Thyssenkrupp will Weißblechherstellung mit Wasserstoff optimieren

2022-09-24 13:29:56 By : Ms. Phoebe Pang

Thyssenkrupp Rasselstein forscht, wie sich Wasserstoff in der Weißblechproduktion nützlich machen kann. Der Förderaufruf „Technologieoffensive Wasserstoff“ steckt den Rahmen. Hier die Details ...

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz fördert zwei Verbundvorhaben, an denen die Thyssenkrupp Rasselstein GmbH im Rahmen des Förderaufrufs „Technologieoffensive Wasserstoff“ beteiligt ist. Die Projekte beschäftigen sich mit der Frage, wie Wasserstoff als Energieträger die CO2-Emissionen in der Stahlindustrie auch in der Weiterverarbeitung reduzieren kann – also nicht nur bei der Stahlerzeugung an sich, heißt es dazu. Beide Forschungsvorhaben sind Teil der umfassenden, langfristigen Dekarbonisierungsstrategie der Thyssenkrupp Steel Europe AG

Die Forschungsprojekte sind für Deutschlands einzigen Weißblechhersteller, wie betont wird, ein wichtiger Bestandteil der Nachhaltigkeitsstrategie am Standort Andernach. Denn bis zum Jahr 2045 will das Unternehmen dort jährlich rund 400.000 Tonnen CO2-Emissionen einsparen. Das entspricht in etwa den Emissionen, die im umliegenden Landkreis Mayen-Koblenz mit seinen 215.000 Einwohnern durch den privaten Verbrauch von Erdgas innerhalb von zwei Jahren verursacht werden. Die Pläne von Thyssenkrupp Rasselstein seien für die Region also ein großer Schritt hin zur Klimaneutralität. Bei beiden Vorhaben geht es genauer gesagt, um den Einsatz von Wasserstoff in den energieintensiven Glühprozessen der Weißblechherstellung. Diese Prozesse braucht es aber, um die beim Kaltwalzen zerstörte kristalline Struktur des Werkstoffs wiederherzustellen, die das Blech widerstandsfähiger macht.

Beim Forschungsprojekt „FlexHeat2Anneal“ (Förderkennzeichen 03EN2078 A-C, Laufzeit drei Jahre) liegt der Schwerpunkt auf dem Einsatz von Wasserstoff in der sogenannten Durchlaufglühe. In dieser wird das Feinstband abgewickelt und bei hoher Temperatur in kurzen Durchlaufzeiten, über Rollen geführt, rekristallisiert, wie die Protagonisten erklären.

Bisher, heißt es weiter, glüht man das Feinstband vor allem durch die Energie von Erdgas. Künftig soll der fossile Energieträger durch die Beimischung von grünem Wasserstoff aber sukzessive ersetzt werden. Durch Wasserstoff in der Glühe ergeben sich aber verschiedene Fragestellungen, denn Wasserstoff verbrennt schon mal heißer als Erdgas. Deswegen müssen die Brenner und Strahlheizrohre angepasst werden, merken Experten aus diesem Gebiet an. Auch enthält das Abgas sehr viel Wasserdampf. Man könne aber erst beurteilen, ob das ein Problem gibt, wenn entsprechende Versuche im Labor abgeschlossen seien, um die Erkenntnisse auf die Großanlage zu übertragen. Was außerdem fehlt, sind angepasste Sicherheitskonzepte, damit die Anlagen auch mit Wasserstoff in der Glühe betriebssicher bleiben. Bei diesem Projekt sind übrigens auch das Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik der RWTH Aachen und die WS Wärmeprozesstechnik GmbH beteiligt.

Die Nummer zwei der Forschungsvorhaben nennt sich „H2-DisTherPro“ (Förderkennzeichen 03EN2077 A-D, Laufzeit drei Jahre) und zielt darauf ab, kohlenstoffhaltige Brenngase durch Wasserstoff an diskontinuierlich betriebenen Thermoprozessanlagen zu substituieren. Dazu will man bis zu 100 Prozent Wasserstoff an den Haubenglühen von Thyssenkrupp Rasselstein einsetzen. In diesem Verfahren verweilt das Feinstband gestapelt als Coils bis zu 48 Stunden, wobei es ebenso rekristallisiert, sagen die Experten.

In Rahmen des Forschungsprojekts wird die Infrastruktur zur Einbindung von Wasserstoff erarbeitet, der diskontinuierliche Glühprozesses mit Wasserstoffbeheizung soll modelliert werden und eine Langzeiterprobung an ausgewählten Glühhauben steht ebenfalls im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten. Herausforderungen sind auch hier einen sicheren Betrieb sowie eine gleichbleibend hohe Produktqualität zu garantieren.

Im Duisburger Technikum des Vdeh Betriebsforschungsinstituts wird dazu eine Versuchsanlage zur Entwicklung einer geeigneten Brennertechnologie aufgebaut. Parallel dazu würden bereits die werksinternen Energieprozesse in Andernach für den späteren Einbau eines Demonstrators angepasst.

Dabei forscht die Thyssenkrupp Rassselstein mit der Thyssenkrupp Steel Europe AG, der Vdeh Betriebsforschungsinstitut GmbH und der Küttner Automation GmbH.

Mit den Versuchen betreiben die Partner praxisnahe Grundlagenforschung, die weit über das eigene Werk von Interesse ist, wie man betont. Denn egal, ob es ums Schmelzen, Gießen, Umformen, Trocknen oder Wärmebehandeln von Metall geht: Brenner-Know-how kommt dabei breit zum Einsatz. Je mehr dekarbonisiert würde, desto mehr Wissen könne folglich für verschiedene industrielle Prozesse daraus gezogen werden.

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Thyssenkrupp testet Wasserstoffstahl-Herstellung im laufenden Betrieb

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