15. Dezember 2023 | Der Dresdener Elektrolyseurhersteller Sunfire GmbH und die Salzgitter AG haben mit der TU Bergakademie Freiberg GrInHy3.0 die dritte Runde ihrer Forschungskooperation zum industriellen Einsatz der Hochtemperatur-Elektrolyse in der Stahlproduktion gestartet. Die überarbeiteten SOEC-Stacks von Sunfire sollen nun noch robuster und effizienter arbeiten.
Die Projektpartner am SOEC-Elektrolyseur in Salzgitter (© Salzgitter AG)
Im Forschungsprojekt GrInHy3.0 wollen die Projektpartner eine nach Angaben von Sunfire effizientere und robustere Version der SOEC-Stack-Technologie in das Wasserstoffnetz des Stahlwerks der Salzgitter Flachstahl GmbH integrieren. Christian von Olshausen, CTO von Sunfire erklärt:
“Stahlwerke sind die perfekte Umgebung für den Einsatz von SOEC-Elektrolyseuren. Deshalb ist es für uns optimal, dass wir unsere langjährige Partnerschaft mit der Salzgitter AG fortsetzen und die neuen Module unter realen Einsatzbedingungen validieren können.“
Die Anlage produziere rund 16,5 kg Wasserstoff pro Stunde. Diesen will Salzgitter dann unter anderem für die Direktreduktion von Eisenerz in der Versuchsanlage µDral verwenden.
Stacks produzierten 190 t H₂
GrInHy3.0 knüpft an die Kooperation der Projektreihe GrInHy („Green Industrial Hydrogen“) an. Im Vorgängerprojekt erreichte der SOEC-Elektrolyseur von Sunfire einen Rekordwirkungsgrad von 84 %.
Nach mehr als 19.000 Betriebsstunden und 190 t erzeugtem Wasserstoff die vorhandenen acht Module nun ersetzt. Dafür würden zwei neue Testmodule mit einer Leistung von 540 kW in die vorhandene Infrastruktur integriert. Sie sollen wichtige Erkenntnisse für die bevorstehende Serienfertigung der SOEC-Stacks liefern. Die Inbetriebnahme der Test-Anlage ist für das Jahr 2024 geplant.
Da die SOEC-Elektrolyseure Wasserdampf bei einer Temperatur von 850 °C in Sauerstoff und Wasserstoff spalten, wird das Material stark beansprucht. Deshalb habe der Sunfire insbesondere die Temperaturbeständigkeit und Widerstandskraft seiner Stacks weiterentwickelt.
TU untersucht Wiederverwendung und Recycling der Stacks
Die TU Bergakademie Freiberg komplettiert das Projektkonsortium. Forschende am Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe betrachten verschiedene Nachhaltigkeitsaspekte und prüfen unter anderem Möglichkeiten des Recyclings und der Wiederverwendung der Komponenten. Außerdem untersuchen sie den Lebenszyklus der SOEC-Stacks.
„In diesem Teil des Projekts betrachten wir bereits eine langfristige Perspektive, wie wir die Umweltauswirkungen des zukünftigen Abfallstroms minimieren können, der bei der Herstellung und dem Verbrauch von Wasserstoff entsteht. Am INEMET liegt der Schwerpunkt unserer Forschung nicht nur auf der Entwicklung der Recyclingstrategie für den SOEC-Stack, sondern auch auf der Erstellung einer simulationsbasierten Ökobilanz für das gesamte HTC-Modul, um einen umfassenden Überblick über alle benötigten Rohstoffe und Massenströme im System zu erhalten.
Die angewandte Methodik wird es ermöglichen, ein Closed-Loop-Design zu definieren, um die Materialien aus dem End-of-Life (EoL) SOEC-Stacks zu recyceln, damit sie in neuen Stacks wiederverwendet werden können“, erläuterte Prof. Dr.-Ing. Alexandros Charitos, Institutsdirektor INEMET an der Technischen Universität Bergakademie Freiberg.
Das Forschungsprojekt GrInHy3.0 hat eine Laufzeit bis 2027 und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) geförder. Die Forschungsreihe ist Teil des Salcos-Programms von Salzgitter.
Zur Website von GrInHy2.0 Weitere Informationen zum Salcos-Programm
