Die weltweit größte Wasserstoffpilotanlage wird derzeit in Linz errichtet

josef

Administrator
Mitarbeiter
#1
Weltweit größte Wasserstoffpilotanlage in Linz
Wasserstoff als Energielieferant, Energiespeicher und als Sprit für die Zukunft: Um nichts weniger geht es bei der weltweit größten Pilotanlage, die derzeit auf dem Gelände der voestalpine AG in Linz errichtet wird.
Dem Wasserstoff gehöre die Energiezukunft, sind voestalpine, Siemens und der Verbund überzeugt. Alle drei sind an der Anlage beteiligt, die mit einem bisher nie erreichten Wirkungsgrad Wasserstoff gewinnen soll. Als wissenschaftliche Partner sind auch die Unternehmen K1-MET und ECN bei dem Pilotprojekt dabei, an der Seite des Verbunds wirkt auch Austrian Power Grid mit.

Bisher nur geringer Wirkungsgrad
Um den CO2-Ausstoß deutlich zu verringern, muss in Zukunft ein Energieträger abseits von Erdöl, Kohle oder Gas verwendet werden. Wasserstoff würde sich zwar als Energiespeicher mit null CO2-Emission anbieten - bei der Wasserstoffgewinnung im Elektrolyseverfahren wurden aber bisher große Mengen Strom mit relativ geringem Wirkungsgrad verbraucht.

Wirkungsgrad von 80 Prozent angestrebt
Die Pilotanlage, die derzeit in Linz gebaut wird, soll aber einen Wirkungsgrad von 80 Prozent erreichen. Voestalpine-Vorstandsvorsitzender Wolfgang Eder sagt zum Ziel des Projekts mit dem Titel H2Future: „Das erklärte Ziel ist, definitiv herauszufinden, ob Wasserstoff im großen Stil langfristig Kohle und Koks ersetzen kann. Das heißt, wir gehen jetzt in eine erste Testphase mit der Erwartung, dass am Ende dieses Prozesses – sprich in etwa vier Jahren – die Erkenntnis stehen wird, dass wir dann tatsächlich in eine großtechnische Umsetzung gehen können.“


voestalpine

„Nur durch Zusammenarbeit möglich“
18 Millionen Euro kostet die Pilotanlage, zwei Drittel davon kommen aus Fördermitteln der Europäischen Kommission. Möglich sei solche Forschung in Industriegröße nur durch die Zusammenarbeit großer Unternehmen, betonen die Vorstandsvorsitzenden von voestalpine, Siemens Österreich und dem Verbund.

Strom aus erneuerbaren Energiequellen
Der Strom für die von Siemens entwickelte neue Elektrolysetechnik soll zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energiequellen kommen. Damit könnten vor allem auch die Überkapazitäten aus Wind- und Sonnenkraft in Form von Wasserstoff gespeichert werden. Die Anlage soll ab Mitte 2019 Wasserstoff erzeugen. Bis 2021 soll das Versuchsprogramm vorerst einmal laufen.
Link:
Publiziert am 16.04.2018
http://ooe.orf.at/news/stories/2907194/
 

josef

Administrator
Mitarbeiter
#2
Wasserstoffpilotanlage bei voestalpine
Der Testbetrieb der laut Betreiber weltweit größten Pilotanlage unter dem Namen „H2Future“ für eine Wasserstoff-Elektrolyse-Anlage zur CO2-freien Stahlerzeugung hat bei der voestalpine in Linz am Montag begonnen.
Auf Facebook teilen Auf Twitter teilen
Das Forschungsprojekt „H2Future“ des Stahlerzeugers in Zusammenarbeit mit Verbund und Siemens soll Möglichkeiten ausloten, Koks und Kohle durch Wasserstoff zu ersetzen. Die drei Unternehmen investieren je zwei Millionen Euro in die 18 Millionen Euro teure Pilotanlage. Zwölf Millionen kommen von der EU.

Börse: Voestalpine setzt auf Wasserstoff
Verschärfte Klimaschutzvorgaben zwingen den Stahlkonzern voestalpine zum Umdenken. Der Stahlkonzern versucht mit Wasserstoff in die Zukunft zu kommen.

Hybridtechnologie im Hochofen
Der Stahlerzeuger prüft jetzt die Umsetzbarkeit einer Hybridtechnologie von den bestehenden koks-/kohlebasierten Hochöfen und mit grünem Strom betriebenen Elektrolichtbogenöfen unter teilweisem Einsatz von grünem Wasserstoff. „Diese Option würde bei entsprechender Wirtschaftlichkeit nach heutigem Stand zwischen 2030 und 2035 die unternehmensspezifischen CO2-Emissionen um rund ein Drittel reduzieren“, erklärte Konzernchef Herbert Eibensteiner.
ORF
Koks und Kohle sollen in Hochöfen durch Wasserstoff ersetzt werden

Kernstück der Pilotanlage ist das PEM-Elektrolysemodul mit sechs Megawatt Anschlussleistung. Wasser wird mit Hilfe von elektrischer Energie in seine Grundkomponenten Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt. Damit können 1.200 Kubikmeter Wasserstoff pro Stunde erzeugt werden.

ORF
Die EU fördert das Projekt mit zwölf Millionen Euro

„Wir freuen uns, diese neue Technologie im Rahmen dieses Projektes erstmals im Einsatz zu sehen“, meinte Siemens-Österreich-Chef Wolfgang Hesoun. Außerdem werde mit „H2Future“ das Potenzial zum Bereitstellen von Netzdienstleistungen und dem möglichen Ausgleich von Schwankungen im Stromnetz erforscht.

Win-win-Situation
„Der Einsatz von grünem Wasserstoff ist eine ‚Win-win-Situation‘ für Energiewirtschaft und Industrie“, stellte Verbund-Chef Wolfgang Anzengruber fest. Die Inbetriebnahme sah Bart Biebuyck von der Europäischen Kommission als „Beweis dafür, dass die Europäische Industrie gewillt ist, ihre Führungsrolle im Bereich Entwicklung und Kommerzialisierung von Elektrolyseuren beizubehalten, wie auch im Bereich der Dekarbonisierung des Industriesektors, bei gleichzeitiger Sicherung von Investitionen und Beschäftigung in Europa.“

APA/FOTOSTUDIO MARTIN EDER
In diesem Gebäude wird die neue Technologie getestet

Das komplette Projektkonsortium besteht aus voestalpine, Verbund und Siemens sowie aus der Verbund-Netztochter APG und den wissenschaftlichen Partnern K1-MET in Linz sowie der Niederländischen Organisation für Angewandte Naturwissenschaftliche Forschung (TNO).
11.11.2019, red, ooe.ORF.at/Agenturen

Link:
Wissenschaft: Wasserstoffpilotanlage bei voestalpine
 

josef

Administrator
Mitarbeiter
#3
Neues Verfahren ermöglicht klimafreundliche Stahlherstellung
Die Voestalpine ist der größte CO2-Emittent des Landes. Wasserstoff soll künftig eine Stahlfertigung erlauben, die kein CO2 abgibt

Die Stahlherstellung könnte künftig nur mehr Wasserdampf als Abgas produzieren.
Foto: Imago / Rupert Oberhäuser

Im Jahr 2018 gingen die CO2-Emissionen in Österreich gegenüber dem Vorjahr um 3,7 Prozent zurück, bevor sie 2019 wieder stiegen. Der gefeierte Rückgang hatte nicht nur mit einem milden Winter, sondern auch mit der heimischen Stahlindustrie zu tun. Ein Hochofen der Linzer Voestalpine – des größten CO2-Emittenten des Landes – stand wegen Wartungsarbeiten still, was eine Einsparung von 1,6 Millionen Tonnen Kohlendioxid zur Folge hatte.

Dass ein einziger Produktionsstandort die Emissionsbilanz des ganzen Landes in diesem Ausmaß beeinflussen kann, vermittelt eine Vorstellung davon, wie CO2-intensiv die Stahlfertigung ist.

Wie könnte also eine zukünftige Stahlproduktion aussehen, die ohne CO2-Emissionen auskommen kann? Und wie weit sind die Forschungsbemühungen auf diesem Weg bereits gediehen? Wann kann die Hochofenroute zugunsten einer nachhaltigen Herstellungsvariante verlassen werden?

Ein Symposium an der Montan-Uni Leoben widmete sich vergangene Woche diesem Fragenkreis. Die Veranstaltung wurde im Rahmen des Forschungsprojekts "Su Steel" organisiert, das antritt, die fossile Energie, die heute zur Stahlproduktion verwendet wird, schließlich durch Wasserstoff zu ersetzen.

Neue Dimensionen
An Su Steel sind, geführt vom Lehrstuhl für Eisen- und Stahlmetallurgie der Montan-Uni, das Metallurgie-Forschungszentrum K1-MET in Linz und die Voestalpine beteiligt. Unterstützt wird das Projekt durch das Programm "Produktion der Zukunft" der Förderagentur FFG mit Mitteln des Verkehrs- und Umweltministeriums.

Im Rahmen des Projekts wurde in den vergangenen dreieinhalb Jahren eine Pilotanlage für eine spezielle Form der Stahlherstellung mittels Wasserstoffs entwickelt, die erstmals über den Labormaßstab hinausgeht.

"Die frühere Laboranlage fasste 100 Gramm Erz. Die Pilotanlage, die im Rahmen von Su Steel entstand, fasst dagegen 20 Kilogramm", erklärt Alexander Rimser, der als Projektleiter für K1-MET an dem Projekt beteiligt ist und auch am Symposion in Leoben zum aktuellen Forschungsstand referierte.
"Es gibt weltweit keine Anlage, die mit unserer vergleichbar wäre. Die neue Dimension stellt uns aber auch vor große Herausforderungen", sagt Rimser.

Die Linzer Voestalpine ist der größte CO2-Emittent des Landes. Das vermittelt eine Vorstellung davon, wie Kohlendioxid-intensiv die herkömmliche Stahlfertigung ist.
Foto: REUTERS/Heinz-Peter Bader

Erfolgreicher Versuch
In dem Reaktor erfolgt der wichtigste Schritt auf dem Weg zum Stahl: Dem Erz wird durch eine chemische Reaktion – die sogenannte Reduktion – der Sauerstoffanteil entzogen. Ende Jänner konnte nun erstmals eine "Wasserstoffplasmaschmelzreduktion", wie der Prozess heißt, in dieser Anlage erfolgreich durchgeführt werden.
"Erste Schnittbilder zeigen, dass tatsächlich ein Reduktionsprozess im Reaktor stattgefunden hat. Die Auswertung läuft noch. Erst sie wird zeigen, welcher Reduktionsgrad bei dem Versuch erreicht werden konnte", resümiert Rimser.

Eisenerz ist chemisch betrachtet eigentlich Eisenoxid, also eine Eisen-Sauerstoff-Verbindung. Das Ziel der Roheisen- und Stahlfertigung ist, diesen Sauerstoffanteil aus den Verbindungen herauszulösen. Genau das passiert auch im Hochofen: Erz wird dort mittels Kohlenstoffs aufgeschmolzen. Die Vergasung des Kokses lässt Kohlenmonoxid entstehen, das mit dem Sauerstoff des Erzes zu Kohlendioxid reagiert.

Das von Sauerstoff befreite Roheisen enthält als "Überbleibsel" dieses Prozesses einen Kohlenstoffanteil, der in einem sogenannten LD-Konverter durch Aufblasen von reinem Sauerstoff auf das flüssige Roheisen großteils verbrannt wird.

Prinzip des Lichtbogens
Im neuen Reaktor von Su Steel wird der Sauerstoff auf ganz andere Art – und ohne den Einsatz fossiler Energieträger – entzogen. Es wird dabei das Prinzip des Lichtbogens genutzt, das etwa auch Blitzentladungen in der Atmosphäre zugrunde liegt: Bei hoher Spannung wird Gas ionisiert und wird damit zu Plasma und leitfähig.

"In den Lichtbogen unserer Anlage wird ein Gemisch aus Wasserstoff und fein aufgemahlenem Erz mittels einer Lanze zugeführt", erklärt Rimser. "Das Wasserstoffplasma, das im Lichtbogen entsteht, hat extrem gute Reduktionseigenschaften: Wasserstoff und Sauerstoff verbinden sich zu Wasserdampf – unser einziges Abfallprodukt –, während das reine Eisen nach unten abfließt."

Da kein fossiler Energieträger im Spiel ist, bleibt auch kein Kohlenstoffrest im Eisen, das nun – ohne Konverterprozess – zu Stahl oder anderen Legierungen verarbeitet werden kann.

Eine Herausforderung des Verfahrens liegt in den extrem hohen Temperaturen, mit denen man zurechtkommen muss. Die Hitze im Lichtbogen steigt auf über 5000 Grad Celsius an, was besondere Anforderungen an die Innenauskleidung des Reaktors stellt, die zumindest mehr als 2500 Grad widerstehen können sollte.

Zum Vergleich: Im Hochofen oder im LD-Konverter liegen die Temperaturen bei "nur" 1600 Grad. Rimser und Kollegen arbeiten mit einem speziellen Feuerfestmaterial des Industriepartners RHI Magnesita, dessen genaue Zusammensetzung aber nicht verraten wird.

Optimierungen
Nachdem im zu Ende gehenden Projekt grundsätzlich gezeigt wurde, dass die Wasserstoffplasmareduktion in dieser Dimension machbar ist und das Plasma stabil gehalten werden kann, geht es für die Forscher in den Folgeprojekten darum, die Anlage zu optimieren.

"Von der Gasgeschwindigkeit bis zur Stromstärke gibt es dutzende Parameter, die angepasst werden können, um das Verfahren zu verbessern", erklärt Rimser. "Gleichzeitig muss der Prozess an verschiedene Arten von Eisenerz angepasst werden." Zudem müsse die Energieeffizienz der Anlage verbessert und ein kontinuierlicher Betrieb möglich gemacht werden.

Bis das Verfahren tatsächlich im großindustriellen Maßstab eingesetzt werden kann, wird also noch Zeit vergehen. Ein Umbau der Stahlindustrie in Richtung Wasserstoff wird von den Projektpartnern erst für nach 2035 erwartet.
Bis dahin soll Erdgas für eine Stahlproduktion sorgen, deren CO2-Emissionen immerhin ein Drittel unter jenen des Hochofens liegen. Die Direktreduktion mittels Erdgases ist zwar bereits ein ausgereifter Weg der Stahlherstellung, bleibt aber ein zweistufiges Verfahren. Auch dieser Ansatz kann aber in eine Wasserstoffvariante umgebaut werden.

270 Windräder pro Jahr
Apropos Energieaufwand: Es bleibt die Frage, woher der Wasserstoff für die zukünftige Stahlproduktion eigentlich kommen soll. Heute wird der Energieträger großteils aus Erdgas gewonnen, was die CO2-Problematik nicht löst. Künftig soll auf Elektrolyse von Wasser mittels erneuerbarer Energien gesetzt werden.

Ein Blick auf die Zahlen führt das Problem dabei vor Augen: "Um die österreichische Stahlindustrie CO2-frei werden zu lassen, würde man 33 Terawattstunden (TWh) pro Jahr benötigen. Im Moment werden in ganz Österreich knapp 70 TWh produziert", rechnet Rimser vor. Man müsste also allein für den Zweck der Stahlherstellung die Stromproduktion um 50 Prozent steigern.
"Um den Bedarf mit alternativen Energiequellen decken zu können, müsste man etwa 4.000 Windkraftanlagen mit jeweils vier Megawatt Leistung bauen", veranschaulicht Rimser. Aufgeteilt auf die 15 Jahre bis 2035 – dem anvisierten Beginn der Stahlproduktion mit Wasserstoff – wären das etwa 270 Windräder pro Jahr.
(Alois Pumhösel, 12.2.2020)

Weiterlesen:
Wie das Stahlwerk klimafreundlicher wird
Industrieflaute wird für Arbeitsplätze in der Stahlindustrie zur Gefahr
US-Strafzölle auf weitere Stahl- und Aluminium-Produkte in Kraft
Link
Projekt Su Steel

Neues Verfahren ermöglicht klimafreundliche Stahlherstellung - derStandard.at
 
#4
Rein technisch könnten die Emissionen schon jetzt drastisch reduziert werden - es geht um die Kosten

Lichtbogenöfen (Elektrostahlverfahren) sind schon jahrzehntelang im Einsatz.
Diese Technologie ist jedoch für Massenware viel teurer als beim Hochofenverfahren (wie in Linz/Donawitz) hätte jedoch niedrige Kohlendioxid Werte. Für weitere Emissionen müssten teure und wartungsintensive Filteranlagen installiert werden. Hohe Investitionen.
Allerdings müsste auch der benötigte Rohstoffmix (Schrott, Eisenschwamm und/oder Roheisen) in der gewünschten Menge und Preis verfügbar sein.
Im Falle des bereits vorhandenen Erzberges in der Steiermark würde dann bei der Herstellung des Roheisens (in Österreich) die Emissionen anfallen.
d.h. die Überlegungen, Eisenschwamm in Corpus Christi/Texas zu erzeugen (ohne Probleme mit den Emissionen und billigeren/besseren Erzrohstoffquellen) und diesen dann in den Finalstätten in Österreich weiterzuverwenden.

Lichtbogenofen in Kapfenberg:
Aussendung über das neue Elektrostahlwerk in Kapfenberg Hier
Auch in Sachen Umweltschutz setzt das Investment neue Maßstäbe: Das Kernstück der Anlage – ein Elektrolichtbogenofen, der hochreinen Schrott in Kombination mit verschiedensten Legierungsmetallen zu Edelstählen erschmilzt – wird zu 100 Prozent mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen betrieben. Zudem sorgt ein effizientes Rückgewinnungssystem dafür, dass die erzeugte Wärme werksintern weiterverwendet sowie in das öffentliche Fernwärmenetz eingespeist wird. Was die Kühlung der Produktionsanlagen betrifft, kann dank geschlossener Kreisläufe eine Reduktion der benötigten Kühlwassermengen um bis zu 90 Prozent erzielt werden.

Direktreduktion mit Wasserstoff Projekte auch bei der Konkurrenz
Zudem besteht ebenfalls die Möglichkeit, statt Koks Wasserstoff als Reduktionsmittel einzusetzen.
In diesem Fall würde beim Prozess statt Kohlenstoffdioxid nur Wasserdampf entstehen. Allerdings erfordert dieser Prozess die elektrische Heizung des Erzes, zudem müsste auch der Wasserstoff erst einmal gewonnen werden. SSAB, LKAB und Vattenfall arbeiten zusammen an dem Projekt "HYBRIT", bei dem mit diesem Wasserstoff-Verfahren Stahl erzeugt werden soll. Wenn das Projekt wie geplant im Jahr 2030 im kommerziell-industriellen Maßstab einsatzbereit ist, soll es laut Unternehmen den CO2-Ausstoß von Schweden um 10 % und den CO2-Ausstoß von Finnland um 7 % senken können.

Jedenfalls interessante Entwicklungen....
Infos
 
Zuletzt bearbeitet:

josef

Administrator
Mitarbeiter
#5
Voestalpine plant Verzicht auf Kohle
1617175380788.png

Die Voestalpine in Linz hat Großes vor, und braucht dabei dringend die Unterstützung der öffentlichen Hand. Denn das Unternehmen, das laut eigenen Angaben schon jetzt zu den umweltfreundlichsten Stahlerzeugern gehört, möchte langfristig komplett auf Kohle verzichten.
Online seit heute, 7.32 Uhr
Teilen
Grüner Strom und Wasserstoff sollen künftig die Energie liefern. In der Voestalpine muss in den nächsten Jahren und Jahrzehnten an mehreren Schrauben gedreht werden. Ein wesentlicher Baustein zur emissionsfreien Eisen- und Stahlerzeugung ist die Pilotanlage zur Wasserstoffelektrolyse, in der aus Wasser und Strom Wasserstoff produziert werden soll und die bereits seit zwei Jahren läuft.

Teilweise Umstellung auf Elektro-Hochöfen
Mit dem Wasserstoff soll in fernerer Zukunft Eisen und Stahl erzeugt werden, ganz ohne Kohle und Koks. Zunächst soll aber teilweise auf Elektro-Hochöfen umgestellt werden, sagt Voest Chef Herbert Eibensteiner. „Wir haben ein Projekt entwickelt, wo es uns möglich wird, bis 2030 rund 30 Prozent unserer Co2-Emissionen zu vermeiden. Das sind etwa drei bis vier Millionen Tonnen Co2“, so Eibensteiner.

Bund verspricht finanzielle Unterstützung
Die Kosten alleine dafür: Gut eine Milliarde Euro. Der Bund verspricht aber, zu helfen, sagt Umweltministerin Leonore Gewessler (Grünen) und erinnert an frühere technische Pionierleistungen der Voest. „Wir machen jetzt das gemeinsam, was die Voest vor 70 Jahren schon einmal gemacht hat, mit dem Linz-Donawitz-Verfahren den Weltmarkt aufgerollt. Das machen wir jetzt wieder, mit klimaneutralem Stahl“, so Gewessler.
„Die Aufgabe der Politik ist die Rahmenbedingungen so zu machen, dass diese Übung gelingt. Dass wir unseren Kindern und Enkelkindern einen funktionierenden Planeten übergeben können. Und eigentlich ist es auch die Übung, ihnen eine funktionierende Wirtschaft zu übergeben“, ergänzt Umweltlandesrat Stefan Kaineder (Grüne). Daher unterstützt die Regierung die Bewerbung um europäische Fördermittel und hat eine Mitfinanzierung zugesagt. Insgesamt geht es um europäische und österreichische Fördermittel in einem Gesamtausmaß von 500 bis 700 Millionen Euro für zehn Jahre.
31.03.2021, red, ooe.ORF.at

Link:
Voestalpine plant Verzicht auf Kohle
 

josef

Administrator
Mitarbeiter
#6
Suche nach „grünem“ Stahl
1620976070818.png

Während der Öl- und Gassektor bereits seit Längerem in Sachen Klimakrise kritisiert wird, wächst nun auch der Druck auf die globale Stahlindustrie, „grünen“ Stahl zu produzieren, wie die „Financial Times“ („FT“) schreibt. Im Fokus sind besonders die großen Stahlproduzenten etwa im „Rust Belt“ der USA und ihre chinesischen Pendants. Der CO2-Ausstoß ist gigantisch: Neben der Energieproduktion mit fossilen Brennstoffen ist die Stahlbranche die zweitgrößte Verursacherin von CO2.
Online seit heute, 6.04 Uhr
Teilen
Das Treibhausgas CO2, also Kohlendioxid, ist für die Erderwärmung verantwortlich. Laut der World Steel Association macht der CO2-Ausstoß der Stahlbranche sieben bis neun Prozent aller direkten Emissionen fossiler Brennstoffe aus, mehr als etwa der gesamte CO2-Ausstoß von Indien, wie die Zeitung weiter schreibt. Da die Klimakrise auf der globalen Agenda steht und sich Regierungen weltweit auf ambitionierte Umwelt- und Klimaziele bzw. -initiativen festlegen, ist die Stahlbranche nun gefordert auch rascher umweltfreundlicheren Stahl zu produzieren.

Das Problem ist groß und drängend. „Stahl ist ein sehr wichtiges Material für die moderne Gesellschaft“, so Matin Pei, zuständig für Technik bei dem schwedischen Stahlriesen SSAB. Stahl wurde bereits seit sehr langer Zeit aus Eisenerz und eben Kohle hergestellt, so Pei. Neue Technologien seien jetzt gefordert. Um die globalen Klimaziele zu erreichen, müssten die Emissionen in der Stahlindustrie um gut die Hälfte bis zur Mitte des Jahrhunderts fallen, zitiert die Zeitung die Internationale Energie Agentur (IEA). Erst dann könnte man das Ziel auf Nullemission von Treibhausgasen senken.
Reuters/Sputnik/Alexander Astafyev
Für die Stahlproduktion braucht man sehr hohe Temperaturen – und die dazu nötige Energiezufuhr

Wasserstoff als Hoffnungsträger
Einige der größten Stahlproduzenten weltweit, wie etwa ArcelorMittal, die chinesische Baowu-Gruppe und die deutsche ThyssenKrupp, sind laut der „FT“ in unterschiedlichen Versuchs- und Entwicklungsstadien, um eine CO2-Reduktion in der Produktion zu erreichen. Als Hoffnungsträger, um die für die Eisengewinnung und Stahlproduktion hohen Temperaturen zu erzielen, gilt dabei vor allem Wasserstoff.

voestalpine AG/Martin Eder
Forschungsprojekt „H2Future“ der voestalpine

Bei der voestalpine in Linz ist ein derartiges Pilotprojekt bereits im November 2019 gestartet. Das Forschungsprojekt „H2Future“ des Stahlerzeugers mit Verbund und Siemens soll Möglichkeiten ausloten, Koks und Kohle durch Wasserstoff zu ersetzen. Mit dem schrittweisen Umstieg auf Elektrohochöfen könnten die CO2-Emissionen nach 2030 um etwa ein Drittel, also drei bis vier Millionen Tonnen jährlich, vermindert werden, gab die voestalpine Ende 2020 an. Langfristig strebt der Konzern an, den Einsatz von Wasserstoff im Stahlerzeugungsprozess sukzessive zu erhöhen und bis 2050 die CO2-Belastung um insgesamt mehr als 80 Prozent zu senken, wie es Ende 2020 hieß.

Investitionen von mehreren hundert Milliarden nötig
Andere Firmen haben sich bereits weiter aus dem Fenster gelehnt und streben rascher die Klimaneutralität bei ihrer Stahlproduktion an. So will auch SSAB jetzt bald die Versuche mit Wasserstoff starten. Als Ziel strebt man an, praktisch keinen CO2-Ausstoß mehr zu haben. Fachleute sind allerdings skeptisch, dass das so rasch gelingen kann. Zwar sei der Fortschritt bei den technischen Entwicklungen ermutigend, so Faustine Delasalle von Systemiq, einer internationalen Nachhaltigkeitsberatungs- und Investmentgesellschaft. Doch noch sei man nicht am Punkt der Marktreife angelangt, dämpft sie Erwartungen auf eine sehr rasche Umsetzung. Aber es gehe relativ schnell voran. Sie erwartet erste Null-CO2-Stahlwerke bzw. Stahlproduktion mit nahe null CO2-Ausstoß bereits vor 2030.

APA/AFP/Andreas Solaro
Ein Stahlwerk von ArcelorMittal in Italien

Doch nicht alle Stahlproduzenten könnten dabei mitziehen. Der Umschwung in einer derart globalen Branche, die jährlich rund zwei Milliarden Tonnen an Fertigstahl produziert, gilt als eine enorme Herausforderung. Unter den größten Hürden dabei sind die gigantischen Investitionen, die die Branche stemmen müsste. Schätzungen der „Financial Times“ gehen in die Richtung von mehreren hundert Milliarden Dollar. Und das sei gewiss nicht einfach aufzubringen, da die Branche von einem schon chronisch zu nennenden Überangebot und teils großen Rentabilitätsschwankungen geplagt wird.

Lakshmi Mittal warnt vor höheren Kosten
Der weltgrößte Stahlhersteller ArcelorMittal schätzt, dass die Dekarbonisierung – also die Umstellung auf weniger oder gar keinen C02-Ausstoß – seiner Anlagen im Einklang mit den Zielen der EU, die Treibhausgasemissionen bis 2050 zu beseitigen, allein in Europa zwischen 15 und 40 Mrd. Euro kosten wird. „Diese Technologien werden die Kosten von Stahl erhöhen“, warnte erst unlängst der Chef des Stahlproduzenten, Lakshmi Mittal.
ThyssenKrupp will indes mit dem Bau von Anlagen zur Produktion von Wasserstoff zurück in die Erfolgsspur. Das Unternehmen habe „eine sehr gute Ausgangsposition auf diesem dynamisch wachsenden Markt“, sagte die Firmenchefin Martina Merz Anfang Februar bei der Onlinehauptversammlung. Thyssenkrupp verfüge über die „einzig schon großtechnisch realisierte Technologie, um Wasser unter Einsatz von Strom in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen“.
Reuters/Leon Kuegeler
Auch ThyssenKrupp in Deutschland will auf Wasserstoff setzen

Der Traditionskonzern, der im vergangenen Geschäftsjahr einen Milliardenverlust eingefahren hat, sucht nach einem neuen Geschäftsmodell. Ob die Stahlerzeugung weiter dazugehören wird, ist noch offen. Eine Entscheidung will der Vorstand im März treffen, wie Merz bekräftigte. Der britisch-indische Unternehmer Sanjeev Gupta hat ein Übernahmeangebot vorgelegt und will die Stahlerzeugung von Thyssenkrupp in seinen Konzern Liberty Steel aufgehen lassen.

Keine guten Aussichten für ThyssenKrupp
Aktionärsvertreter bezweifeln, dass ThyssenKrupp die finanzielle Kraft hat, den Stahlbereich zu sanieren und gleichzeitig massiv in die Wasserstofftechnik zu investieren. Der Konzern hat sich wie auch die voestalpine zum Ziel gesetzt, bis 2030 bei der Stahlproduktion den Kohlendioxidausstoß um 30 Prozent zu reduzieren und bis 2050 gemäß dem Pariser Klimaschutzabkommen auf null zu senken.
Die Stahlproduktion in Deutschland ist im vergangenen Jahr auf die geringste Menge seit 2009 gesunken. Die Stahlhütten erzeugten 2020 insgesamt 35,7 Millionen Tonnen Rohstahl. Das waren noch einmal zehn Prozent weniger als im bereits schwachen Jahr 2019, wie die deutsche Wirtschaftsvereinigung Stahl Ende Jänner berichtete. In der Weltfinanzkrise 2009 hatten die Hütten 32,7 Millionen Tonnen Stahl erzeugt.
„Grundsätzlich bleibt der Stahlstandort Deutschland durch die Verwerfungen auf den globalen Stahlmärkten aber auch infolge der energie- und klimapolitischen Regulierungen unter Druck“, fasste der Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl, Hans Jürgen Kerkhoff, die Probleme zusammen. Skeptisch ist die Branche auch, was den Ausbau von Recycling betrifft: Stahl sei bereits jetzt eines der am meisten wiederverwendeten Materialien der Welt.

Biden mit ambitioniertem Plan
Der neue US-Präsident Joe Biden erklärte unterdessen die Bekämpfung des Klimawandels zu einem Schwerpunkt seiner Arbeit und will die USA eigenen Aussagen zufolge zu einer führenden Nation beim Kampf gegen die Erderwärmung machen. Als eine seiner ersten Amtshandlungen hatte er eine Rückkehr der USA in das Pariser Klimaschutzabkommen eingeleitet. Biden ernannte auch den früheren US-Außenminister John Kerry zum Klimasonderbeauftragten, der in dieser Funktion dem Nationalen Sicherheitsrat angehört.

Die Vereinigten Staaten haben weltweit den zweithöchsten Treibhausgasausstoß nach China, bei deutlich weniger Einwohnern. Biden will nun in einem ambitionierten Plan den CO2-Ausstoß der USA wesentlich verringern. Ein Abschied von Öl und Kohle ist geplant. Das trifft auch und besonders die Schwerindustrie, darunter die Stahlproduktion. Auch die USA setzen dabei künftig auf die Nutzung von Wasserstoff.

AP/TPG/cnsphotos
Ein Stahlwerk der Baowu-Gruppe in China

Auch China will Treibhausgasausstoß verringern
China will die Treibhausgase im auch für die Stahlproduktion so wichtigen Energiesektor ebenfalls reduzieren. Das Land will bis zum Jahr 2060 CO2-Neutralität erreichen. Wie sich das Land an dieses ambitionierte Ziel kommen will, ist allerdings größtenteils unklar. Bisher liefern in der Volksrepublik Kohlekraftwerke allerdings noch immer rund 60 Prozent des Stroms. 2019 war die Volksrepublik mit knapp 14 Milliarden Tonnen CO2 der weltweit größte Emittent – die 14 Milliarden Tonnen sind rund 29 Prozent des gesamten globalen Ausstoßes.

Die USA stellten China bereits die Rute ins Fenster. Kerry forderte China zu mehr Anstrengungen bei der Bekämpfung der Erderwärmung auf. Die Zusage der Volksrepublik, bis 2060 klimaneutral zu werden, sei „nicht gut genug“, sagte der ehemalige Außenminister. Die meisten Staaten, so auch die USA, wollen die Treibhausgasemissionen bis 2050 auf null senken, also zehn Jahre früher als von China angepeilt.

Nach Angaben der IEA ist die globale Nachfrage nach Kohle in den Jahren 2019 und 2020 stark gesunken und wird in diesem Jahr voraussichtlich nur teilweise wieder steigen. Neben der gesunkenen Stromerzeugung hätten eben auch geringere Produktionsmengen bei Stahl und Zement zu dem Rückgang beigetragen. In den kommenden Jahren setzen sich beim Kohleverbrauch die regionalen Trends der vergangenen Jahre voraussichtlich fort. Während die Nachfrage in der EU und den USA sinken dürfte, erwarten die Autorinnen und Autoren der IEA-Studie in Südostasien und Indien einen Anstieg. In China wird die Kohlenachfrage laut der Analyse vom Dezember 2020 allerdings weitgehend stabil bleiben.
14.05.2021, baue, ORF.at/Agenturen

Links:
Klimakrise: Suche nach „grünem“ Stahl
 

josef

Administrator
Mitarbeiter
#7
Patent für ökologischere Stahlherstellung
Um die europäischen Klimaziele zu erreichen, müssen Stahlkonzernen ihren CO2-Ausstoß deutlich reduzieren. Mit herkömmlichen Technologien ist das nicht zu schaffen. Die voestalpine hat sich nun ein Patent für einen neuen „großtechnisch realisierbaren Prozess zur Unterstützung einer CO2-neutralen Stahlproduktion“ gesichert.
Online seit heute, 12.46 Uhr
Teilen
Das Schutzrecht vom Europäischen Patentamt für die entwickelte Innovation gelte in allen wesentlichen stahlproduzierenden europäischen Ländern, wie die voestalpine am Dienstag in einer Aussendung mitteilte. Das Patent umfasse die Herstellung von Eisenschwamm (DRI oder HBI) im Direktreduktionsprozess mittels grünem Wasserstoff und Biogas. Ohne neue Produktionstechnologien sei die politische Vorgabe der Klimaneutralität bis zum Jahr 2050 nicht zu erfüllen, hieß es aus dem Konzern. Die europäischen Klimaziele stellten die Stahlindustrie vor „tiefgreifende technologische Herausforderungen“.

Bei dem von der voestalpine entwickelten Verfahren kommen grüner Wasserstoff und Biogas für die Direktreduktion zum Einsatz. Neben der CO2-Neutralität hat das Verfahren den Angaben zufolge noch weitere Vorteile. Der biogene Kohlenstoff ermögliche beispielsweise die Aufkohlung des Eisenschwamms (Roheisens) für ein effizientes Einschmelzen in Elektrolichtbogenöfen. Der Konzern kündigte an, Lizenzen zum Patent des CO2-neutralen Vormaterials zur Stahlerzeugung zu vergeben und plant einen Know-how-Transfer mit den Lizenznehmern.

Um 30 Prozent weniger bis 2030
„Wir sind davon überzeugt, dass die Transformation der europäischen Stahlindustrie nur in einer gemeinsamen Kraftanstrengung gelingen kann. Wir setzen auf Kooperation und Dialog mit allen Stakeholdern“, betonte Konzernchef Herbert Eibensteiner.

Zur Dekarbonisierung der Stahlproduktion hat die voestalpine mit der Marke greentec steel den Angaben zufolge „einen ambitionierten Plan entwickelt“. Mit einer Hybridtechnologie unter Einsatz von Elektrolichtbogenöfen könnten in einem ersten Schritt bis 2030 die CO2-Emissionen um rund 30 Prozent gesenkt werden. Um das Ziel einer CO2-neutralen Produktion bis 2050 zu erreichen, strebe der Konzern langfristig an, den Einsatz von grünem Strom und Wasserstoff sowie des bis dorthin klimaneutralen Vormaterials DRI bzw. HBI im Stahlerzeugungsprozess „sukzessive zu erhöhen“.

Durch die Forschungsarbeit von mehr als 700 Mitarbeitern in mehr als 70 Gesellschaften weltweit würden in der voestalpine laufend neue Produktlösungen erforscht, getestet und auf den Markt gebracht. Der Konzern hat laut Eigenangaben bereits mehr als 3.200 Patente für Technologien und Produkte angemeldet, zentrale Forschungsfelder seien derzeit die Bereiche Digitalisierung und Nachhaltigkeit.
15.06.2021, red, science.ORF.at/Agenturen

Mehr zum Thema
Patent für ökologischere Stahlherstellung
 
Oben