Ist Wasserstoff die Antwort auf die CO2-Probleme der Stahlindustrie?

(WK-intern) – Ugine – Swiss Steel Group treibt EU-gefördertes Projekt zur Umstellung von Erdgas auf sauberen Wasserstoff voran

Die Stahlindustrie ist einer der größten CO2-Emittenten weltweit – sie trägt mit rund 8 % der globalen CO2-Emissionen bei.

Ein besonders problematischer Bereich ist die thermische Bearbeitung von Stahl, die weltweit jährlich bis zu 39 Milliarden Tonnen CO2 durch den Einsatz von Erdgas erzeugt. Kann Wasserstoff die Lösung für diese emissionsbelastete Branche sein?
Im Rahmen des HYDREAMS-Projekts verfolgt die Swiss Steel Group einen entscheidenden Schritt in diese Richtung. Das von der Europäischen Union seit April 2023 geförderte Projekt untersucht, wie Stahlproduktion durch den Ersatz von Erdgas mit sauberem Wasserstoff klimafreundlicher gestaltet werden kann. Dabei werden zwei verschiedene Ofentypen (Heiz- und Glühöfen) und zwei verschiedene Brennerarten (Impuls- und Flammensysteme) auf ihre Effizienz mit Wasserstoff getestet.

1. Das HYDREAMS-Projekt ist der erste umfassende Versuch, die Auswirkungen der Wasserstoffverbrennung auf verschiedene Stahlqualitäten zu untersuchen. Denn es gibt bislang keine umfassenden Studien, die die physikalischen Veränderungen und möglichen Abweichungen der Stahl-Eigenschaften bei Verwendung von Wasserstoff statt Erdgas belegen – etwa durch Unterschiede in der Flammengeschwindigkeit, Strahlungsintensität oder der Zusammensetzung der Abgase.
2. „Der Ersatz von Erdgas durch Wasserstoff in der thermischen Bearbeitung ist noch nicht ausgereift und birgt potenzielle Risiken – unter anderem eine Erhöhung der NOx-Emissionen und mögliche negative Auswirkungen auf die Stahlqualität sowie die Lebensdauer der Feuerfestmaterialien in den Öfen“, erklärt Laurent Sieye, Sustainability Manager Ugitech, Swiss Steel Group. „Genau diese potenziellen Herausforderungen gilt es im HYDREAMS-Projekt zu erforschen und Lösungen zu finden.“
   Das Projekt verläuft in mehreren Phasen – von Laborversuchen in Pilotöfen über CFD-Simulationen und Ofenmodellierungen bis hin zu industriellen Demonstrationstests. Bereits in der ersten Phase wurden Tests an 13 verschiedenen Stahlgüten durchgeführt, bei denen keine strukturellen Unterschiede oder Veränderungen der Zusammensetzung der Stahlproben festgestellt wurden.
3. In den nächsten Jahren wird das HYDREAMS-Projekt eine Reihe von industriellen Versuchen durchführen. Drei Demonstratoren für unterschiedliche Heizprozesse und Produktarten (Blooms, Schmiedebarren und Coils) sind bereits geplant.
4. Der Betrieb des ersten Demonstrators (DEMO 3) begann im März 2025, und erste Tests mit Blooms sind noch in diesem Sommer vorgesehen. DEMO 1 und DEMO 2 werden im Jahr 2026 starten.

Das Projekt steht im Einklang mit den EU-Zielen zur Minderung des Klimawandels und zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Diese Lösung könnte eine attraktive Alternative zu elektrischer Beheizung darstellen, die für bestimmte Anwendungen technische Probleme mit sich bringt, wie etwa übermäßigen Verschleiß von elektrischen Widerständen bei zu hohen Temperaturen oder mangelnde Temperaturhomogenität im Ofen.
Neben den technischen Erkenntnissen wird das Projekt auch Sicherheitsbewertungen, Lebenszyklusanalyse (LCA) und Kostenanalysen liefern, die für eine künftige Markteinführung von entscheidender Bedeutung sind.

Über Swiss Steel Group

Swiss Steel Group mit Hauptsitz in Emmenbrücke (Schweiz) ist einer der weltweit führenden Hersteller von Speziallangstahlprodukten. Dank der ausschliesslichen Verwendung von Stahlschrott in Elektrolichtbogenöfen ist die Gruppe eines der relevantesten Unternehmen in Europa im Bereich der Kreislaufwirtschaft und gehört zu den Marktführern im Bereich nachhaltig produzierter Stahl – Green Steel. Swiss Steel Group verfügt über eigene Produktions- und Vertriebsunternehmen in über 25 Ländern und bietet durch ihre starke lokale Präsenz eine breite Palette individueller Lösungen in den Bereichen Baustahl, Edelstahl und Werkzeugstahl an. Die Swiss Steel Group erzielte im Jahr 2024 einen Umsatz von rund 2,5 Milliarden EUR mit etwa 7’500 Mitarbeitenden.

PM: Swiss Steel Group

PB: Datenspinne: Untersuchte technische, rostfreie und Werkzeugstähle und chemische Zusammensetzungen der Legierungen, die das breite Spektrum der untersuchten Sorten zeigen / ©: Swiss Steel Group