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Erneuerbare Energie

Salzgitter AG und VNG AG wollen im Bereich „Grüne“ Gase kooperieren

Die VNG AG, Leipzig, und die Salzgitter AG werden gemeinsam den Einsatz von klimaneutralem Wasserstoff und Biomethan für die Stahlherstellung im Werk der Salzgitter Flachstahl GmbH in Salzgitter prüfen. Darüber wurde jetzt eine Absichtserklärung unterzeichnet.

Die Vision der beiden Unternehmen ist, das integrierte Hüttenwerk im niedersächsischen Salzgitter mit in Mitteldeutschland produziertem „türkisem“ Wasserstoff über eine Pipeline zu versorgen. In einem ersten Schritt wurde zunächst die Wirtschaftlichkeit mittels einer Machbarkeitsstudie bewertet, die gemeinsam mit der Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie IEG, Cottbus, sowie dem Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI, Karlsruhe, durchgeführt wurde. Im Fokus stand dabei der mögliche Einsatz des Pyrolyseverfahrens für die Wasserstofferzeugung.

Prof. Mario Ragwitz, der die Fraunhofer-Einrichtung für Energieinfrastrukturen und Geothermie leitet, ist zu der Erkenntnis gekommen, dass auf Basis der untersuchten Szenarien die Gestehungskosten des Wasserstoffs aus dem Pyrolyseverfahren gegenüber der Elektrolyse wettbewerbsfähig sein können und das Verfahren hilfreich bei der emissionsarmen Wasserstoffbereitstellung sein kann. Voraussetzung ist jedoch, dass die technologischen Herausforderungen der Pyrolyse zeitnah gelöst, gute Verwendungsmöglichkeiten für den anfallenden Kohlenstoff gefunden und Methan-Emissionen entlang der gesamten Prozesskette nachvollziehbar begrenzt werden.

Untersucht wurde die Wirtschaftlichkeit des großindustriellen Einsatzes des Pyrolyseverfahrens unter Berücksichtigung verschiedener politischer Rahmenbedingungen und notwendiger Investitionen für die Pyrolyseanlage, die Transportwege und die Nutzung eines Speichers. Die Szenarien unterschieden sich in einer Variation des CO2-, Strom- und Gaspreises sowie der Biogasnutzung. Außerdem wurde ein Vergleich zur reinen Erdgasnutzung oder dem Einsatz des Elektrolyseverfahrens für die Wasserstoffherstellung mit in Deutschland produziertem Strom gezogen. Ferner spielte auch die Einbettung Salzgitters in ein künftiges Wasserstoffnetz eine Rolle.

Versorgung mit „grünen“ Gasen technisch und wirtschaftlich möglich

Nach Mitteilung von Cornelia Müller-Pagel, die bei der VNG den Bereich „Grüne Gase“ leitet, hat die Untersuchung gezeigt, dass die Versorgung des Standortes Salzgitter mit „grünen“ Gasen trotz des zu erwartenden hohen Bedarfs an Wasserstoff technisch und wirtschaftlich möglich ist. Mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit braucht es beim Aufbau der Wasserstoffwirtschaft jedoch kurz- und mittelfristig eine noch stärkere Technologieoffenheit, auch bei der Förderpolitik. Neben „grünem“ Wasserstoff sollte künftig auch „blauer“ und „türkiser“ Wasserstoff eine gleichberechtigte Rolle spielen. Um die unterschiedlichen Herstellungsmethoden von Wasserstoff künftig besser hinsichtlich ihrer Umweltverträglichkeit vergleichen zu können, plädiert C. Müller-Pagel außerdem dem für ein möglichst einheitliches Monitoring- und Zertifizierungssystem, das in der gesamten EU zum Einsatz kommen sollte.

Konzept zur Dekarbonisierung der Stahlherstellung

Die Prüfung des künftigen Einsatzes von Wasserstoff in der Produktion geht bei der Salzgitter AG einher mit der Analyse moderner Methoden und innovativer Verfahrenstechniken, um den CO2-Ausstoß deutlich zu reduzieren: Unter dem Projektnamen „SALCOS“ (Salzgitter Low CO2 Steelmaking) wurde bereits 2015 ein Konzept zur Dekarbonisierung der Stahlherstellung entwickelt. Erste Umsetzungsschritte dieses Konzeptes sind die im Aufbau befindliche PEM-Elektrolyse mit einer Leistung von 2,5 MW und ein Hochtemperatur-Elektrolyseur mit 720 kW Leistung auf dem Werksgelände, um den aktuellen Wasserstoffbedarf für Glühprozesse intern zu decken, sowie der Errichtung von sieben Windkraftanlagen.

Staatliche Förderung unabdingbar

Nach Aussage von Dr. Alexander Redenius der Salzgitter AG ist die Umstellung auf eine dekarbonisierte Stahlerzeugung eine große Herausforderung. Der internationale Wettbewerbsdruck und die enormen Transformationskosten machen eine staatliche Unterstützung unabdingbar. Außerdem plädiert er für eine schrittweise Transformation der konventionellen Stahlerzeugungsroute. Kurzfristig könnten durch den Einsatz von Erdgas in einem neu zu bauenden Direktreduktionsaggregat bereits CO2-Reduzierungen von rund 60 % im Vergleich zur konventionellen Route erzielt werden. Mittels einer schrittweisen Wasserstoffbeimischung bis zu 100 % kann der Stahl nahezu kohlendioxidneutral hergestellt werden. Das könnte Hand-in-Hand mit dem Aufbau von Erzeugungskapazitäten für „grünen“ und „türkisen“ Wasserstoff geschehen.

Die Partner wollen jetzt in einem Nachfolgeprojekt weitere mögliche Schritte definieren und damit die Grundlage für die gemeinsame Umsetzung der Projektidee schaffen.