Die Dekarbonisierung der energieintensiven Industrie ist ein wichtiger Schlüssel, um die Klimaziele zu erreichen und eine der größten Herausforderungen. Der Stahlindustrie kommt hier eine zentrale Rolle zu. Die Herstellung von Stahl basiert auf fossilen Energieträgern (Koks, Kohle, Erdgas). Die Produktionsprozesse benötigen sehr hohe Temperaturen sowie große Mengen an Energie und sind für einen erheblichen Teil der CO2-Emissionen verantwortlich.
Der weltweit führende Stahl- und Technologiekonzern voestalpine verfolgt mit „greentec steel“1 einen ambitionierten Stufenplan für die klimaneutrale Stahlerzeugung. Gleichzeitig entwickelt der Konzern in Kooperation mit der Forschung klimafreundliche Produktionstechnologien auf Basis von erneuerbarem Strom und Wasserstoff. Neben der Rohstahlproduktion wird auch die Dekarbonisierung der Stahlverarbeitung systematisch in Angriff genommen.
CO2-neutrale Beheizung von Industrieöfen
Stahlverarbeitung ist ein energieintensiver Prozess, wobei Erdgas fast 30 % des Endenergieverbrauchs der voestalpine Gruppe ausmacht. Der größte Teil des Erdgases wird für das Erhitzen von Vorprodukten benötigt, um sie formbar zu machen und/oder mikrostrukturelle Veränderungen zu bewirken. Aktuell werden verschiedene Arten von gasbefeuerten Industrieöfen in Schmiede-, Warmwalz- oder Presshärte-Produktionslinien eingesetzt.
Im Projekt NEFI Green Steel2 werden Lösungen für den Ersatz von Erdgas durch kohlenstoffneutrale Energieträger für eine breite Palette von Produkten und Öfen entwickelt. Ein wichtiges Projektziel ist die Bereitstellung von 5.000 GWh/Jahr an kohlenstoffneutralen Energieträgern wie Ökostrom, Wasserstoff, Biogas und synthetischen Kraftstoffen, die rund um die Uhr und 365 Tage im Jahr verfügbar sind. Dies umfasst sowohl Anlagen in Österreich als auch Importmöglichkeiten.
In einem zweiten Schritt wird die Umwandlung dieser erneuerbaren Energieträger in Wärme mit Hilfe von hochentwickelten elektrischen Heizgeräten und Mehrstoffbrennern untersucht, die im Rahmen des Projekts entwickelt werden. Auf diese Weise kann ein nachhaltiger und effizienter Prozess sichergestellt werden. Am Beispiel von 14 Standorten der voestalpine werden die großtechnischen Lösungen zur Bereitstellung von CO2-neutralen Energieträgern und deren Umwandlung in Wärme zur Beheizung von unterschiedlichen Industrieöfen erarbeitet werden.
Um den Gesamtenergieverbrauch zu senken, wird sich das NEFI-Greensteel-Projekt auch auf die Umsetzung von Energieeffizienzmaßnahmen wie Isolierung, Abwärmenutzung und Prozessoptimierung konzentrieren. Ausgewählte Öfen an verschiedenen voestalpine-Standorten in Österreich, Deutschland und Schweden werden in der Folge umgerüstet, um diese Lösungen zu testen.
Meilensteine NEFI Green Steel
> Berechnung des Potenzials von CO2-neutralen Alternativen zu Erdgas sowie Evaluierung von Möglichkeiten für deren Erzeugung und Transport
> Entwicklung von Konzepten zur Verringerung des Energiebedarfs sowie der Nutzung von Abwärmepotenzialen und Umsetzung in ausgewählten direkt und indirekt beheizten Öfen
> Testen von ausgewählten direkt beheizbaren Industrieöfen in industrieller Einsatzumgebung und der Auswirkungen der CO2-neutralen Beheizung auf die Produktqualität
> Entwicklung hocheffizienter, mit verschiedenen CO2-neutralen Brennstoffen, betriebene Brenner und experimentelle Tests in industrieller Einsatzumgebung
> Know-how Transfer innerhalb und außerhalb der voestalpine Gruppe
www.nefi.at/de/projekt/greensteel-carbon-neutral-steel-processing-via-alternatives-to-fossil-natural-gas
1 www.voestalpine.com/greentecsteel/de
2 Projektpartner: AIT Austrian Institute of Technology (Projektleitung), AICHELIN GmbH, Buderus Edelstahl, NOXMAT GmbH, Uddeholms AB, Villares metals, voestalpine Automotive Components Schwäbisch Gmünd GmbH & Co KG, voestalpine Böhler Aerospace GmbH & Co KG, voestalpine Böhler Bleche GmbH & Co KG, voestalpine Böhler Edelstahl GmbH & Co KG, voestalpine Böhler Profil GmbH, voestalpine Metal Forming GmbH, voestalpine Rail Technology GmbH, voestalpine Rotec GmbH, voestalpine Stahl Donawitz GmbH, voestalpine Tubulars GmbH & Co KG, voestalpine Wire Rod Austria GmbH
NEFI Green Steel ist Teil der NEFI-Modellregion („new energy for industry“), die die Dekarbonisierung von Industriebetrieben durch Innovation und Technologieentwicklung fördert.
www.nefi.at
