27. Mai 2024 | Die Kupferindustrie ist eine der energieintensiven Industrien Deutschlands. Nun strebt sie die Umstellung zahlreicher Prozesse auf grünen Wasserstoff an. Allerdings stellt sie das vor große Herausforderungen, wie Kupferproduzent KME Germany und der Kupferverband anhand verschiedener Studien festgestellt haben.
Die Umstellung auf klimafreundlichen Wasserstoff ist in der Kupferindustrie nicht ohne Weiteres darstellbar, so der Verband in einer Pressemitteilung. Zunächst gelte es, Produktionsanlagen und -prozesse umzurüsten, um Wasserstoff effizient und sicher nutzen zu können. Dies sei jedoch oft mit „beträchtlichen Investitionskosten verbunden, die für viele Unternehmen eine finanzielle Hürde darstellen“, so Frank Otten, Head Corporate EHSQ-Management bei KME Germany GmbH Osnabrück.
Daher gelte es immer zu prüfen, inwiefern eine solche Investition Sinn mache. Bei Temperaturen von 300-500 Grad Celsius, wie sie bei der Wärmebehandlung notwendig sind, lasse sich durchaus elektrifizieren, so Otten. „Aber im Schmelzprozess benötigen wir höhere Temperaturen, da müssen dann andere Lösungen her.“
Versorgungsnetz muss ausgebaut werden
Ein weiterer entscheidender Punkt sei die Wasserstoff-Versorgungslage. Viele Kupfer verarbeitende Betriebe seien nicht oder noch nicht für das Wasserstoff-Kernnetz berücksichtigt. Damit seien für diese Unternehmen zusätzliche Lösungen für Logistik und Transport von Wasserstoff notwendig, um das Gas zu den Werken zu führen. Methoden wie der Lkw-Transport seien dabei zwar denkbar, aber ökonomisch unsinnig.
Unternehmen der Kupferbranche prüften daher eigene Wege, um eine nachhaltige Wasserstoffversorgung zu sichern. KME ist im September 2023 beispielsweise eine Wasserstoffkooperation mit regionalen Kooperationspartnern eingegangen. Die Partner planen unter anderem eine Elektrolyseanlage mit Wasserstoffleitungsnetz sowie den Bau von Wasserstofftankstellen. „Für uns lohnt sich die Investition, weil wir auf mehreren Ebenen von dem Projekt profitieren“, so Otten zu den Beweggründen von KME.
Dazu erklärt Sven Morgen vom Deutschen Wasserstoff-Verband (DWV): „Die wirtschaftlichste Methode ist der gasförmige Transport von Wasserstoff per Pipeline, besonders für lange Distanzen von etwa 3.000 bis 4.000 Kilometern. Dies wird auch vom Nationalen Wasserstoffrat als die ´sicherlich einfachste Variante` angesehen. Allerdings habe sich die Regierung bei den Vorplanungen für das Wasserstoffkernnetz an den Standorten der großen Verbraucher, insbesondere der Stahlindustrie, orientiert. „Wasserstoffaffine Industrien” wie die Kupferbranche müssten der Politik nun deutlich machen, dass ihre Wasserstoffbedarfe bei der künftigen Planung regionaler Verteilnetze zu berücksichtigen seien.
Kupferwerkstoffe sind H2-ready
Wesentlich für die Umsetzung der nationalen Wasserstoff-Strategie sei es die Materialverträglichkeit der Gas-Infrastruktur. Dazu zähle nicht nur der Bau neuer Anlagen, sondern auch die Umrüstung von Bestandsanlagen im Bereich der Gasherstellung, -bevorratung, – transport und -verbrennung. Um den Einfluss von Wasserstoff auf Kupferwerkstoffe zu untersuchen, hat der in Düsseldorf ansässige Kupferverband in Kooperation mit der Ruhruniversität Bochum ein umfangreiches Testprogramm entwickelt, das an unterschiedlichen Kupferlegierungen durchgeführt. Zu den Ergebnissen erklärt Christian Blecking vom Kupferverband:
„Sämtliche untersuchten Kupferwerkstoffe von Reinkupfer über Bronzen und Messing bis hin zu hochlegierten Kupferwerkstoffen sind problemlos im Kontakt mit Wasserstoff einsetzbar. Dabei können Kupferlegierungen sogar höhere Festigkeiten als viele wasserstofftaugliche Stähle erreichen.“
Für die Entwicklung einer grünen Wasserstoffwirtschaft auch unter sich verändernden Umweltbedingungen seien jedoch geeignete wirtschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen ebenso unerlässlich wie eine zuverlässige Versorgung der energieintensiven Industrien mit dem Energieträger. Zusätzlich müsse die deutsche Wasserstoffversorgung im internationalen Wettbewerb finanzierbar bleiben. Die Kupferindustrie sei indes „auf jeden Fall” bereit für die energetisch Transformation.
(Quelle: Kupferverband/2024)
