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Innovatives hydrometallurgischen Verfahren zur Zinkextraktion aus Reststoffen, insbesondere der Stahlindustrie, zur Unterstützung des Übergangs zu einer Kreislaufwirtschaft

Die DK Zinc Recycling GmbH ist eine neu gegründete GmbH mit Sitz in Duisburg, die ein 86-prozentiges Tochterunternehmen der Hargreaves services Plc ist - ein börsennotiertes Unternehmen mit ca. 1.400 Beschäftigten, das Dienstleistungen für den Umwelt-, Industrie- und Immobiliensektor erbringt. Durch das Vorhaben sollen 15 Arbeitsplätze neu geschaffen werden. Im Zuge der Dekarbonisierung der Stahlindustrie wird die klassische Hochofenroute zukünftig durch die Kombination aus Direktreduktion und Elektrolichtbogenofen (DRI/EAF-Route) abgelöst. Diese Umstellung führt prozessbedingt zum Anfall von deutlich größeren Mengen an Stahlwerksstäuben mit einem Zinkgehalt zwischen 5 bis 15 Prozent. Bisher können diese Stäube im klassischen Recyclingprozess, dem Wälzofenprozess, nicht wirtschaftlich recycelt werden, da dieses Verfahren erst ab Zinkgehalten von ca. 20 Prozent ökonomisch zu betreiben ist. Der am Standort bestehende „DK-Prozess“ kann wiederum nur Staubgemische mit einem Zinkanteil von ca. 3 Prozent verwerten. Mit einem innovativen Verfahren sollen nunmehr auch Stäube mit einem Zinkgehalt zwischen 5 bis 15 Prozent wirtschaftlich weiterverwertet werden können. Ziel ist, diesen Stoffstrom nicht mehr zu deponieren bzw. als Zuschlagstoff der Zementindustrie anzudienen, sondern die darin enthaltenen Metalle wie Eisen und Zink dem Wertstoffkreislauf wieder zuzuführen. Die Stäube sollen über eine mehrstufige, hydrometallurgische Zinkextraktion vollständig recycelt werden. Das Zink wird mithilfe von alkalischen Extraktionen und sauren Extraktionen aus den Vorstoffen gelöst. Anschließend erfolgen mehrere Reinigungsschritte, um Nebenkomponenten wie Eisen, Mangan, Nickel oder Kupfer abzutrennen. Dazu wird das zinkhaltige Filtrat aus den Extraktionsstufen zunächst oxidiert, um Eisen und Mangan auszufällen und anschließend über einen Aktivkohlefilter abzutrennen. Das Filtrat wird dann durch eine Zementation mit metallischem Zink von allen edleren Metallen befreit. Die ausgefällten Metalle werden abfiltriert und können dem klassischen DK-Prozess zugeführt werden. Das Lösemittel wird verdampft und kann nach der Rekondensation erneut für die Extraktionsschritte eingesetzt werden. Ein Teil des Extraktionsmittels wird zu Gips umgesetzt. Der so hergestellte Gips kann als weiteres Nebenprodukt verkauft werden. Durch das Abtrennen des Lösemittels fällt Zinkhydroxysulfat aus, welches abfiltriert, getrocknet und abschließend in einem erdgasbefeuerten Drehrohrofen kalziniert wird. Dabei entsteht als Hauptprodukt ein hochreines Zinkoxid („white seal“). Es entsteht zudem schwefeldioxidhaltiges Abgas, welches in einer Abgasreinigung zu Natriumhydrogensulfit überführt wird und ebenfalls vermarktet werden kann. Die Umweltentlastung liegt im hochwertigen Recycling von zinkhaltigen Stäuben, die bisher nicht wirtschaftlich verwertet werden können. Bezogen auf die angestrebte Produktionsmenge von 5.300 Tonnen Zinkoxid pro Jahr ergäbe dies eine Einsparung von 2,5 Tonnen CO 2 pro Tonne Zinkoxid bzw. 13.250 Tonnen CO 2 pro Jahr. Damit wird der CO 2 -Fußabdruck um etwa 60 Prozent gegenüber der Primärerzeugung von Zinkoxid reduziert. Neben dem CO 2 -Fußabdruck kommt auch noch der Verzicht auf Bergbau-Kapazitäten zum Tragen, da durch dieses Vorhaben auf die Förderung und Bearbeitung von etwa 40.000 Tonnen Zinkerz verzichtet werden kann, was mit der Reduzierung entsprechender Umweltbelastungen im Zinkbergbau einher geht. Der Modellcharakter ist gegeben. Durch Lizenzvergaben könnten ähnliche Anlagen dezentral und klimafreundlich errichtet werden, beispielsweise in unmittelbarer Nähe eines Stahlwerks. Daraus ergibt sich in Europa ein Potenzial von etwa 10–20 Nachahmern. Branche: Wasser, Abwasser- und Abfallentsorgung, Beseitigung von Umweltverschmutzungen Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: DK Zinc Recycling GmbH Bundesland: Nordrhein-Westfalen Laufzeit: seit 2025 Status: Laufend

Systemische und Ökonomische Potentiale zur Dekarbonisierung der Prozesswärmeerzeugung mittels Wärmespeicherkraftwerken, Teilvorhaben: Unterbreitung und Demonstration der Projektergebnisse zur Umrüstung auf Wärmespeicherkraftwerken für die Industrie

Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung, SynErgie3: Synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung

Strombasierte, energieeffiziente und intelligente Trocknung mit überhitztem Wasserdampf als Beitrag für die Dekarbonisierung in der Industrie, Teilvorhaben: Stoffspezifische Trocknung von Kieselsäure in überhitztem Dampf

Das Ziel des Vorhabens 'LowCarbDry' ist die Entwicklung eines strombasierten, energieeffizienten und intelligenten Dampftrocknungsverfahrens, der zur Dekarbonisierung in der Industrie beiträgt. Die Hauptidee der Entwicklung besteht darin, die Technologie der Heißdampftrocknung (Superheated Steam SHS in engl.) mit der mechanischen Brüdenverdichtung (Spezialform der Wärmepumpe mit Wasser als Kältemittel) zu kombinieren, um den Energieverbrauch der Trocknung deutlich zu reduzieren (Faktor 2 bis 4 in Abhängigkeit von der angestrebten Prozesstemperatur) und gleichzeitig eine Kopplung zwischen dem Wärme- und Stromsektor zu erreichen (Shift von fossilen zu regenerativen Energien). Ein Schwerpunkt des Vorhabens liegt auf der Weiterentwicklung und Optimierung der SHS-Technologie für die Sprühtrocknung von Kieselsäure. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Entwicklung eines innovativen Verdichtungssystems, das durch die Konstruktion neuartiger Turbokompressoren und einer mehrstufigen Konfiguration einen Hochtemperaturlift (50-60K) ermöglicht. Um eine optimierte Integration beider Systeme zu ermöglichen, stellt ein weiterer Schwerpunkt des Projekts die Entwicklung modellprädiktiven Regelungsstrategien zur Optimierung der Energieeffizienz und Erhöhung des grünen Anteils der Energieinput durch die Nutzung von Echtzeit-Stromprognose. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wird eine Demonstrationsanlage (ca. 40 kg/h Verdampfungsleistung) für die Sprühtrocknung von Kieselsäure entwickelt, gebaut und demonstriert. Schließlich wird ein Konzept für das Scale-up der Technologie entwickelt, um einen schnellen und effizienten Einsatz in der Produktion zu ermöglichen und einer erfolgreichen Verwertung der Ergebnisse zu erzielen.

Lkw-Ladehub am Westhafen

Projektbeginn: 01.06.2025 / Projektende: 01.06.2030 Das Land Berlin hat sich qua Energiewendegesetz (EWG Bln) dazu verpflichtet, bis zum Zieljahr 2045 die Klimaneutralität zu erreichen. Hierbei spielt, als ein wichtiger Baustein, auch die Dekarbonisierung des Verkehrssektors eine herausragende Rolle. In der Gesamtstrategie Ladeinfrastruktur 2030 für Berlin wird neben dem Privatverkehr auch der Wirtschaftsverkehr adressiert, für welchen zur Ableitung künftiger Ladebedarfe in 2025 eine Bedarfsstudie durchgeführt wurde. Diese hatte ergeben, dass perspektivisch der überwiegende Teil der Ladevorgänge schwerer Nutzfahrzeuge auf privatem Grund und ein geringer Teil an öffentlich zugänglichen Ladehubs stattfinden wird. Auch wenn sich letztere, auch wegen des Flächenbedarfs (ähnlich einer Tankstelle), überwiegend auf privatem Grund konzentrieren werden, kann es unter Umständen auch notwendig werden, im öffentlichen Raum Flächen für die Errichtung und den Betrieb von E-Lkw-Ladeinfrastruktur zur Verfügung zu stellen. Da hierzu genehmigungsseitig bisher keinerlei Erfahrungen im Land Berlin vorliegen, ist es wichtig, im Vorfeld einer möglichen Skalierung, den notwendigen Genehmigungsrahmen für die Errichtung von E-Lkw-Lademöglichkeiten zu entwickeln und zu erproben sowie Erfahrungen bezüglich der Ausgestaltung und der nutzerseitigen Akzeptanz zu sammeln. Die oben genannte Bedarfsstudie hat ergeben, dass für das Land Berlin zukünftig insbesondere das direkte Umfeld von Logistikknotenpunkten sowie das Umfeld bedeutender Quellen und Senken des Güterverkehrs relevante Standorte für Ladeinfrastrukturangebote sein werden. Daher ist im Pilotvorhaben geplant, dass auf dem Seitenstreifen der Westhafenstraße, welche zum Berliner Westhafen führt, pilothaft mehrere Lkw-Ladepunkte errichtet werden. Hier können Lkw, welche auf ihre Abfertigung am Westhafen warten, zwischenladen. Ferner soll untersucht werden, ob ein zentrales Ladeangebot auch von Flotten angrenzender Unternehmen genutzt wird, um so einen zusätzlichen Anreiz zum Umstieg auf ein elektrisches Fahrzeugmodell zu schaffen. Das Projekt erhält keine externe Förderung. Der Bezirk Mitte und die Senatsverwaltung für Mobilität, Verkehr, Klimaschutz und Umwelt arbeiten mit den weiteren Partnern an der Entwicklung des notwendigen Genehmigungsrahmens. Das Unternehmen Cut Power AG plant die Ladeeinrichtungen zu errichten und zu betreiben. Die Behala plant, die Schaffung der notwendigen Nebenanlagen z.B. des Netzanschlusses auf ihrem Gelände ermöglichen. Projektpartner Bezirksamt Mitte von Berlin CUT POWER AG BEHALA – Berliner Hafen- und Lagerhausgesellschaft mbH Eigenprojekt der Partner

Ertüchtigung von Gasmotoren in Kraft-Wärme-Kopplungs- Neu- und Bestandsanlagen für den angestrebten schrittweisen 'Fuel-Switch' von fossilem Erdgas zu klimaneutralen Gasen, Teilvorhaben: Systemintegration und Feldversuch

Mit der angestrebten schrittweisen Kraftstofftransformation ('Fuel-Switch') von fossilem Erdgas zu klimaneutralen Gasen wie z.B. grünem Wasserstoff werden in Zukunft unterschiedliche Gasgemische im Gasnetz vorliegen. Im Rahmen des Projekts 'HydroFit' sollen Gasmotoren in KWK-Anlagen für diesen 'Fuel-Switch' ertüchtigt werden. Dabei werden neben zukünftigen Motoren, auch insbesondere Bestandsanlagen adressiert, die durch HydroFit leistungstechnisch optimiert werden. Um die Motoren in Zukunft nachhaltig, effizient und emissionsarm betreiben zu können, bedarf es geeigneter Anpassungen in Hard- und Software. Hierfür wird ein adaptives System entwickelt, das es ermöglicht, Gasmotoren unabhängig von der aktuellen Kraftstoffzusammensetzung im Versorgungsnetz zu betreiben. Das System kann dabei auf zeitlich sich ändernde Gaszusammensetzung reagieren, ohne dass Umbauten am Motor durchgeführt werden müssen. Dies ist insbesondere für die Übergangsphase der schrittweisen Einführung von der Wasserstoffbeimengung bis zur reinen Wasserstoffbereitstellung von Bedeutung. Zusätzlich wird HydroFit konstruktiv so gestaltet, dass bereits im Betrieb befindliche Anlagen wirtschaftlich ohne Änderungen am Grundmotor nachgerüstet werden können. Um die Funktionalität des Konzepts sicherzustellen, soll nach der Entwicklung eines Prototypsystems, dieses zunächst im Labor getestet werden. In einer weiteren Ausbaustufe erfolgt die Erprobung an einem Versuchsmotor im Feld. Mit dem vollständigen Umstieg auf Wasserstoff und andere klimaneutrale Kraftstoffe können Gasmotoren-BHKW nicht nur als Brückentechnologie in der Energiewende dienen, sondern auch langfristig für die Dekarbonisierung der Wärme- und Stromerzeugung sorgen. Mit dem in diesem Vorhaben geplanten adaptiven System bleiben sie dabei sehr flexibel und können im Gegensatz zu alternativen Technologien (wie z.B. der Brennstoffzelle) unabhängig von der Kraftstoffzusammensetzung, insbesondere der Reinheit des Wasserstoffs, betrieben werden.

Umsetzung eines wichtigen Vorhabens des Bundes im Kontext der Dekarbonisierung des deutschen Straßengüter-Fernverkehrs mit Hilfe der Errichtung von Wasserstofftankstellen für LKW

Im Zuge der Erreichung der Pariser Klimaziele bzw. des Green Deals sowie in Folge des völkerrechtswidrigen Überfalls Russlands auf die Ukraine kommt der Dekarbonisierung von Industrie und Verkehr eine besonders hohe Relevanz zu. In diesem Kontext sind die Herstellung, der Transport, die Speicherung und die Nutzung von Wasserstoff von zentraler Bedeutung. Das Bundeswirtschaftsministerium und das Bundesverkehrs¬ministerium haben im Mai 2021 62 Wasserstoff-Großprojekte ausgewählt, die im Rahmen eines gemeinsamen europäischen Wasserstoffprojekts (sog. Important Project of Common European Interest, IPCEI) staatlich gefördert werden sollen. Die 8 Mrd. EURO staatlichen Fördermittel setzen sich aus Bundes- und Landesmitteln zusammen. Rund 5,8 Mrd. EURO werden hierbei vom Bund an Förderung aufgebracht. Hinsichtlich der übrigen Fördermittel (rund 30 Prozent) verlangt der Bund verpflichtend, dass diese von den Ländern, in denen das jeweilige Projekt durchgeführt wird, zur Verfügung gestellt werden. Der Bund setzt damit eine wichtige Maßnahme der Nationalen Wasserstoffstrategie um. Die Förderung der deutschen Vorhaben erfolgt im Rahmen eines europäischen Projekts (IPCEI Wasserstoff) gemeinsam mit 22 europäischen Partnerländern. Die verschiedenen nationalen Projekte sollen so miteinander vernetzt werden, dass alle Länder voneinander profitieren und gemeinsam eine europäische Wasserstoffwirtschaft aufgebaut werden kann. Neben den IPCEI-Projekten der Daimler Truck AG in Wörth und der BASF SE in Ludwigshafen hatte der Bund auch die bundesweite Förderung des Aufbaus eines Netzes von Wasserstofftankstellen für schwere Nutzfahrzeuge im Grundsatz ausgewählt, da der Aufbau eines solchen Netzes unabdingbar ist, wenn es gelingen soll, Wasserstoff-getriebene Nutzfahrzeuge wirtschaftlich und technologisch erfolgreich im europäischen Fernverkehrsnetz zu etablieren. Im Zuge der IPCEI-Wasserstoff-Ausschreibung des Bundes kamen drei Konsortien mit Projekten zum Zuge, deren Ziel der nationale Aufbau einer Tankstelleninfrastruktur (350 bar und 700 bar) für Wasserstoff-betriebene LKW in einem europäischen Netz in Rheinland-Pfalz ist. Der Bund wählte hier die Shell Deutschland GMBH (am Standort Koblenz), die Projekt H2 Mobility Deutschland GmbH & Co. KG (am Standort Gensingen) sowie die TotalEnergies Marketing Deutschland GmbH (am Standort Waldlaubersheim) zur Förderung aus. Der vom Bund genannte 30-prozentige Kofinanzierungsanteil beträgt über alle drei Projekte hinweg ca. 6,3 Mio. EURO. Mit Blick auf die erforderlichen Landesmittel steht eine entsprechende Verpflichtungsermächtigungs-Deckung in anderen Titeln des Einzelplans des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau im Doppelhaushalt 2023/2024 zur Verfügung; die entsprechenden Mittel müssen für die kommenden Haushaltsverhandlungen angemeldet werden.

Umsetzung eines „wichtigen Vorhabens von gemeinsamem europäischem Interesse“ (Important Project of Common European Interest, IPCEI) des Bundes im Kontext der Dekarbonisierung des deutschen Straßengüter-Fernverkehrs

1. Der Ministerrat nimmt die Vorlage des Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau zur Kenntnis. 2. Der Ministerrat stimmt einer landesseitigen Förderung von 30 Prozent der gesamtstaatlichen Förderung zu, so dass dem Bund sowie dem Antragsteller die landesseitige Garantie im Hinblick auf die Kofinanzierung des Landes durch das Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau übermittelt werden kann. 3. Bei Vorliegen der konkreten Ausgestaltung der Verwaltungsvereinbarung mit der Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV), unterrichtet das Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau den Ministerrat erneut. 4. Der zuständige Landtagsausschuss wird im Anschluss an die abschließende (s.o.) Ministerratsbefassung entsprechend Ziffer IIder Vereinbarung zwischen Landtag und Landesregierung gern. Art. 89 b der Landesverfassung durch die Ministerin für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau über die beabsichtigte Unterzeichnung der Verwaltungsvereinbarungen informiert.

Umsetzung eines „wichtigen Vorhabens von gemeinsamem europäischen Interesse“ des Bundes zur Entwicklung und Erprobung von 100 innovativen, emissionsfreien Schwerlast-Brennstoffzellen-LKW im kommerziellen Fernverkehr

Im Zuge der Erreichung der Pariser Klimaziele bzw. des Green Deals sowie in Folge des völkerrechtswidrigen Überfalls Russlands auf die Ukraine kommt der Dekarbonisierung von Industrie und Verkehr eine besonders hohe Relevanz zu. In diesem Kontext sind die Herstellung, der Transport, die Speicherung und die Nutzung von Wasserstoff von zentraler Bedeutung. Das Bundeswirtschaftsministerium und das Bundesverkehrsministerium haben im Mai 2021 62 Wasserstoff-Großprojekte ausgewählt, die im Rahmen eines gemeinsamen europäischen Wasserstoffprojekts (sog. Important Project of Common European Interest, IPCEI) staatlich gefördert werden sollen. Die 8 Mrd. Euro staatlichen Fördermittel setzen sich aus Bundes- und Landesmitteln zusammen. Rund 5,8 Mrd. Euro werden hierbei vom Bund an Förderung aufgebracht. Hinsichtlich der übrigen Fördermittel (rund 30 Prozent) verlangt der Bund verpflichtend, dass diese von den Ländern, in denen das jeweilige Projekt durchgeführt wird, zur Verfügung gestellt werden. Der Bund setzt damit eine wichtige Maßnahme der Nationalen Wasserstoffstrategie um. Die Förderung der deutschen Vorhaben erfolgt im Rahmen eines europäischen Projekts (IPCEI Wasserstoff) gemeinsam mit 22 europäischen Partnerländern. Die verschiedenen nationalen Projekte sollen so miteinander vernetzt werden, dass alle Länder voneinander profitieren und gemeinsam eine europäische Wasserstoffwirtschaft aufgebaut werden kann. Auch in Rheinland-Pfalz soll ein Projekt dieser transnationalen, wichtigen Vorhaben von gemeinsamem europäischen Interesse durchgeführt werden. Es handelt sich um das Projekt „PEGASUS“ der Daimler Truck AG. Innerhalb des Projektes „PEGSUS“ geht es insbesondere um die Entwicklung, den Umbau und die Alltagserprobung von 100 schweren LKW mit Brennstoffzellen-Antrieben, die Klärung sämtlicher technischer Zulassungs- und Genehmigungsfragen, die Erstellung von Entwicklungs- und Produktionsnormen sowie die Implementierung der Produktion dieser neuen Fahrzeugtypen in eine vorhandene Produktion am Standort Wörth. Das Ministerium für Wirtschaft, Verkehr Landwirtschaft und Weinbau hat den Ministerrat bereits am 19. Juli 2022 umfassend über das Vorhaben informiert und der Ministerrat hat der anteiligen Kofinanzierung des Vorhabens in Höhe von 30 Prozent zugestimmt. Entsprechende Mittel bzw. Verpflichtungsermächtigungen wurden daraufhin in der vom BMDV kommunizierten Höhe von insgesamt 99 Mio. Euro im Doppelhaushalt 2023/2024 beantragt und vom Haushaltsgesetzgeber bereitgestellt. Zwischenzeitlich haben der Antragsteller, die Daimler Truck AG, das BMDV sowie die Europäische Kommission die beihilferechtlichen und inhaltlichen Themenstellungen abschließend geklärt, so dass das BMDV nun einen abschließenden Finanzierungsplan und den Entwurf einer Verwaltungsvereinbarung vorgelegt hat.

Kommunale Wärmeplanung und Runder Tisch Wärmeversorgung

Inkrafttreten des Gesetzes für Wärmeplanung und Dekarbonisierung der Wärmenetze im Januar 2024, Verpflichtung zur Vorlage einer Wärmeplanung, Runder Tisch des Klimaschutzministeriums zur Umsetzung der kommunalen Wärmeplanung, Ergebnisse, nächste Schritte; Berichterstattung der Landesregierung im Ausschuss für Klima, Energie und Mobilität

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