(Luleå/Schweden) – Die Hybrit-Pilotanlage im schwedischen Luleå hat seine Testproduktion von Eisenschwamm abgeschlossen. Bislang wurden etwa 100 Tonnen hergestellt. „Die Produktion war kontinuierlich und von guter Qualität. Dies ist das erste Mal überhaupt, dass mit fossilfreiem Strom hergestellter Wasserstoff in der Direktreduktion von Eisenerz im Pilotmaßstab eingesetzt wird“, erklärt der Versorger Vattenfall SE.
Der Stahlhersteller SSAB, der Eisenerz-Bergbaukonzern LKAB und Vattenfall hatten 2016 das Joint Venture Hybrit Development AB gegründet. Damit wollen die drei Unternehmen eine vollständig fossilfreie Wertschöpfungskette von der Mine bis zum fertigen Stahl schaffen und eine neue Technologie einführen, bei der Wasserstoff nach dem Verfahren der Direktreduktion anstelle von Kohle und Koks verwendet werden.
Die wasserstoffbasierte Reduktion sei ein „entscheidender Meilenstein, der den Weg für eine zukünftige fossilfreie Eisen- und Stahlerzeugung“ ebne. Sobald LKAB seine gesamte Produktion auf Eisenschwamm umgestellt habe, „werden wir den Übergang der Stahlindustrie ermöglichen und die globalen Emissionen um etwa 35 Millionen Tonnen pro Jahr reduzieren“, was zwei Dritteln der gesamten schwedischen Emissionen entspreche, sagt Jan Moström, Präsident und CEO von LKAB.
Martin Lindqvist, Präsident und CEO von SSAB, betonte, die Umstellung bedeute, „dass wir die Kohlendioxidemissionen in Schweden um zehn Prozent und in Finnland um sieben Prozent reduzieren werden“. Fossilfreier Stahl werde auch die Wettbewerbsfähigkeit der Kunden stärken. „Bereits in diesem Jahr werden wir kleinere Mengen an Stahl aus wasserstoffbasierter Reduktion an Kunden liefern, und im Jahr 2026 werden wir fossilfreien Stahl in großem Umfang verkaufen.“
Wie berichtet, wollen die drei Konzerne im Jahr 2026 als erste Unternehmen fossilfreien Stahl im industriellen Maßstab auf den Markt zu bringen. Die Produktionsanlage entsteht im nordschwedischen Gällivare. Die Wahl des Standorts basiert insbesondere auf der Nähe zu den Eisenerzminen, vorhandener Logistik sowie dem Zugang zu fossilfreier Elektrizität, die beim DRI-Herstellungsverfahren (Direct Reduced Iron) benötigt wird.
Die Pilotanlage in Luleå wurde nach zweijähriger Bauzeit im Spätsommer vergangenen Jahres mit Unterstützung der schwedischen Energieagentur in Betrieb genommen. Die Technologie werde nun ständig weiterentwickelt. Bis 2024 würden zunächst Erdgas und dann Wasserstoff verwendet, um die Produktionsergebnisse vergleichen zu können, hieß es seinerzeit.
Fossilfreier Strom und Wasserstoffspeicherung
Bei der traditionellen Stahlerzeugung wird dem Eisenerz mit Hilfe von Kohlenstoff und Koks in einem Hochofen der Sauerstoff entzogen (Reduktionsprozess). Das Roheisen, das aus dem Hochofen abgestochen wird, ist flüssig und wird am Ende des Prozesses als Barren ausgegossen. Beim Hybrit-Verfahren geschieht dies mittels Wasserstoff bei einer niedrigeren Temperatur, und es entsteht Eisenschwamm in Pelletform. Mehrere Eisenschwammpellets zusammengepresst erhalten eine Brikettform und werden in einem Elektrolichtbogenofen geschmolzen.
Der bei der Direktreduktion genutzte Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser mit fossilfreiem Strom erzeugt und kann sofort eingesetzt oder für eine spätere Verwendung gespeichert werden. Im Mai begann Hybrit mit dem Bau eines Wasserstoffspeichers neben der Testanlage in Luleå. Die Investitionskosten belaufen sich auf rund 250 Millionen schwedische Kronen (24,6 Millionen Euro).
Die fossilfreie Eisen- und Stahlproduktion mit der Hybrit-Technologie erforderten bei den derzeitigen Produktionsniveaus von SSAB etwa 15 Terawattstunden fossilfreien Stroms pro Jahr. Nach Abschluss der Umstellung des LKAB-Betriebs würden kumuliert etwa 55 Terawattstunden pro Jahr benötigt. Dies erfordere laut Vattenfall „schnellere und besser vorhersehbare Genehmigungsverfahren zum Ausbau des schwedischen Stromnetzes und der Stromproduktion“.
Foto
In der Pilotanlage (im Hintergrund) fossilfrei produzierter Eisenschwamm / © Åsa Bäcklin, Hybrit
