Foto einer gläsernen Häuserfassade aus der Froschperspektive, am Himmel grüne Baumkronen

Praxisbeispiel

COSIMa

Wie kann die energieintensive Flachglasindustrie klimaneutral werden?

100.000 Tonnen

CO₂ könnten jährlich durch eine Dekarbonisierung des Standorts eingespart werden.

Ihr Kontakt

Dr. Iris Rieth-Menze

Dr. Iris Rieth-Menze

Teamleiterin Prozesswärme/Kohlenstoff/Wasserstoff

Dr. Joachim Frielingsdorf

Dr. Joachim Frielingsdorf

Referent Kommunikation

Im Rahmen des Projekts COSIMa forschte Saint-Gobain gemeinsam mit dem gwi Essen sowie drei Instituten der RWTH Aachen an einer zukunftsgerichteten und vor allem klimaneutralen Glasindustrie (nach Scope 1 und 2, GHG Protocol). Über eine detaillierte Machbarkeitsstudie sollte COSIMa aufzeigen, mit welchen Maßnahmen der Glashersteller Saint-Gobain CO₂-neutral produzieren kann.

Herausforderungen in der Flachglasindustrie 

Die Herstellung von Glas ist ein energieintensiver Prozess. Es werden Prozesstemperaturen von ca. 1.560°C benötigt, die derzeit durch die Verbrennung von Erdgas erreicht werden. Um diesen Prozess zukünftig klimaneutral durchführen zu können, müssen u.a. die Voraussetzungen für den Einsatz eines grünen Brennstoffs, wie bspw. grüner Wasserstoff, geschaffen werden. Denn aufgrund der Größe der Glaswanne und der benötigten Produktqualität kann der Prozess nicht vollständig elektrifiziert werden.  

Umstellung der Prozesse 

Der Einfluss von Wasserstoff auf den Schmelzprozess, die Glasqualität und die Anlagen ist derzeit wenig erforscht. COSIMa untersuchte daher, ob der Einsatz von großindustriellen Wasserstoffanwendungen für die Glasproduktion überhaupt möglich ist. Dafür entwickelte das Projekt ein Konzept eines neuartigen innovativen Glasschmelzofen, der teils elektrifiziert wird und darüber hinaus mit Wasserstoff befeuert werden kann. Zudem wurden weitere Energieeinsparungsmaßnahmen für die Glasweiterverarbeitung sowie die energetisch und betriebswirtschaftlich optimale Energienutzung und -erzeugung am gesamten Standort in Zusammenarbeit mit angrenzenden Kommunen, wie bspw. die Abwärmenutzung in der Fernwärme, untersucht und modelliert. 

Die Aussichten sind vielversprechend: Durch die Dekarbonisierung eines Standorts könnten jährlich ca. 100.000 t CO2 eingespart werden. 

“COSIMa hat sich zum Ziel gesetzt, die Machbarkeit einer wettbewerbsfähigen und CO2-neutralen Glasproduktion und -verarbeitung am Saint-Gobain Standort Herzogenrath zu prüfen. Zusammen mit unseren Partnern aus Forschung, Industrie und Kommunen möchten wir den Nachweis erbringen, dass dies auch an einem Traditionsstandort des rheinischen Reviers, durch den Einsatz von innovativer Technik und der intelligenten Kombination von regenerativer Energie- und Wärmeerzeugung und einer optimierten -nutzung, gelingen kann.”

Dr. Stephan Behle, Director Saint-Gobain Research Germany

Nutzen für die Zukunft 

Zwischenergebnisse des Projekts konnten bereits in einem großindustriellen Wasserstoffversuch verwertet werden. So wurde der Glasschmelzofen über fünf Tage mit über 30 Prozent Wasserstoff (energetisch) betrieben. Das entspricht 33 Tonnen (t) Flüssigwasserstoff.

Im Rahmen einer ganzheitlichen energetischen Transformation eines Standortes wurde zudem modellhaft sowohl der Energiebedarf optimiert als auch eine Integration in das lokale Energiesystem simuliert, z. B. durch die Abgabe der Abwärme in ein Fernwärmenetz.

Die Ergebnisse und Erkenntnisse des Projekts COSIMa werden mit weiteren konzerninternen Untersuchungen (Elektrifizierung der Glasschmelze, Umgang mit Prozessemissionen etc.) zusammengeführt, woraus sich dann zukünftige Konzepte einer dekarbonisierten Glasproduktion inklusive der Vermeidung von Prozessemissionen ergeben.

Die Projektergebnisse von COSIMa sollen zukünftig auch weitere Produktionsstandorte von Saint-Gobain auf dem Weg zur Klimaneutralität unterstützen.

Das gesamte Projekt wurde mit Mitteln des Landes Nordrhein-Westfalen mit rund 3,5 Mio. € gefördert und durch den Projektrräger Jülich betreut.

100.000 Tonnen

CO₂ könnten jährlich durch eine Dekarbonisierung des Standorts eingespart werden.

Ihr Kontakt

Dr. Iris Rieth-Menze

Dr. Iris Rieth-Menze

Teamleiterin Prozesswärme/Kohlenstoff/Wasserstoff

Dr. Joachim Frielingsdorf

Dr. Joachim Frielingsdorf

Referent Kommunikation