Die Zementindustrie ist eine bedeutende Quelle anthropogener CO₂-Emissionen, die aufgrund ihrer negativen Klimaauswirkungen minimiert werden müssen. Eine effektive Lösung zur Reduzierung der Emissionen in bestehenden Anlagen ist die Tail-End-Technologie, wobei die Wahl des Verfahrens von den spezifischen Prozessbedingungen abhängt. Im Vergleich zur häufig verwendeten Absorption mit wässrigen Aminlösungen bietet die Vakuumwechseladsorption (VSA) als trockenes Verfahren eine vielversprechende Alternative. Diese Arbeit untersucht die Synthese, Charakterisierung und Bewertung neuartiger Adsorbentien, die durch Veränderungen in der Oberflächenchemie die CO₂-Kapazitäten und -Selektivitäten herkömmlicher Materialien steigern. Der chemisorptive Charakter dieser Bindungen führt zwar zu höheren Gleichgewichtsbeladungen, jedoch auch zu erhöhten Adsorptionsenthalpien, was negative Temperatureffekte auf die Arbeitskapazität des zyklischen Prozesses mit sich bringt. Die Ergebnisse zeigen, dass der VSA-Prozess mit hochkapazitativen Adsorbentien in Kombination mit effektivem Recycling der Adsorptionswärme durch integrierte Latentwärmespeicher eine ökonomisch und ökologisch sinnvolle Lösung für die CO₂-Abtrennung aus Zementwerksabgasen darstellt.
