Wasserstoff
08.09.2016

Stahlindustrie setzt auf regenerativen Wasserstoff

Foto: pixabay
Um ihre Klimabilanz aufzupolieren, forscht die Stahlindustrie am Einsatz von grünem Wasserstoff.

Die EU pumpt Millionen in Forschungsprojekte für grünen Wasserstoff, auch die Stahlindustrie steigt ein. Derzeit wird in Dresden einer der weltweit leistungsfähigsten Elektrolyseure für ein Hüttenwerk in Salzgitter gebaut.

 

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Grüner Wasserstoff als Speicher für überschüssigen Ökostrom ist angesagt. Auch die Stahlindustrie entdeckt den regenerativen Wasserstoff für sich. Jetzt steigt der Stahlkonzern Salzgitter ein und beteiligt sich neben acht anderen Forschungsorganisationen und Firmen an dem EU-Forschungsprojekt GrInHy (Green Industry Hydrogen).

Bis zu 85 Prozent der eingesetzten Energie soll der Elektrolyseur in Salzgitter bei der Wasserstoffherstellung umwandeln können. Damit sticht er die bislang auf dem Markt erhältlichen Modelle mit einem Wirkungsgrad von durchschnittlich 65 Prozent aus. Ihre vergleichsweise hohe Effizienz erzielt die Anlage, indem sie nicht, wie bislang üblich, nur Strom für die Umwandlung von Wasserdampf in Wasserstoff und Sauerstoff nutzt. Ein Teil des Energiebedarfs wird durch das bei der Stahlproduktion anfallende Abfallprodukt Wärme ersetzt.

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Prinzipiell könnte der Wasserstoff auch wieder zurück in Strom verwandelt werden. In einer Welt mit einem hohen Anteil regenerativer Erzeugungsanlagen ist das wichtig. Denn vor allem in Winter, wenn keine Sonne scheint und eine Flaute herrscht, speisen Ökostromanlagen nichts ins Netz ein. Während dieser Stunden könnte das Stahlwerk seinen Strom selbst produzieren. Außer Kohlenstoffdioxid entstehen dabei keine zusätzlichen Schadstoffe. Der Wechsel zwischen Stromspeicher  und -produktion ist laut Sunfire innerhalb von 15 Minuten möglich und soll auf fünf Minuten reduziert werden. Um das Netz vollständig zu stabilisieren, seien dann noch zusätzliche Batteriespeicher nötig.  

 

Grau- statt Grünstrom

Allerdings hat das von der EU-Kommission mit 4,5 Millionen Euro geförderte Vorhaben einen Haken. Denn auch, wenn die Anlage wie geplant 2017 ihren Betrieb aufnimmt und technisch einwandfrei funktioniert: Grünen Wasserstoff wird sie erst einmal nicht produzieren. Als grün wird Wasserstoff dann bezeichnet, wenn er aus Sonnen- oder Windstrom gewonnen wird. Statt klimaneutralem Grünstrom wird die Testanlage zunächst „dreckigen“ Graustrom in Wasserstoff umwandeln.

Der Hype um Wasserstoff begründet sich auf dessen Eigenschaft, ein Grundproblem der Energiewende lösen zu können: In Zeiten von starkem Sonnenschein und heftigen Winden kann er den produzierten überschüssigen Sonnen- oder Windstrom bunkern. Das Gas lässt sich im vorhandenen Gasnetz speichern, als Kraftstoff für Brennstoffzellen-Autos tanken oder eben in der Industrie direkt verwenden. Allein in Salzgitter kommen jährlich mehrere hunderttausend Tonnen zum Einsatz. Wasserstoff wird bei der Stahlproduktion beispielsweise als sogenanntes Schutzgas eingesetzt. Als solches soll es verhindern, dass Stahl oxidiert. Bislang wird dazu fossiler Wasserstoff aus Erdgas verwendet.

Dass in Salzgitter zunächst kein Ökostrom zur Wasserstoffherstellung verwendet wird, hat einen einfachen Grund: „Der Fokus des Projektes liegt auf der Erprobung der neuen Technologie. Die Verwendung von Grünstrom würde die Kosten des Projekts erhöhen und keinen technischen Mehrwert schaffen“, sagt Nils Aldag. Er ist Mitgründer und Finanzchef des Dresdner Unternehmens Sunfire, einem Hersteller von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen. Sunfire liefert das Kernstück für die Testanlage in Salzgitter, den Elektrolyseur.

Um Windstrom für seine Anlage aus dem Netz zu beziehen, müsste der Stahlkonzern Grünstromzertifikate kaufen. Bislang garantieren solche Papiere lediglich, dass es sich um Strom direkt aus einer Windkraftanlage handelt. Aldag ist überzeugt: „Nur Grünstrom aus der Region kann via Elektrolyse zur Netzstabilisierung beitragen. Der Anschluss an das bestehende Stromnetz ist wichtig, um eine echte Sektorkopplung zu ermöglichen und zusätzliche Investitionen in neue Netze zu vermeiden“. Dafür wären allerdings noch weitere gesetzliche Regelungen für Zertifikate nötig, Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel (SPD) müsste nachjustieren. 

 

Technik vor Politik

In Dresden konzentriert sich Sunfire ungeachtet der Politik derweil auf die Entwicklung der Technik. In den Fabrikhallen wird seit einigen Tagen fleißig an den Bauteilen des Elektrolyseurs geschraubt, verrät das Unternehmen. Anschließend soll die Anlage in Salzgitter aufgebaut werden.

Mit Blick auf die Zukunft sind die Beteiligten optimistisch. Sie rechnen damit, dass der Bezug von regionalem Grünstrom für die Wasserstoffherstellung über das Netz möglich sein wird. Deshalb ist im Testbetrieb eine Simulation geplant. „Dabei soll die Anlage Lastprofile abfahren, wie sie bei der Stromerzegung aus erneuerbaren Energien typisch sind“, erklärt Aldag. 

Salzgitter ist nicht das einzige Unternehmen in der Branche, das mit grünem Wasserstoff experimentiert. Auch andere Stahlkonzerne treiben die Forschung in diesem Bereich voran. Im österreichischen Linz planen der Stahlkonzern Voestalpine und der Versorger Verbund ein gemeinsames 20 Millionen Euro schweres Forschungszentrum für Wasserstofftechnologie. Weitere Projekte laufen beim schwedischen Vattenfallkonzern und dem Essener Stahlriesen Thyssen Krupp. Letztere rechnen allerdings damit, dass es noch bis mindestens 2030 dauern wird, bis die Technologie standardmäßig anwendbar ist.

Die Wette der Stahlindustrie, Windmüller und Elektrolyseur- und Brennstoffzellenhersteller auf grünen Wasserstoff läuft. 

Jana Kugoth
Keywords:
Stahlindustrie | grüner Wasserstoff | Sunfire | Elektrolyse | Brennstoffzelle | Stromnetz
Ressorts:
Technology

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