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Badische Stahlwerke GmbH startet Forschungsprojekt zur Brennertechnologie

Juli 2024 | Die Badische Stahlwerke GmbH (BSW) startet zusammen mit der Badische Stahl-Engineering GmbH (BSE) und der RWTH Aachen ein Forschungsprojekt. Ziel ist die Entwicklung einer neuen Brennertechnologie für den Wasserstoffeinsatz in Elektrostahlwerken.

von | 08.07.24

V.l.n.r.: Andreas Volkert (Technischer Geschäftsführer BSW), Sebastian Baumgartner (Geschäftsführer BSE), Professor Christian Wuppermann (Institutsleiter RWTH Aachen), Florian Glück (Kaufmännischer Geschäftsführer BSW), Matthias Breithaupt (Betriebschef Stahlwerk) © Badische Stahlwerke/Michael Bode
© Badische Stahlwerke/Michael Bode
Forschungsprojekt Badische Stahlwerke

Gemeinsames Forschungsprojekt für den flexiblen Einsatz von Wasserstoff in Elektrostahlwerken

Damit möchte die Badische Stahlwerke GmbH nicht nur ihre CO2-Emissionen weiter reduzieren, sondern auch zur Dekarbonisierung der gesamten Stahlindustrie beitragen. Das dreijährige Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit 2,3 Millionen Euro gefördert. Am 2. Juli trafen sich Vertreter der Projektpartner sowie des Ministeriums und des Projektträgers Jülich bei den Badischen Stahlwerken zur Unterzeichnung des Forschungsvertrags.

Klimaneutralität als Ziel

Die Badischen Stahlwerke haben das ambitionierte Ziel, bis 2045 klimaneutral zu sein. Dank strombasierter Stahlproduktion verursacht das Unternehmen aus Kehl bereits heute rund 80 Prozent weniger CO2 als klassische Hochofenstahlwerke und gilt laut eigener Aussage als eines der energieeffizientesten Stahlwerke Europas. Doch die Stahlproduktion ist und bleibt energieintensiv. Auf dem Weg zur vollständigen Klimaneutralität sind die BSW daher auf den Einsatz von klimaneutralen Energien wie grünem Strom, aber auch grünem Wasserstoff angewiesen.

Herausforderung und Lösung

In einem Elektrostahlwerk gibt es Prozesse, bei denen Erdgas nicht einfach durch Strom ersetzt werden kann. Das Vorwärmen der Pfannen etwa, in denen der geschmolzene Stahl vom Schmelzofen zur weiteren Verarbeitung und schließlich zur Gießanlage transportiert wird, ist nur unter Einsatz von gasförmigen Brennstoffen möglich. Hier sollen künftig wasserstoffbasierte Brennstoffe zum Einsatz kommen. Für den künftigen Einsatz von Wasserstoff allerdings sind die heutigen Erdgas-Brenner nicht ausgelegt.

Um dies zu ändern, starten die BSW nun zusammen mit der BSE und der RWTH Aachen ein Forschungsprojekt zur Entwicklung einer neuen Brennertechnologie. Diese Technologie soll Wasserstoff und Ammoniak flexibel als Brennstoffe nutzen können, um den Erdgasverbrauch zu reduzieren oder ganz zu vermeiden.

„Wasserstoff ist als klimaneutraler Brennstoff von zentraler Bedeutung zur Vermeidung von CO2-Emissionen in der Beheizung unserer Prozesse“, erklärt BSW-Geschäftsführer Andreas Volkert. „Doch aufgrund der Versorgungssituation ist es möglich, dass wasserstoffbasierte Brennstoffe zunächst nicht in ausreichender Menge zur Verfügung stehen und daher anfangs dem Erdgas zugemischt werden müssen. Die wechselnde Verfügbarkeit erfordert flexible Brennersysteme, die mit unterschiedlichen Brenngasmischungen umgehen können, ohne dass dies die Effizienz und Sicherheit der Anlage beeinträchtigt.“

Entwicklung und Test der neuen Technologie

Das flexible Brennersystem wird von der Schwestergesellschaft BSE entwickelt und bei den BSW an einer Versuchsanlage getestet und optimiert. Unterstützung kommt von zwei renommierten Forschungsinstituten der RWTH Aachen: dem Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) sowie dem Lehrstuhl für Keramik am Institut für Gesteinshüttenkunde (GHI). Diese Institute werden den Entwicklungsprozess mit computergestützten Simulationen und praktischen Tests begleiten.

„Die zu entwickelnde Brennertechnologie ist ein Wegbereiter für die Transformation zur Produktion von grünem Stahl“, sagt IOB-Institutsleiter Professor Wuppermann von der RWTH Aachen. „Sie garantiert nicht nur einen effizienten und schadstoffarmen Betrieb bei der vollständigen Umstellung auf Wasserstoff oder Ammoniak, sondern bietet auch auf dem Weg dorthin, wenn die Verfügbarkeit beider Gase zunächst noch begrenzt ist, große Vorteile. Denn Wasserstoff oder Ammoniak können bei dem System flexibel fossilen Brennstoffen beigemischt werden, ohne dass Anpassungen an den Anlagen nötig sein werden.“

Beitrag zur Dekarbonisierung der Stahlbranche

Sebastian Baumgartner, Geschäftsführer der BSE, hebt die Bedeutung des Forschungsprojekts hervor:

„Das Forschungsprojekt hat nicht nur das Potenzial, die CO2-Emissionen der Pfannenfeuer-Systeme der Badischen Stahlwerke durch den flexiblen Einsatz von wasserstoffbasierten Brennstoffen erheblich zu reduzieren. Die neue Technologie könnte auch auf das gesamte Elektrostahlwerk – beispielsweise den Schmelzofen – übertragen und über die BSE als internationalem Anlagenbauer auch für die gesamte  Stahlindustrie weltweit verfügbar gemacht werden. Die Technologie kann damit einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung der gesamten Stahlbranche leisten!“

Das Forschungsprojekt, das über drei Jahre laufen soll, wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) mit 2,3 Millionen Euro gefördert. Der Forschungsvertrag wurde am 2. Juli von allen Beteiligten bei den Badischen Stahlwerken unterzeichnet.

Über die Badischen Stahlwerke

Die Badische Stahlwerke GmbH (BSW) produziert am Standort Kehl mit 850 Beschäftigten bis zu 2,4 Mio. Tonnen Betonstahl für die Bauindustrie in Deutschland und dem angrenzenden Ausland. Zu den Produkten zählen Betonstahl in Stäben und Ringen, Walzdraht sowie Bewehrungsprodukte für den Stahlbetonbau. Das Unternehmen ist das einzige Stahlwerk in Baden-Württemberg und eines der größten sowie technologisch modernsten Elektrostahlwerke in Deutschland. Zudem sind die Badischen Stahlwerke einer der größten Arbeitgeber der Region.

 

(Quelle: BSW/2024)

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