20 Mio.
Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr mittelfristig wirtschaftlich verwertbar.
Um die CO2-Emissionen bei der Stahlproduktion zu reduzieren, arbeitet thyssenkrupp im Forschungsprojekt „Carbon2Chem“ mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie an einer stofflichen Nutzung von Hüttengasen. Als Rohstoff für Chemikalien können die Prozessgase aus dem Hochofen beispielsweise für die Produktion von Kraftstoffen, Kunststoffen und Düngemitteln genutzt werden.
Im Stahlwerk von thyssenkrupp in Duisburg werden Hüttengase bislang thermisch verwertet. Dabei entstehen jedoch CO2-Emissionen, die das Unternehmen und seine Partner, die sich im Rahmen von IN4climate.NRW für eine klimaneutrale Zukunft der Industrie engagieren, vermeiden wollen. Ein möglicher Lösungsweg ist die stoffliche Nutzung, bei der die Gase in chemische Grundstoffe umgewandelt werden.
Hüttengase enthalten unter anderem Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoffdioxid (CO2). Die Verfahren zur stofflichen Verwertung der einzelnen Bestandteile sind industriell bereits etabliert, jedoch liegt die besondere Herausforderung in der komplexen Zusammensetzung der Hüttengase. Reinigung und Auftrennung der Gase sowie die Prozesssteuerung erproben die 17 Projektpartner mit einem Forschungslabor in Oberhausen und einem Technikumsbetrieb am Stahlwerkstandort in Duisburg. Ziel ist die Herstellung von Ammoniak und Methanol, die als Grundstoffe für zahlreiche Endprodukte dienen können.
„Es ist das erste Mal, dass ein solcher Weg in der Stahlindustrie beschritten wird. Und in unserem Technikum bewährt sich das Carbon2Chem-Konzept in der Praxis. Unsere Vision von einer nahezu CO2-freien Stahlproduktion wird Wirklichkeit.“
Dr. Markus Oles, Projektkoordinator Carbon2Chem
Tonnen CO2-Emissionen pro Jahr mittelfristig wirtschaftlich verwertbar.
Carbon2Chem wandelt die Emissionen des Stahlwerks von thyssenkrupp in Duisburg in wertvolle Chemikalien um. Weltweit gibt es allein mehr als 50 Stahlwerke, die die Technologie anwenden können. © thyssenkrupp AG
Für die Umwandlung der Hüttengase in Chemikalien wird Wasserstoff benötigt. Teil des Projekts Carbon2Chem ist deshalb auch die Erzeugung von Wasserstoff mittels Wasserelektrolyse. Ziel ist es, den Wasserstoff flexibel zu erzeugen und zu speichern, wenn der für die Elektrolyse erforderliche Strom als Überschussstrom aus erneuerbaren Quellen zur Verfügung steht. Auf diesem Wege kann der Prozess auch zu einer Stabilisierung des Stromnetzes beitragen.
Hüttengase stofflich verwertbar zu machen birgt ein enormes Potenzial auf dem Weg zu einer klimaneutralen Industrie. Mittelfristig können jährlich rund 20 Millionen Tonnen CO2-Emissionen der deutschen Stahlbranche wirtschaftlich verwertbar gemacht werden. Das entspricht zehn Prozent der jährlichen CO2-Emissionen der deutschen Industrie. Weltweit gibt es rund 50 Stahlwerke, die für die im Rahmen von Carbon2Chem erforschten Verfahren in Frage kommen. Die beteiligten Projektpartner planen bis 2025 mit Investitionen von mehr als 100 Millionen Euro. Zudem wird das Projekt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
Dr. Markus Oles
Head of Innovation Strategy & Projects, thyssenkrupp AG, Projektkoordinator Carbon2Chem