Dresden. – Sieben Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes entfallen auf die Stahlproduktion. Erzeuge man mittels Elektrolyse unter Einbeziehung von Strom aus erneuerbaren Energien grünen Wasserstoff und nutze diesen in der Stahlindustrie anstelle von Kohle in einem Direktreduktionsprozess genannten Vorgang, ließen sich perspektivisch bis zu 95 Prozent Kohlendioxid auf dem Weg zum Rohstahl einsparen. Zu diesem Ergebnis kommt die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte „Machbarkeitsstudie zur Reduzierung der CO2-Emissionen im Hüttenwerk unter Nutzung Regenerativer Energien“ (MACOR), erstellt von den drei Fraunhofer-Instituten IKTS, ISI und UMSICHT sowie den Salzgitter-Gesellschaften Salzgitter Flachstahl und Salzgitter Mannesmann Forschung. Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS koordinierte das Projekt.
Zu klären waren unter anderem die Fragen, wie eine Umstellung der Stahlherstellung auf ein klimafreundlicheres Verfahren zu bewerten sei, was dies konkret für das integrierte Hüttenwerk der Salzgitter Flachstahl GmbH bedeutet und wie viel erneuerbare Energie nötig sei, um eine Tonne CO2 einzusparen. Die Salzgitter AG hatte am Ergebnis ein besonderes Interesse, denn der Konzern will bis 2050 im Rahmen des SALCOS-Vorhabens („Salzgitter Low CO2 Steelmaking“) eine Umstellung hin zur nahezu CO2-freien Rohstahlproduktion abschließen (wir berichteten).
Während sich das Fraunhofer IKTS vor allem der Prozesssimulation widmete, analysierte das Fraunhofer ISI die Wirtschaftlichkeit unterschiedlicher Verfahrensvarianten. Die Mitarbeitenden des Fraunhofer UMSICHT untersuchten die Prozesse bei der Direktreduktion sowie die Eigenschaften des reduzierten Eisens, heißt es in einer Mitteilung. Bei den Salzgitter-Gesellschaften lag der Fokus demnach auf der Erstellung eines Umsetzungsplans für SALCOS, technischen Untersuchungen des direktreduzierten Eisens sowie der ökologischen Bilanzierung.
Eine wichtige Kenngröße sei der Energiebedarf pro Tonne eingespartem CO2. Ein Ergebnis: Die Vermeidung von CO2 bei der Rohstahlherstellung „ist viermal effizienter als das CO2 aufzufangen“ und anderweitig zu nutzen, etwa zur Herstellung von Chemikalien. Die wasserstoffbasierte Stahlherstellung biete ein Einsparpotenzial „von fast 100 Prozent im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren, wie beispielsweise die Wasserstoffeinblasung im Hochofen“. Simulationsrechnungen des IKTS hätten gezeigt, „dass die Hochtemperaturelektrolyse ein sehr effizientes und wirtschaftliches Verfahren ist, um den benötigten Wasserstoff für die Direktreduktion im integrierten Hüttenwerk bereitzustellen“. Damit sei mit dem MACOR-Projekt „die technische Machbarkeit und Vorteilhaftigkeit unseres SALCOS-Ansatzes bestätigt“ worden, erklärt Alexander Redenius von der Salzgitter Mannesmann Forschung.
In einem Folgeprojekt »Begleitforschung Wasserstoff in der Stahlerzeugung« (BeWiSe) will das Konsortium nun die Optimierung des mit MACOR untersuchten Weges zur wasserstoffbasierten Stahlherstellung voranbringen. Auch dieses Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Deep Link
https://www.ikts.fraunhofer.de/de/presse/pressemitteilungen/29-9-2020-co2-emissionen-bei-der-stahlproduktion–von-100-auf-5-.html
https://salcos.salzgitter-ag.com
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Schmelzer beim Abstich am Hochofen bei Salgitter Flachstahl: CO2-Emissionen bei der Stahlproduktion könnten durch Wasserstoff um 95 Prozent sinken / © Salzgitter AG
Danke für die Informationen, dass Salzgitter AG bis 2050 eine Umstellung hin zur nahezu CO2-freien Rohstahlproduktion abschließen möchte. Ich habe mich während meiner gymnasialen Ausbildung im Erdkundenunterricht intensiv mit der weltweiten Stahlproduktion beschäftigt. Bereits damals waren Vorhaben erkennbar, die Stahlproduktion nachhaltiger zu machen.
Wenn Sie die Suchfunktion auf dieser Website nutzen und „Stahl“ eingeben, gibt es auch Ergebnisse zu ähnlichen Vorhaben, z.B. in Schweden oder bei Thyssenkrupp. Außerdem finden Sie Informationen zum Projekt „HySteel“ des DWV.
d.Red.