{"id":5197,"date":"2022-04-16T00:05:00","date_gmt":"2022-04-15T22:05:00","guid":{"rendered":"https:\/\/emcel.com\/de\/?p=5197"},"modified":"2022-04-14T17:58:17","modified_gmt":"2022-04-14T15:58:17","slug":"gruener-wasserstoff-in-der-stahlindustrie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/emcel.com\/de\/gruener-wasserstoff-in-der-stahlindustrie\/","title":{"rendered":"Wie reduziert Gr\u00fcner Wasserstoff in der Stahlindustrie CO2-Emissionen?"},"content":{"rendered":"

In der Stahlindustrie k\u00f6nnen CO2<\/sub>-Emissionen durch ein Umstellen der Erzeugungsprozesse auf die sogenannte Direktreduktion mit Wasserstoff drastisch reduziert werden. Doch wie funktioniert dieses Verfahren und welche Potenziale bietet es?<\/p>\n

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Emissionen der Stahlindustrie<\/strong><\/h2>\n

Die Stahlindustrie ist eine energie- und emissionsintensive Branche. Deutschlandweit ist sie f\u00fcr ca. 6\u00a0% der CO2<\/sub>-Gesamtemissionen verantwortlich<\/a>. Der Gro\u00dfteil des erzeugten Stahls wird \u00fcber die Hochofen-Konverter-Route bereitgestellt. Hierbei wird Eisenerz mit Koks und Kohle als Energietr\u00e4ger und Reduktionsmittel in einem Hochofen bei bis zu 2.200\u00a0\u00b0C aufgeschmolzen, um Rohstahl zu gewinnen. Durch die Reduktion des Eisenerzes entstehen gro\u00dfe Mengen CO2<\/sub>, bis zu 1,7 t pro Tonne erzeugtem Stahl k\u00f6nnen anfallen.<\/p>\n

Wie reduziert Gr\u00fcner Wasserstoff in der Stahlindustrie CO2<\/sub>-Emissionen?<\/strong><\/h2>\n

Eine alternative Erzeugungsroute stellt die Direktreduktion<\/a> <\/a>dar, die bisher in einzelnen Anlagen angewendet wird. Hierbei werden die Reduktionsmittel durch Wasserstoff substituiert. Das Eisenerz wird bei einer Temperatur von ca. 1.000\u00a0\u00b0C durch den Wasserstoff zu sogenanntem Eisenschwamm reduziert. Auf diese Weise k\u00f6nnen die hohen prozessbedingten CO2<\/sub>-Emissionen vermieden werden. Der Eisenschwamm wird im Folgenden in einem Elektrolichtbogenofen aufgeschmolzen und zu Rohstahl weiterverarbeitet.<\/p>\n

Beim Einsatz von erneuerbaren Energien f\u00fcr die Wasserstofferzeugung, die W\u00e4rmebereitstellung und die Energiebereitstellung des Elektrolichtbogenofens ist die Erzeugungsroute praktisch CO2<\/sub>-neutral. Als \u00dcbergangsl\u00f6sung und erster Schritt zur Emissionsreduktion ist zudem der Einsatz von Erdgas zur Direktreduktion m\u00f6glich, dem sukzessive steigende Anteile Gr\u00fcner Wasserstoff beigemischt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n

\u00d6konomie und \u00d6kologie der Direktreduktion<\/strong><\/h2>\n

Aufgrund der aktuell anfallenden Mehrkosten der Stahlerzeugung mit Gr\u00fcnem Wasserstoff gibt es einen hohen F\u00f6rderbedarf f\u00fcr die ersten Anlagen. Zudem besteht ein hoher Bedarf an erneuerbarem Strom und gr\u00fcnem Wasserstoff, wenn das Verfahren CO2<\/sub>-neutral umgesetzt werden soll. Ausreichende Erzeugungskapazit\u00e4ten m\u00fcssen errichtet werden.<\/p>\n

Laut einer Untersuchung des Fraunhofer-Instituts IKTS<\/a> ergibt die Direktreduktion mit H2<\/sub> im Vergleich zur Hochofen-Konverter-Route ein CO2<\/sub>-Einsparpotenzial von 97,8\u00a0%. Insbesondere in Kombination mit einer Hochtemperatur-Elektrolyseanlage (siehe hierzu auch Frage des Monats April 2021: Welche Vorteile bietet die Hochtemperatur-Elektrolyse?<\/a>) am Standort, bei der zus\u00e4tzlich eine Abw\u00e4rmenutzung integriert werden kann, k\u00f6nnen Emissionen effizient reduziert werden.<\/p>\n

Gr\u00fcner Stahl braucht Gr\u00fcnen Wasserstoff<\/strong><\/h2>\n

Langfristig ist die Prozessumstellung von der Hochofenroute auf die Direktreduktion mit gr\u00fcnem H2<\/sub> im Hinblick auf Emissionsminderungen alternativlos. Die bereits umgesetzte erdgasbetriebene Direktreduktionsanlage des Stahlwerks ArcelorMittal<\/a> sowie das Transformationsprojekt SALCOS\u00ae der Salzgitter AG <\/a>zeigen sich hier als zukunftsweisend. Eine politische Steuerung ist notwendig, um ausreichende Kapazit\u00e4ten erneuerbarer Energien bereitzustellen und die Wirtschaftlichkeit der Erzeugung sowie die internationale Wettbewerbsf\u00e4higkeit des Stahls zu erhalten. Wird dies erm\u00f6glicht, kann \u00fcber das Direktreduktionsverfahren mit Wasserstoff in der Stahlindustrie bereits im kommenden Jahrzehnt eine deutliche Minderung der Emissionen erreicht werden.<\/p>\n

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Wir beraten Sie gerne ausf\u00fchrlich zum Thema Gr\u00fcner Wasserstoff in der Stahlindustrie<\/em>:<\/p>\n