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Zum integrierten, klimafreundlichen Hüttenwerk
Bei der Produktion im Hüttenwerk der Salzgitter AG fallen jährlich etwa acht Millionen Tonnen CO2 an, die zu den gegebenen technischen Bedingungen und mit den zur Verfügung stehenden Anlagen prozessbedingt unvermeidbar sind. Diese CO2 -Emissionen könnten durch ein spezielles Produktionsverfahren massiv gesenkt werden. „Steelmaking. Reinvented.“ – Stahlerzeugung. Neu erfunden. So lautet das strategische Ziel, gebündelt unter dem Projektnamen SALCOS® (Salzgitter Low CO2Steelmaking).
- Dr. Helfried Schmidt, Vorstand Oskar-Patzelt-Stiftung Foto: Boris Loeffert
GRAUER UND GRÜNER WASSERSTOFF: Um grauen Wasserstoff herzustellen, wird in der Regel Erdgas unter Hitze in Wasserstoff und CO₂ umgewandelt (Dampfreformierung). Das CO₂ wird anschließend ungenutzt in die Atmosphäre abgegeben und verstärkt so den globalen Treibhauseffekt: Bei der Produktion einer Tonne H2 entstehen rund zehn Tonnen CO₂. Grüner Wasserstoff wird unter Einsatz erneuerbarer Energien ohne CO2-Emissionen hergestellt.
Bei der Produktion einer Tonne Wasserstoff entstehen bis zu zehn Tonnen CO₂. Das Ergebnis: grauer Wasserstoff. Wenn aber Erneuerbare bei der Erzeugung zum Einsatz kommen, erhält man grünen Wasserstoff – und die gewünschte Klimabilanz. Der Einsatz von Wasserstoff in Hüttenwerken bietet das Potenzial, die prozessbedingten CO2-Emissionen der Stahlerzeugung künftig signifikant zu verringern.
Neue Wege der Stahlerzeugung
Die Salzgitter AG, Deutschlands zweitgrößtes Hüttenwerk hat den Umbau zum klimafreundlichen integrierten Hüttenwerk als strategisches Ziel ausgegeben. Kern ist der zukünftige Einsatz größerer Mengen an Wasserstoff zur Verringerung direkter CO2-Emissionen bei der Stahlherstellung. Ein Schritt dorthin ist das Sektorkopplungsprojekt „Windwasserstoff Salzgitter“, hier soll in Salzgitter Wasserstoff mittels Elektrolyse und Strom aus Windkraft erzeugt werden.
Auf dem Konzerngelände werden sieben Windkraftanlagen mit einer Leistung von 30 Megawatt errichtet und betrieben, von denen sich drei auf dem Areal des Hüttenwerks befinden. Sie werden zusätzlichen grünen Strom liefern für eine 2,5-Megawatt-Elektrolyseanlage, gebaut von Siemens Gas and Power. Die Anlage soll den kompletten gegenwärtigen Wasserstoffbedarf decken.
Der Industriegaslieferant Linde wird die kontinuierliche Versorgung des Wasserstoffbedarfs absichern. Schon heute wird in der Stahlherstellung bei Glühprozessen Wasserstoff verwendet, den Linde anliefert. Im Rahmen dieses Projektes wollen die Partner Know-how für eine klimafreundliche Wasserstofferzeugung aufbauen sowie Erfahrungen mit der Vor-Ort-Produktion von Wasserstoff und dessen Einbindung in ein integriertes Hüttenwerk mit seinen komplexen Produktionsprozessen sammeln.
Wasserstoff durch PEM-Elektrolyse
Bereits jetzt gibt es im Hüttenwerk Bedarf an Wasserstoff. Zurzeit ist dieser noch „grau“, hergestellt in der Regel aus Erdgas und per Tanklaster angeliefert. Diesen will man künftig über das Projekt „Windwasserstoff Salzgitter“ ersetzen. In das Vorhaben investieren die Projektpartner allein 50 Millionen Euro. Kernstück des Projektes wird die PEM-Elektrolyseanlage. Sie kann rund 400 Normkubikmeter Wasserstoff pro Stunde produzieren. PEM ist die Abkürzung für Proton Exchange Membrane, ein technisch bewährtes Verfahren, bei dem durch Anlegen einer elektrischen Spannung Protonen durch eine Membran wandern. Dabei teilt sich Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff. Das benötigte destillierte Wasser wird in einer konzerneigenen Anlage gewonnen, die das Brauchwasser aus dem Hüttenwerk aufbereitet.
Aber, grüner Wasserstoff als Reduktionsmittel ist teurer als Kohle. Das bedeutet für das Endprodukt: „Eine Tonne Stahl à la SALCOS dürfte bis zu circa zwei Drittel teurer werden als heute“, so eine Studie des Think Tanks „Agora Energiewende“. Der Umbau zum klimafreundlichen Stahlwerk kann daher erst Realität werden, wenn aus der Politik klare Rahmenbedingungen kommen, wie diese Wettbewerbsverzerrung ausgeglichen werden kann. Weitere Information unter:
www.windh2.de
Verlagsbeitrag: Dr. Helfried Schmidt
