3,3
Mio.
Tonnen CO2-Einsparpotenzial
HyGlass
Wie lässt sich grüner Wasserstoff als Brennstoff für die Glasindustrie optimal nutzen? Diese Frage untersuchte der Bundesverband Glasindustrie im Projekt HyGlass gemeinsam mit dem Gas- und Wärme-Institut (GWI) in Essen. Bis zu 3,3 Millionen Tonnen CO2 könnten mit der Umstellung von fossilen Energieträgern auf Wasserstoff eingespart werden.
GWI
Mit ihrem hohen Wärmebedarf – insbesondere für den Schmelzprozess – gehört die Glasindustrie zu den energieintensiven Industrien. Aktuell werden mehr als 70 Prozent der Energie durch fossile Energieträger wie Erdgas gedeckt, zusätzlich wird CO2 prozessbedingt beim Aufschmelzen der Rohstoffe frei. Bis zu 80 Prozent der Gesamtemissionen sind energiebedingt. Mit grünem – d. h. aus Erneuerbaren Energien hergestelltem – Wasserstoff ließe sich der Anteil der hieraus entstehenden Emissionen vermeiden.
Umstellung auf grünen Brennstoff
Die Nutzung von Wasserstoff als Brennstoff in der Industrie ist längst noch kein technischer Standard, sodass Auswirkungen auf den sehr sensiblen Schmelzprozess der Glasherstellung, die Produktqualität und Schadstoffemissionen wichtige Untersuchungsfelder boten und bieten. Das Projekt erforschte sowohl die Beimischung steigender Wasserstoffanteile zum Erdgas als auch die Nutzung von reinem Wasserstoff als Brennstoff. Hierzu wurden verschiedene Experimente an einem Hochtemperaturofen des GWI durchgeführt. Zudem untersuchten die Forschenden mittels umfangreicher Prozesssimulationen und Standortanalysen die Wasserstoffpotenziale für die NRW-Glasindustrie.
„Grüne Gase werden immer bedeutender und sichern die Rolle von Gas im Kontext der Energiewende. Wasserstoff wird eine beherrschende Rolle einnehmen. Forschung und Innovationen sind dabei unverzichtbar für die Zukunftsfähigkeit.“
Dr. Anne Giese, Abteilungsleiterin Industrie- und Feuerungstechnik am GWI
Zeitnah einsetzbare Technologie
Eine Umstellung der Anlagen auf Strom ist eine Option, aber entsprechende Technologien sind in der erforderlichen Anlagengröße bislang nicht am Markt verfügbar. Die Beimischung von Wasserstoff zu Erdgas als Brennstoff für die Öfen bietet eine zeitnah und wirtschaftlich realisierbare Alternative. Die Untersuchung der technologischen Machbarkeit ist jedoch Grundvoraussetzung für die spätere Einbindung und Anlagensicherheit in der Industrie.
„Dieses Projekt für eine klimaneutralere Produktion ist ein wichtiger Schritt, neue Wege in der Glasherstellung zu beschreiten und langfristig am Ziel einer klimaneutralen Transformation der Wirtschaft mitzuwirken“
Dr. Johann Overath, Hauptgeschäftsführer Bundesverband Glasindustrie e.V.
Links und Downloads
Prozesskette der Glasherstellung. © BV Glas
Schema Hochtemperaturversuchsofen. © GWI
CO-Isosurface (links) und Flamme (rechts) einer U-Flammenwanne. © GWI
Stromlinien in einer Querbrennerwanne. © GWI
Infrastruktur Hochtemperaturofen. © GWI
numerische und experimentelle Untersuchung von Glasschmelzwannen. © GWI
Flammenbild Hochtemperaturofen. © GWI
Basis für den industriellen Einsatz
Das Projekt schafft die Grundlage für eine zeitnahe Nutzung von Wasserstoff in industriellen Anlagen. Auch in einer weitgehend klimaneutralen Industriezukunft bleibt Glas ein wichtiger Grundstoff. Das zu erwartende Klimaschutzpotenzial durch den verbreiteten Einsatz von Wasserstoff für die Glasherstellung ist daher enorm. Durch den Ersatz von Erdgas durch Wasserstoff im Schmelzprozess ließen sich deutschlandweit rund 3,3 Millionen Tonnen CO2 einsparen.
Ihre Ansprechpartner
Dr. Johann Overath
Hauptgeschäftsführer Bundesverband Glasindustrie e.V.
Dr. Anne Giese
Abteilungsleiterin Industrie- und Feuerungstechnik am GWI