Wasserstoff für die CO2-arme Stahlerzeugung

Wasserstoff für die CO2-arme Stahlerzeugung

Mit einem Anteil von rund 6 % an den weltweiten anthropogenen CO2-Emissionen birgt die Stahlindustrie ein erhebliches Potential für den Klimaschutz. Bei der Transformation zu einer klimaneutralen Stahlerzeugung spielt Wasserstoff eine entscheidende Rolle. Als alternatives Reduktionsmittel kann Wasserstoff die Verwendung von Kohlenstoff ersetzen und somit die CO2-Emissionen mindern.

Zur Etablierung von Wasserstoff beschäftigen wir uns mit dessen Bereitstellung:

  • CO2-freie Wasserstoffproduktion durch Methanpyrolyse und
  • Abtrennung aus H2-reichen Gasen mittels Membranverfahren,

sowie mit den Technologien zur Nutzung von Wasserstoff in der Stahlindustrie:

  • Partieller Ersatz von Einblaskohle durch Wasserstoff am Hochofen und
  • Direktreduktion mit H2-reichen Gasen bis hin zu reinem Wasserstoff.

Die folgende Abbildung zeigt schematisch die Forschungsarbeiten des BFI zu Wasserstoff für die CO2-arme Stahlerzeugung.

Forschungslandschaft des BFI im Bereich Wasserstofftechnologien in der Stahlerzeugung

Abbildung 1: Forschungslandschaft des BFI im Bereich Wasserstofftechnologien in der Stahlerzeugung

 

Im Rahmen folgender laufender bzw. geplanter Projekte arbeiten wir aktiv an der Etablierung von Wasserstoff in der Stahlindustrie:

  • H2BF: CO2-Minderung durch H2-Injektion in den Hochofen
  • Reallabor H2Stahl: Wasserstofftechnologien zur schrittweisen Dekarbonisierung der Stahlindustrie (H2-Hochofen und Direktreduktion mit H2)
  • Me2H2: Pyrolyse von Methan zur Herstellung von Wasserstoff und festem Kohlenstoff
  • SCI4climate.NRW: Wissenschaftliches Kompetenzzentrum NRW für eine klimaneutrale und zukunftsfähige Industrie
  • LowCarbonFuture: Exploitation of projects for low-carbon future steel industry
  • GreenSteel: Green Steel for Europe

Unsere Mitarbeit in Initiativen bzw. Arbeitsgruppen:

  • NRW: Initiative aus Politik, Wissenschaft und Industrie für eine klimaneutrale Industrie in NRW (Teilnahme an der Arbeitsgruppe Wasserstoff, Veröffentlichung des Diskussionspapiers Wasserstoff)
  • Mitglied der Focus Group “Low Carbon & Energy Efficiency” der European Steel Platform (ESTEP)
  • Mitglied von A.SPIRE, einem europäischen Verband, der sich für die Verwaltung und Umsetzung der SPIRE Public Private Partnership einsetzt

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