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Dekarbonisierung der Stahlproduktion durch Projekt „Windwasserstoff Salzgitter“

Am Industriestandort Salzgitter soll mittels Windenergie und Elektrolyse grüner Wasserstoff produziert und bei der Stahlherstellung eingesetzt werden. Mit diesem Sektorkopplungsprojekt „Windwasserstoff Salzgitter“ soll ein Weg zur Vermeidung der direkten CO2-Emissionen bei der Stahlherstellung in Großindustriellem Maßstab aufgezeigt werden. Projektpartner sind die Salzgitter AG, die Linde AG sowie die Avacon AG, die mit diesem Pilotprojekt zudem Erfahrungen insbesondere in der on-site Produktion, bei der Speicherung sowie zur betrieblichen Integration von grünem Wasserstoff gewinnen wollen.


Die Avacon AG hat am Standort Salzgitter sieben Windkraftanlagen mit einer Leistung von insgesamt 30 MW installiert. Von diesen stehen drei auf dem Betriebsgelände der Salzgitter AG. Der hier erzeugte Grünstrom dient u. a. dem Betrieb des PEM-Elektrolyseurs (PEM: Protonen Exchange Membran Technologie) mit einer Leistung von zwei MWel. Das dabei eingesetzte Wasser ist Brauchwasser des Standortes der Salzgitter AG, das zuvor in der eigenen Wasseraufbereitungsanlage gereinigt wurde. Der grüne Wasserstoff wird mit einem Druck von 30 Bar über einen Pufferspeicher in das existierende betriebseigenen Wasserstoffnetz eingespeist. Die Investitionskosten für die Windkraftanlagen, den Elektrolyseur und die Infrastrukturelle Anbindung an die Produktionsprozesse beliefen sich auf rund 50 Mio. Euro.


Wasserstoff wird von der Salzgitter AG bereits heute beispielsweise bei der Inertisierung der Stahloberflächen eingesetzt und wurde bisher auf fossiler Basis extern mittels Trailer angeliefert (jährlicher Verbrauch: vier Mio. Nm3). In Großindustriellem Maßstab hat grüner Wasserstoff das Potential, die bisher auftretenden prozessbedingten CO2-Emissionen im Hochofenverfahren (Eisenerzreduktion) durch den schrittweisen Ersatz von Koks stetig um bis zu 95 Prozent in 2050 zu verringern. Bis 2026 könnten gemäß des Technologiekonzeptes SALCOS die ersten mit Wasserstoff betriebenen Direktreduktionsanlagen Hochöfen ersetzen. In diesem ersten Ausbauschritt sei eine jährliche CO2-Reduktion von 30 Prozent (rund zwei Mio. Tonnen CO2) zu realisieren. Bis 2050 sollen Direktreduktionsanlagen, die mit grünem Wasserstoff befeuert werden, sämtliche Hochöfen ablösen und so über 95 Prozent der prozessbedingten CO2-Emissionen bei der Stahlproduktion einsparen. Jährlich fielen in 2019 rund acht Mio. Tonnen CO2 am Standort Salzgitter an.


Um die hierfür benötigten Mengen an Wasserstoff am Standort selbst produzieren und für die eigenen Produktionsprozesse zur Verfügung stellen zu können, wurde zusätzlich der weltweit leistungsstärkste Hochtemperatur-Elektrolyseur installiert (Projekt GrInHy 2.0). Dieser basiert auf der SOEC-Technologie (Festoxid-Brennstoffzellen) und hat eine Leistung von 720 kWel. Mit Hilfe des SOEC-Elektrolyseurs, der ebenfalls durch Windstrom am Standort betrieben wird, kann der Wasserdampf aus der Abwärme der Stahlproduktion in rund 200 Nm3 grünen Wasserstoff pro Stunde umgewandelt werden. Ab einer Menge von 100 Tonnen grünen Wasserstoff ist gemäß der Salzgitter AG eine Produktion unter sieben Euro je Kilogramm grüner Wasserstoff möglich.


> Zugang zum Sektorkopplungsprojekt "Windwasserstoff Salzgitter"


> Zugang zum Technologiekonzept SALCOS


> Zugang zum Projekt GrInHy 2.0


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