Montag, 08. Dezember 2025
Gepulste Wasserstoffeinspeisung in den Hochofenschacht (H2II)
Das zweite Projekttreffen des H2II-Projekts fand bei thyssenkrupp Steel Europe in Duisburg statt und schuf wichtige Voraussetzungen für die weitere technische Entwicklung sowie die zukünftige erfolgreiche Integration der gepulsten Wasserstoffeinspeisung in einen operativen Hochofen.
Ein bedeutender Meilenstein wurde mit der Konstruktion und Fertigung der weltweit ersten Pulse-Injection-Einheit erreicht, die eine Wasserstoffeinspeisung von 100 % ermöglicht. Entwickelt wurde diese von thyssenkrupp AT.PRO tec und Primetals Technologies. Die Teilnehmenden hatten die Gelegenheit, die Einheit zu besichtigen und eine Demonstration eines Testpulses zu verfolgen.
thyssenkrupp Steel Europe erwies sich als hervorragender Gastgeber und organisierte zudem eine Besichtigung der Gießhalle des Hochofens Schwelgern 1 in Duisburg, wo der technische Grundstein des H2II-Konzepts – der Sauerstoffpulsprozess SIP – bereits industriell angewendet wird.
Das H2II-Projekt, teilweise durch die EU gefördert und vom BFI koordiniert, unterstützt die Bemühungen der Stahlindustrie, den CO₂-Fußabdruck der Roheisenerzeugung zu reduzieren. Dem Konsortium gehören voestalpine Stahl GmbH, thyssenkrupp Steel Europe, thyssenkrupp AT.PRO tec, Primetals Technologies und K1MET an.
Der Einsatz von Wasserstoff wird eine Schlüsselrolle in der Transformation der Stahlindustrie hin zur Klimaneutralität einnehmen. Langfristig könnte die zentrale technische Lösung zur Dekarbonisierung im Ersatz effizienter, aber CO₂-intensiver Hochöfen durch wasserstoffbasierte Direktreduktionsanlagen liegen. Aufgrund globaler wirtschaftlicher Rahmenbedingungen sowie begrenzter Verfügbarkeit von Grünstrom, Wasserstoff und hochqualitativen Erzen ist jedoch davon auszugehen, dass Hochöfen auch über das Jahr 2040 hinaus betrieben werden. Daher sind Technologien, die den CO₂-Fußabdruck der Hochofenroute reduzieren, von entscheidender Bedeutung.
Die Einspeisung von Wasserstoff gilt als vielversprechender Ansatz zur Senkung der CO₂-Emissionen in der Hochofenproduktion; insbesondere gepulste Einspeisung wird ein höheres Nutzungspotenzial des Wasserstoffs zugeschrieben – perspektivisch möglicherweise auch für Direktreduktionsaggregate.
Die Einspeisung von Wasserstoff auf Formstufenniveau (Tuyere-Injection) wurde bereits erfolgreich getestet, weist jedoch einige Nachteile auf. Beispielsweise konkurriert Wasserstoff dabei mit dem eingeblasenen Kohlenstaub um verfügbaren Sauerstoff, und die resultierenden Flammentemperaturen bleiben hoch, was zu erhöhten thermischen Belastungen im Bereich der Tuyere-Spitze führt. Es wird angenommen, dass die Einspeisung von Wasserstoff auf Schachtniveau diese Effekte verringern und zudem zu höheren Gasnutzungsgraden führen kann. Auf dieser Grundlage wurde ein Konsortium aus Forschungs- und Industriepartnern von der Europäischen Kommission gefördert, um das Potenzial der sequenziellen Impulseinspeisung von Wasserstoff in den Hochofenschacht zu untersuchen und zu demonstrieren.
Das H2II-Projekt wird durch die Europäische Union gefördert (Grant Agreement Nr. 101157157). Die geäußerten Ansichten und Meinungen liegen ausschließlich bei den Autorinnen und Autoren und spiegeln nicht unbedingt die Position der Europäischen Union oder der European Research Executive Agency wider. Weder die Europäische Union noch die fördernde Stelle können für den Inhalt verantwortlich gemacht werden.
Weitere Informationen über das Projekt: H2II
