BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

Ausgangssituation:

Die Transformation der Eisen- und Stahlindustrie von einer kohlenstoffbasierten auf eine H₂-basierte Produktion ist eingebettet in neuen Richtlinien wie den nationalen Energie- und Klimaplänen, deren Schwerpunkt auf der Rückgewinnung von Abwärme zur Senkung von CO₂-Emissionen mit angestrebten Rückgewinnungsraten von bis zu 50 % liegt. Ein Schlüsselelement der Transformation ist das Verfahren der Direktreduktion, das zu einem hohen Energieeintrag in das Gaswaschwasser mit Temperaturen von bis zu 80 °C führt und den Kühlwasserbedarf erhöht. Parallel dazu verursacht der Klimawandel Wasserstress, der die Wasserverfügbarkeit einschränkt, den Salzgehalt erhöht und die Wassertemperaturen ansteigen lässt. Aufgrund der komplexen Wasserzusammensetzungen (Temperaturen, Risiko von Korrosion aus Kalkausfällungen) erfolgt mangels geeigneter Technologien weder eine Energie- noch Wasserrückgewinnung. Im EnWaRec-Vorschlag wird ein ganzheitlicher Ansatz zur Rückgewinnung von Abwärme und Wasser aus Kühl- und Gaswaschkreisläufen einschließlich interner Energie- und Wasserwiederverwendung betrachtet. Dieser besteht aus der Kombination von Sensoren und Werkzeugen zur Prozesswasserüberwachung und der Nutzung von Energie zur Senkung der CO₂-Emissionen einschließlich Wasserrückgewinnung. Es werden geeignete Korrosions- und Ablagerungsmessungen für eine bedarfsgerechte Chemikaliendosierung, thermisch stabile Behandlungschemikalien bis zu 80 °C sowie Beschichtungen zum Korrosions- und Verschleißschutz in Mikroturbinen, Wärmetauschern und Düsen entwickelt. Des Weiteren werden Mikroturbinen zur Stromerzeugung aus Wasserkraft eingesetzt. EnWaRec demonstriert, die Nutzung der zurückgewonnenen Abwärme zur Dampferzeugung mit Hochtemperatur-Wärmepumpen oder zur Wasserrückgewinnung mittels Membranen.

Projektziele:

Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes zur Rückgewinnung von Abwärme und Wasser aus Kühl- und Gaswaschkreisläufen einschließlich einer internen Energie- und Wasserwiederverwendung

Innovative Ansätze:

• Kombination von Sensoren und Werkzeugen zur Überwachung des Prozesswassers und zur Nutzung von Abwärme.
• Entwicklung geeigneter Verfahren zur Messung von Korrosion und der Ablagerungsneigung für eine bedarfsgerechte Chemikaliendosierung unter Einbeziehung thermisch stabiler Behandlungschemikalien bis zu 80 °C
• Entwicklung von Beschichtungen zum Korrosions- und Verschleißschutz in Mikroturbinen, Wärmetauschern und Düsen
•  Einsatz von Mikroturbinen zur Stromerzeugung aus Wasserkraft
• Wiederverwendung der zurückgewonnenen Abwärme zur Dampferzeugung mit Hochtemperatur-Wärmepumpen oder zur Wasserrückgewinnung  mittels  Membrandestillation
• Nutzung von Abwärme zur verbesserten Schlammbehandlung
• Entwicklung von Software-Tools zur Simulation verschiedener Szenarien, zur Ermittlung geeigneter Punkte zur Chemikaliendosierung, Wärmeentnahme und Energieerzeugung durch Mikroturbinen und zur Vorhersage von Korrosion

Nutzen für die Industrie:

Entwicklung eines ganzheitlichen Ansatzes zur Rückgewinnung von Abwärme und Wasser aus Kühl- und Gaswaschkreisläufen einschließlich der internen Energie- und Wasserwiederverwendung

News/Veranstaltungen:

02.12.2026: Konsortium-Meeting im VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

03.12.2026: Open Workshop “Stepwise and efficient modifications of relevant cooling circuits during the transition towards to H₂-based production”, Steel Academy Düsseldorf, Germany

Über das Projekt:

Dieses Projekt wird von der Europäischen Union finanziert, aus dem Forschungsfonds für Kohle und Stahl (RFCS). Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen der Autorinnen und Autoren und spiegeln nicht zwangsläufig die Ansichten der Europäischen Union wider. Weder die Europäische Union noch die bewilligende Stelle können dafür verantwortlich gemacht werden.

Weitere Informationen: https://enwarec.eu/