28. September 2023 | Die Swiss Steel-Tochter Deutsche Edelstahlwerke (DEW) erhält rund eine halbe Millionen Euro Förderung von der Bundesregierung. Mit dem Geld soll am Standort Krefeld ein Wiedererwärmungsofen für den Betrieb mit Wasserstoff ertüchtigt werden. Die Maßnahme ist Teil des Projektes „H2-HotRoll“ des Stahlinstituts VDEh.
Die bewilligte Fördersumme beträgt nach Angaben der Swiss Steel Group 516.000 €. Dadurch soll in drei Jahren die Basis für die technische Umstellung auf wasserstoffbetriebene Öfen gelegt werden.
Die Leistung des Ofens liegt nach Angaben von Swiss Stell bei rund 2 MW. Das Projekte untersuche insbesondere die erwarteten Auswirkungen und die notwendige Anpassung der Ofeninfrastruktur (Brenner, Armaturen und Ofenkamme auf den Betrieb mit Wasserstoff.
Hintergrund: Wasserstoff hat eine höhere Flammtemperatur und einen erhöhten Wasseranteil bzw. verringerten CO2-Anteil im Heißgas. Dies führe zu einer Änderung des Wärmeübergangs im Ofen und einen veränderten Einfluss auf das verarbeitete Material. Hier könnte es zu unterschiedlicher Zunderbildung und geändertem Entkohlungsverhalten kommen, falls der Prozess nicht optimal eingestellt ist.
Wasserstoff-Pipeline noch nicht vorhanden
Eine Herausforderung habe der Stahlhersteller schon während der Planungsphase bemerkt. Für den kontinuierlichen Wasserstoffbetrieb eines Wiedererwärmungsofen mit 10-MW-Leistung wäre der Anschluss an eine Wasserstoffpipeline nötig. Dies sei jedoch in Deutschland aktuell nicht realisierbar.
Deswegen entschied der Stahlkonzern, einen kleineren Wiedererwärmungsofen am Krefelder Standort für das Projekt umzubauen. Dieser Ofen besitze nur eine Anschlussleistung von maximal 2 MW und könne daher auch mit Wasserstoff aus Tankanlagen versorgt werden.
Begleitet werden die Betriebsversuche von Computational Fluid Dynamics- (CfD), also Strömungs-Simulationen und weiterführenden Versuchen im Technikum des Partners VDEh-Betriebsforschungsinstitut (BFI).
Anpassung erst bei höherem H2-Anteil notwendig
Das Projektteam will auch Szenarien für die Zukunft entwickeln. Sollten langfristig nur geringe Mengen Wasserstoff vorhanden sein, müsse man auf ein Erdgas-Wasserstoff-Gemisch zurückgreifen. Daher wird auch die Auswirkung von solchen Gemischen mit verschiedenen Wasserstoffanteilen auf die Ofeninfrastruktur untersucht.
Bislang geht das Unternehmen davon aus, dass ein geringfügiger Anteil von Wasserstoff mit der bisherigen Ofenkonfiguration funktioniert. Erst bei höheren Anteilen seien Anpassungen an den Armaturen und der Mess- und Regelungstechnik notwendig.
Ein weiteres Ziel des Förderprojektes ist die Erstellung eines Maßnahmenkatalogs und eine Abschätzung der Kosten für die Umstellung weiterer Öfen. So wollen die Ingenieure Potentiale und Hemmnisse aufzeigen, um insgesamt eine höhere Akzeptanz für Wasserstofftechnik zu erreichen.
Wasserstoff in der Stahlherstellung
Das Förderprojekt „H2-HotRoll“ befasst sich mit der Umstellung von erdgas-befeuerten Wiedererwärmungsöfen auf grünen Wasserstoff. Das Vorhaben soll dabei die Ziele der nationalen Wasserstoffstrategie vom 10.06.2020 adressieren. Gefördert es durch das 7. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung: Förderaufruf „Technologieoffensive Wasserstoff“. Organisiert und verwaltet durch den Projektträger Jülich (PTJ).
Das Bundesministerium für WIrtschaft und Klimaschutz (BMWK) hat in diesem Jahr bereits hohe Summen in ähnliche Projekte investiert: So erhielt Salzgitter im April eine Milliarde für sein SALCOS-Projekt; im Juli bekam Thyssenkrupp Steel ebenfalls eine Zusage über 2 Mrd. €.
Weitere Informationen zu den Green-Steel-Projekten der Swiss Steel Group finden Sie hier.
