Holcim heizt Zementofen mit Strom: Was Wärmebatterien bringen

Warum ein Zementofen plötzlich mit Strom heiß läuft

Stell dir vor, ein Unternehmen ersetzt die Flamme in einem Zementofen durch eine Art Heißluftgenerator, der seine Hitze aus Strom gewinnt. Genau das plant Holcim gemeinsam mit dem US-Cleantech-Startup Electrified Thermal Solutions. Das Startup baut zwei Wärmebatterien in ein Werk des Baustoffkonzerns ein, Anfang 2027 sollen sie Erdgas und Kohle im Ofen ersetzen.

Bisher war die Zementherstellung eine der hartnäckigsten CO2-Quellen der Industrie. Jetzt soll ein thermischer Speicher zum ersten Mal überhaupt Prozesswärme direkt in eine Hochtemperaturkammer eines Zementwerks liefern. Das sagt Daniel Stack, Chef und Mitgründer des Unternehmens. Electrified Thermal ist eine Ausgründung des MIT.

Wie funktioniert eine Wärmebatterie im Zementwerk?

Das Prinzip klingt fast zu einfach: Strom fließt durch isolierte Stapel aus Metalloxid-Schamottsteinen, die sich dadurch aufheizen. Beim Entladen streicht Luft über die heißen Steine, das Heißgas geht direkt als Prozesswärme in den Ofen. Geladen werden soll bevorzugt in Schwachlastzeiten, also wenn Wind- und Solarstrom das Netz füllen und der Preis fällt.

Die Kennzahlen, die das Startup nennt, sind für ein Zementwerk beachtlich:

• Je 20 Megawattstunden Wärme pro Batterie
• Spitzentemperatur bis zu 1.800 Grad
• Referenzanlage lief bereits über 1.000 Betriebsstunden

Damit übertrifft die Technik die meisten klassischen Industriespeicher. Sie liegt in einem Temperaturfenster, das bisher nur Brennstoffe wie Erdgas oder Kohle erreichen konnten. Zum ersten Mal kommt thermische Speicherung damit dort an, wo früher nur eine Flamme half.

In Deutschland arbeitet der Speicherhersteller Kraftblock nach einem ähnlichen Prinzip. Dessen Anlage bei Tata Steel spart nach Unternehmensangaben jährlich 22.000 Tonnen CO2 ein. Die Anlage dort kommt allerdings nicht an die Temperaturen eines Zementofens heran. Genau diese Lücke will Electrified Thermal schließen.

Was ändert sich für die CO2-Bilanz von Zement?

Zement verursacht rund acht Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Diese Zahl zerfällt in zwei sehr unterschiedliche Blöcke, und genau hier liegt der Haken, den viele Meldungen überspringen:

• Etwa 60 Prozent entstehen im Stein selbst: Kalkstein zerfällt im Ofen in Branntkalk und CO2, ganz gleich, womit geheizt wird. Fachleute sprechen von der Kalzinierung, die je nach Verfahren bei 900 bis 1.500 Grad läuft.
• Die restlichen rund 40 Prozent stammen aus der Verbrennung von Erdgas und Kohle.

Die Wärmebatterie ersetzt also nur die Brennstoffemissionen, nicht den Prozess. Knapp die Hälfte der Zement-CO2-Last bleibt, egal wie sauber der Ofen geheizt wird.

Holcim verfolgt deshalb mehrere Wege parallel. 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. Außerdem ist Holcim am Cleantech-Unternehmen Sublime Systems beteiligt, das Zement elektrochemisch ohne Ofen herstellen will. Das Cleantech-Unternehmen Litherm arbeitet an einer vollelektrischen Kalzinierung ohne fossile Brennstoffe.

Lohnt sich das wirtschaftlich in Deutschland?

Die spannendste Frage steht nicht im Labor, sondern in der Buchhaltung. Stack sieht ein überzeugendes Kostenprofil überall dort, wo Strom weniger kostet als Erdgas. Damit hängt die Wettbewerbsfähigkeit der Batterie direkt am Verhältnis zwischen Strom- und Gaspreis.

In Deutschland entscheiden Netzentgelte, Stromsteuer und die Entlastungen für energieintensive Industrie über genau diesen Abstand. Hinzu kommen nach Einschätzung von Zainab Gilani von der Beratung Cleantech Group die Gaspreise, die verfügbare Menge an erneuerbarem Strom und die Klimapolitik am jeweiligen Standort. Ein Industriebetrieb kann also durchaus zu viel bezahlen, selbst wenn die Batterietechnik an sich günstig wäre.

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.

Wer steht hinter dem Projekt?

Electrified Thermal zählt Holcim bereits als dritten Industriepartner. Mit dem Stahlkonzern ArcelorMittal, der zugleich Investor ist, läuft ein Test am Forschungsstandort in Spanien. Hinter dem Startup steht außerdem der brasilianische Eisenerzproduzent Vale.

Öffentlich bekannt sind bislang weder der Standort des Holcim-Werks noch Projektkosten und elektrische Leistung. Die Referenzanlage stellte Electrified Thermal Ende Januar am Southwest Research Institute in San Antonio vor. Die mehr als 1.000 gesammelten Betriebsstunden waren nach Angaben von Stack die Voraussetzung für den Sprung in ein reales Zementwerk.

Was du dir als Leser merken solltest: Hinter jeder industriellen Wärmebatterie steht heute ein Netz aus Konzernen und Startups. Wenn einzelne Akteure aussteigen oder Förderkulissen kippen, steht die Skalierung auf der Kippe. Genau deshalb ist es kein Zufall, dass Holcim, ArcelorMittal und Vale gleichzeitig bei Electrified Thermal mitmischen. Sie sichern sich den Zugang zu einer Technologie, die in einer klimaneutralen Industrie unverzichtbar wird.

Was die Sache mit Haushalten und Strompreisen zu tun hat

Auch wenn du selbst keinen Zement brennst, spürst du die Mechanik dahinter. Industriebetriebe wie Holcim sind Großabnehmer von Strom. Wenn sie in Schwachlastzeiten gezielt Batterien laden, wenn Wind- und Solarstrom das Netz füllen und der Preis fällt, verschiebt sich Last dorthin, wo sie preisgünstig ist. Das entlastet Netze und Preisspitzen. Je mehr Hochtemperaturspeicher in der Industrie mitmachen, desto weniger fossil erzeugte Spitzenlast muss der Großhandel beschwichtigen.

Das ist freilich kein Selbstläufer. Damit das funktioniert, müssen die Rahmenbedingungen für dynamische Stromtarife und Lastflexibilität stimmen. Genau hier knüpft das Thema an das an, was wir bei SmartStromVergleich.de seit Jahren beobachten: Wärmepumpen, Wallboxen und künftig Industriewärme konkurrieren um dieselben Schwachlaststunden. Wer das Netz clever steuert, senkt Preisspitzen für alle.

Mein Fazit

Der Schritt von Holcim ist mehr als ein Pilotprojekt. Erstmals zeigt ein Zementofen, dass Prozesswärme direkt aus Strom kommen kann, ohne den Umweg über Dampf und Turbine. Das verändert die Diskussion über schwere Industrien fundamental, denn bisher galt: Zement geht nicht ohne Flamme. Diese Sicherheit ist jetzt weg.

Allerdings darfst du die Euphorie brechen. Die größte CO2-Quelle der Zementherstellung ist nicht die Flamme, sondern der Kalkstein selbst. Eine Wärmebatterie ersetzt nur etwa 40 Prozent der Emissionen. Wer Zement klimaneutral bauen will, braucht zusätzlich CO2-Abscheidung, neue Rezepturen oder komplett neue Verfahren wie Sublime Systems. Wenn du also in den nächsten Monaten Schlagzeilen über „CO2-freien Zement“ liest, frage immer, was genau gemeint ist: nur die Brennstoffseite oder die gesamte Herstellung. Das ist der Unterschied zwischen Marketing und Physik.

Häufige Fragen

Was genau baut Electrified Thermal Solutions bei Holcim?

Electrified Thermal Solutions baut zwei Wärmebatterien in ein Holcim-Werk ein. Jede Batterie soll 20 Megawattstunden Wärme bei bis zu 1.800 Grad speichern.

Ab wann sollen die Wärmebatterien den Zementofen befeuern?

Anfang 2027 sollen die Speicher Erdgas und Kohle im Zementofen durch Strom ersetzen.

Welche CO2-Emissionen im Zement lassen sich so vermeiden?

Die Wärmebatterie ersetzt nur die rund 40 Prozent CO2 aus der Verbrennung von Erdgas und Kohle. Die prozessbedingten Emissionen aus dem Kalkstein bleiben.

Wer steht hinter Electrified Thermal Solutions?

Electrified Thermal ist eine Ausgründung des MIT. Industriepartner sind Holcim, ArcelorMittal und der brasilianische Eisenerzproduzent Vale.