklinker im Zement benötigt. Dies ist relevant, weil die Herstellung von Zementklinker besonders CO₂-intensiv ist und dann durch höhere Anteile nachhaltigerer Bestandteile wie Kalksteinmehl, Hüttensand oder Puzzolane ersetzt werden kann.

In Zahlen

In einem Rechenbeispiel mit einer Kugelmühle mit einem Verbrauch von 4.000 kW können in einer Stunde 95 Tonnen Zement ohne Mahlhilfsmittel gemahlen werden, das ergibt einen Energieverbrauch pro Tonne von 42,1 kWh. Mit Mahlhilfsmitteln schafft die Mühle 116 Tonnen und verbraucht dadurch nur 34,5 kWh/t – eine Energieeinsparung von 22 %.

Performance-Additive können eine Reduktion des Zementklinkeranteils ermöglichen und dadurch zur Einsparung von CO₂-Emissionen beitragen. Für die Berechnung werden folgende Werte zugrunde gelegt: Zementklinker ca. 700 kg, Hüttensand ca. 60 kg und Kalksteinmehl ca. 3,5 kg CO₂-Äquivalente pro Tonne.
So kann beispielsweise der Zementklinkeranteil von 65 % auf 50 % reduziert und zugleich der Anteil von Hüttensand von 25 % auf 30 % sowie von Kalksteinmehl von 10 % auf 20 % erhöht werden, bei vergleichbaren Leistungseigenschaften. Daraus ergibt sich rechnerisch eine Einsparung von rund 120 kg CO₂-Äquivalenten pro Tonne Zement.

Fazit

Moderne Zementzusatzmittel können sowohl den Herstellungsprozess von Zement effizienter machen als auch helfen, seine Zusammensetzung in Richtung geringerer CO₂-Emissionen zu optimieren.