Meilenstein für die Stahlproduktion

Thyssenkrupp hat in Duisburg eine Versuchsreihe zum Einsatz von Wasserstoff im Hochofenbetrieb gestartet. Sie dient dem Ziel, die bei der Stahlherstellung entstehenden CO2-Emissionen nachhaltig zu reduzieren. Der Versuchsstart markiert einen Meilenstein in der Transformation zur klimaneutralen Stahlproduktion.

28. November 2019
Meilenstein für die Stahlproduktion
Von links: Dr. Jens Reichel, Leiter Technische Dienstleistungen & Energie Thyssenkrupp Steel Europe, Gilles Le Van, Vorsitzender der Geschäftsführung von Air Liquide Deutschland, Premal Desai, Sprecher des Vorstands Thyssenkrupp Steel Europe, der stellvertretende Thyssenkrupp-Steel-Europe-Betriebsratsvorsitzende Horst Gawlik, NRW-Wirtschafts- und Digitalminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart, Thyssenkrupp-Vorstand Dr. Klaus Keysberg, der Thyssenkrupp-Steel-Europe-Gesamtbetriebsratsvorsitzende Tekin Nasikkol, Thyssenkrupp-Steel-Europe-Produktionsvorstand Dr. Arnd Köfler, Henning Rehbaum, Sprecher für Wirtschaft, Energie und Landesplanung der CDU-Fraktion im Landtag NRW, und Stefan Schreiber, Hauptgeschäftsführer IHK zu Dortmund. (Bild: Thyssenkrupp)

Die gestartete Versuchsreihe ist ein wichtiger Baustein der Klimastrategie von Thyssenkrupp. Bis 2050 will das Unternehmen klimaneutral werden. Bis 2030 sollen die Emissionen aus Produktion und Prozessen im eigenen Unternehmen sowie die Emissionen aus dem Bezug von Energie um 30 Prozent reduziert werden.

»Wir haben uns mit unserer Klimastrategie ein klares Ziel gesetzt«, sagt Dr. Klaus Keysberg, Mitglied des Vorstands von Thyssenkrupp. »Die Stahlproduktion nimmt für die Erreichung unserer Klimaziele eine wichtige Rolle ein, denn der Hebel der Sparte bei der Senkung der Emissionen ist groß. Deswegen treiben wir den Wandel zur Wasserstofftechnik mit aller Kraft voran.«

Wasserdampf statt CO2

Beim klassischen Hochofenprozess werden für die Herstellung von einer Tonne Roheisen rund 300 Kilogramm Koks und 200 Kilogramm Kohlenstaub benötigt. Der Kohlenstaub wird im unteren Schachtbereich des Hochofens als zusätzliches Reduktionsmittel über sogenannte Blasformen eingeblasen. Zum Versuchsstart wurde an einer dieser Blasformen am Hochofen 9 Wasserstoff injiziert.

Damit beginnt eine Versuchsreihe, in der Thyssenkrupp Steel den Einsatz von Wasserstoff schrittweise erst auf alle 28 Blasformen dieses Hochofens und ab dem Jahr 2022 dann auf alle drei weiteren Hochöfen ausweiten will. Der Vorteil: Während beim Einsatz von Einblaskohle CO2-Emissionen entstehen, entsteht beim Einsatz von Wasserstoff Wasserdampf. Somit können an dieser Stelle im Produktionsprozess bis zu 20 Prozent CO2 eingespart werden.

»Der heutige Tag ist wegweisend für die Stahlindustrie«, sagt Premal Desai, Sprecher des Vorstands von Thyssenkrupp Steel Europe. »Wir leisten hier Pionierarbeit. Die Nutzung von Wasserstoff ist der entscheidende Hebel für eine klimaneutrale Stahlproduktion. Der heutige Versuch ist ein wichtiger Schritt in der Transformation unserer Produktion, an deren Ende grüner Stahl stehen wird.«

Vom Labor in den Industriemaßstab

Der Versuchsstart markiert auch den Übergang des Projekts in den industriellen Maßstab. In den letzten Monaten wurden vorgelagerte Untersuchungen und Simulationsrechnungen durchgeführt. Mit dem Versuch im laufenden Hochofen wird das Projekt auf die nächste Ebene gehoben. »Wir wollen durch die Nutzung von Wasserstoff die Emissionen senken und gleichzeitig weiterhin Roheisen in gewohnter Qualität produzieren«, erläutert Dr. Arnd Köfler, Produktionsvorstand von Thyssenkrupp Steel Europe.

Gleichzeitig betritt Thyssenkrupp mit der Versuchsreihe am Hochofen 9 technisches Neuland. Es geht jetzt darum, den Betriebsablauf im Hochofen kontinuierlich zu analysieren und auszuwerten. Dr. Köfler: »Die Ergebnisse werden uns helfen, die Ausweitung des Wasserstoffeinsatzes auf alle 28 Blasformen des Hochofens gezielt anzugehen.«

Wasserstoff-Infrastruktur gewinnt an Bedeutung

Wasserstoff wird in den kommenden Jahrzehnten ein zentraler Treiber für die Klimastrategie von Thyssenkrupp Steel sein. Nach der Umstellung der Hochöfen plant das Unternehmen ab Mitte der 2020er-Jahre den Aufbau von großtechnischen Direktreduktionsanlagen, die dann mit wasserstoffhaltigen Gasen betrieben werden. Der dort produzierte Eisenschwamm wird zunächst in den bestehenden Hochöfen eingeschmolzen, soll langfristig aber in Elektrolichtbogenöfen mithilfe erneuerbarer Energien zu Rohstahl verarbeitet werden.

Mit Air Liquide ist beim Einblasversuch ein Projektpartner an Bord, der Expertise in der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette von der Produktion bis zur Speicherung hat. Gilles Le Van, Vorsitzender der Geschäftsführung von Air Liquide Deutschland: »Wasserstoff ist der Schlüssel zu Energiewende und industrieller Transformation gleichermaßen. Dieses besondere Molekül kann beides sein: Grundstoff für die Wirtschaft und Medium zur Energiespeicherung und -rückgewinnung.«

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