Gemeinsames Forschungsprojekt: Stahlbranche will Wasserstoff aus Abgasen gewinnen

Gemeinsames Forschungsprojekt: Stahlbranche will Wasserstoff aus Abgasen gewinnen

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Ein Stahlwerk-Ofen produziert einige Abgase - ein Branchen-Projekt soll diese wieder einfangen. (Foto: thyssenkrupp)

von Angela Schmid

Ein branchenweites Projekt soll es rentabel machen, die Wertstoffe aus Abgasen herausfiltern. Auch CO2 könnte so nicht in die Atmosphäre kommen.

Die Hochöfen der Stahlindustrie sorgen für eine Menge Abgase. Anstatt diese einfach in die Luft zu pusten, könnten Teile der Abgase für die Herstellung von Kraftstoffen, Kunststoffen oder Dünger eingesetzt werden – einschließlich des darin enthaltenen CO2.

Das plant zumindest das Projekt "Carbon2Chem". Kohlenstoff, Wasserstoff und Stickstoff sind die Basis für zahlreiche chemische Produkte - diese könnte das Unternehmen weiterverkaufen. Damit sollen 20 Millionen Tonnen des jährlichen deutschen CO2-Ausstoßes der Stahlbranche künftig wirtschaftlich genutzt werden. Dies entspricht zehn Prozent der jährlichen CO2-Emissionen der deutschen Industrieprozesse und des verarbeitenden Gewerbes.

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Ein innovatives Projekt, das aber erst langfristig seine Vorteile ausspielt. Mindestens zehn Jahre dauert die Entwicklung. Bis die Technologie industriell anwendbar ist, rechnet Thyssen Krupp, eines von acht beteiligten Unternehmen, sogar mit 15 Jahren. Gelingt es, wird jedoch erstmals ein klimarelevanter CO2-Einspareffekt erreicht. Nicht nur die Stahlindustrie, auch Chemieunternehmen profitieren davon, indem sie eine neue, saubere Rohstoffquelle erschließen.

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Blick ins Duisburger Stahlwerk. (Foto: thyssenkrupp)

"Innovationssprünge entstehen heute an den Grenzen zwischen den Branchen", sagt Heinrich Hiesinger, Vorstandsvorsitzender der Thyssen Krupp AG: "Cross-industrielle Entwicklungen wird es künftig in verstärktem Maße geben. Vor allem in Europa, dessen klassische Industrien einen hohen Reifegrad erreicht haben. Es wird darauf ankommen, neue Systemzusammenhänge zwischen den Branchen zu erkennen, sie zu nutzen und diese Systeme ganzheitlich zu optimieren."

Unterstützung auch von Forschungseinrichtungen

Auch Max-Planck- und Fraunhofer Gesellschaft sowie Universitäten sind mit an Bord. "Damit sichern wir Arbeitsplätze in der Stahlbranche in unserem Land", hofft Johanna Wanka, Bundesministerin für Bildung und Forschung, die das Projekt mit mehr als 60 Millionen Euro fördert. Insgesamt dürfte das Projekt aber mehr als 100 Millionen Euro bis 2025 kosten. Für die kommerzielle Realisierung sind schließlich sogar mehr als eine Milliarde Euro vorgesehen.

Hüttengase, die bei der Herstellung von Stahl entstehen, enthalten nicht nur jede Menge klimaschädliches Kohlendioxid (CO2), es besteht auch aus Stickstoff, Kohlenstoffmonoxid, Wasserstoff und ein wenig Methan. Schon heute wird daraus Strom und Wärme erzeugt. Bei "Carbon2Chem" sollen daraus auch chemische Wertstoffe entstehen. Damit wird der für die chemische Produktion verwendete Hüttengas-Anteil nicht mehr verbrannt und weniger Kohlendioxid (CO2) erzeugt.

Aus Stickstoff und Wasserstoff lässt sich Ammoniak herstellen. Aus Ammoniak wiederum wird Mineraldünger. Kohlenstoff, also Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, sowie Wasserstoff sind die Grundlage für Methanol. Nutzt man für die Herstellung wenn möglich Sonnen- oder Windstrom, dienen die Industrieanlagen sogar als Energiepuffer, wenn die Erneuerbaren mehr Strom liefern, als benötigt wird.

Manche Produktionsprozesse sind aber auf einen kontinuierlichen Betrieb rund um die Uhr ausgelegt - eine der zentralen Entwicklungsaufgaben für "Carbon2Chem" ist deshalb auch die Suche nach Katalysatoren, die Betriebsschwankungen verkraften können, ohne an Leistung zu verlieren.

Chemie-, Stahl- und Stromwirtschaft beschäftigen in Deutschland mehr als ein halbe Million Menschen. Der Gesamtumsatz der drei Branchen liegt bei rund 264 Milliarden Euro. Deutschland ist der größte Stahlhersteller in der EU und der siebtgrößte Stahlhersteller der Welt. Die Chemiebranche ist neben der Automobilindustrie und der Maschinen- und Elektroindustrie der viertgrößte Arbeitgeber in Deutschland.

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