Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 37 Millionen Euro geförderte Reallabor der Energiewende geht laut aktueller Pressemeldung von thyssenkrupp in die Umsetzung. Beim Start von H2Stahl in Duisburg stellten die Konsortialpartner thyssenkrupp Steel, Air Liquide Deutschland und das VDEh Betriebsforschungsinstitut (BFI, Projektkoordination) nun die Weichen für die ersten Schritte.
Arbeitspakete sind laut Presseinformation zum einen die Ausweitung des Wasserstoffeinsatzes auf den gesamten Hochofen 9 inklusive des Baus einer Pipeline zur Erprobung des großindustriellen Einsatzes von Wasserstoff in der Stahlherstellung. Zum anderen werde mit dem Bau und versuchstechnischen Betrieb einer Direktreduktions-Versuchsanlage der Technologiesprung in die wasserstoffbasierte, klimaneutrale Roheisenproduktion erprobt. Die Gesamtkosten des auf fünf Jahre geplanten Projekts liegen laut thyssenkrupp im hohen zweistelligen Millionenbereich.
Am 11. November 2019 hat thyssenkrupp Steel als erstes Unternehmen weltweit Wasserstoff in einen laufenden Hochofen eingeblasen Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Reallabors H2Stahl wird der Wasserstoffeinsatz nun auf alle 28 Blasformen des Hochofens ausgeweitet.
Zugleich werde die werksinterne Infrastruktur auf eine großindustrielle Versorgung mit Wasserstoff vorbereitet. Dies umfasst auch die Anbindung an die bestehende Wasserstoff-Infrastruktur von Air Liquide. Um eine kontinuierliche Wasserstoffversorgung des Hochofens zu sichern, wird vom Projektpartner Air Liquide eine rund sechs Kilometer lange Pipeline gebaut werden. Diese verbindet das Duisburger Stahlwerk mit dem Produktionsnetzwerk von Air Liquide.
Um den entscheidenden Technologiewechsel von der klassischen Hochofentechnologie zur wasserstoffbasierten Direktreduktion vorzubereiten, wird im Rahmen von H2Stahl außerdem eine Direktreduktions-Versuchsanlage gebaut werden. In der neu zu konzipierenden, vom BFI betriebenen und wissenschaftlich betreuten Anlage soll der Einsatz von wasserstoffhaltigen Prozessgasen in Kombination mit Erdgas und reinem Wasserstoff erprobt werden.
Neben marktüblichen Einsatzmaterialien für Direktreduktionsanlagen werden auch weitere eisenoxidhaltige Einsatzstoffe, bis hin zu potenziell geeigneten Reststoffen, zum Einsatz kommen. Für die wissenschaftliche Auswertung wird die Direktreduktions-Versuchsanlage mit zusätzlicher Messtechnik ausgestattet werden. Begleitet werden die Untersuchungen in der Direktreduktions-Versuchsanlage durch Modellierungen sowie Sonderuntersuchungen im Technikum des BFI. Im Vordergrund der geplanten Arbeiten stehen die Untersuchung der Reduktionsprozesse und der Verfahrensparameter, um einen reibungslosen Übergang auf die späteren Großanlagen zu gewährleisten.