Ofentechnik

Für die Zementherstellung werden verschiedene Ofentechniken eingesetzt:

• Drehofen
  • Zyklonvorwärmeröfen mit Calcinator
  • Drehofen mit Rostvorwärmer (Lepolofen)
• Schachtofen
• Wirbelschichtofen
• Ringofen

Der Ringofen geht auf ein Patent aus dem Jahr 1859 zurück, war bei der Ziegelherstellung weit verbreitet, wurde aber zum Brennen von Kalk und Portlandzement entwickelt. Der Übergang zu dieser Technik mit kontinuierlichem Brennbetrieb bedeutete gegenüber der Schachtofentechnik einen großen Schritt zur Verbesserung des Brennprozesses. Mit einem Ringofen konnten bereits bis zu 25 000 t/a Zement gebrannt werden. Aber der hohe Bedienaufwand und die schwere Handarbeit beim Entleeren und Besetzen der Kammern verhinderten den Durchbruch dieser Ofentechnik. 1877 wurde daher der meiste Zement noch in periodisch arbeitenden Schachtöfen gebrannt.
Die Schachtofentechnik wurde derweil soweit weiterentwickelt, dass eine Kühlung der Ofenwände das Anbacken des Klinkers an der Ofenwandung verhinderte und der Schachtofen ebenfalls kontinuierlich betrieben werden konnte. Ab 1910 konnte man dann die Öfen über Streuteller beschicken und den gebrannten Klinker über Drehroste abziehen. Die Durchsatzleistung eines Schachtofens stieg so auf 100 t/d bei gleichzeitig verbesserter Wirtschaftlichkeit.
Der Zementdrehofen geht auf Patente des Engländers Frederick Ransome aus den Jahren 1885/86 zurück. In Deutschland begannen die Brennversuche mit dem Drehofen 1897, zwei Jahre später wurde die betriebliche Klinkerproduktion aufgenommen. Die Drehöfen hatten anfänglich gegenüber den Schachtöfen einen 20 % bis 30 % höheren Brennstoffbedarf. Die einfache Bedienung und die gleichmäßige Qualität des gebrannten Klinkers führten aber dazu, dass ab 1905 neue Zementwerke vorzugsweise mit Drehöfen ausgerüstet wurden. Die Verlängerung der Ofenrohre, verbesserte Rohmehlzuführungen und Feuerführung verbesserten in den Folgejahren die Wirtschaftlichkeit der Drehöfen.
Einen weiteren Schub erhielt die Drehofentechnik durch die Entwicklung der Lepolöfen mit Rostvorwärmer und später der Zyklonvorwärmerofen. In Deutschland wurde auch 1929 der erste Drehofen mit Rostvorwärmer (Lepolofen) und 1950 der erste Zyklonvorwärmerofen in Betrieb genommen.
Zum 1.1.2008 wurden Deutschland folgende Ofentechnik für die Zementherstellung eingesetzt:

Zementöfen in Deutschland	Anzahl	Kapazität
Stand 1.1.2008		in t/d
Drehöfen mit Zyklonvorwärmer	41	101.000
Drehöfen mit Rostvorwärmer (Lepolöfen)	9	7.500
Schachöfen	8	1.200

Literatur

• Locher, Friedrich W.: Zement – Grundlagen der Herstellung und Verwendung. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2000
• Eifert, Helmut: Bauen in Stein - Die Historie der mineralischen Baustoffe in Deutschland und Umgebung. Verlag Bau+Technik GmbH, Erkrath 2015
• Verein Deutscher Zementwerke e. V. (Hrsg.): Zement-Taschenbuch 51. Ausgabe. Verlag Bau+Technik GmbH, Düsseldorf 2008