Das Projekt "Durchführung realer Großversuche zum Einsatz von direktreduziertem Eisen im Hochofenprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine umfassende technische und wirtschaftliche Bewertung eines neuartigen Konzepts zur stufenweisen großtechnischen Integration von Direktreduktionsanlagen und Elektrolichtbogenöfen in einen bestehenden integrierten Hüttenprozess. Durch diesen Ansatz sollen nicht nur CO2-Emissionen um bis zu 95 % gesenkt werden, sondern auch Möglichkeiten zur Integration der Stahlerzeugung in ein erneuerbares Energiesystem geschaffen werden. Das Hauptaugenmerk der SZFG liegt in ihrem Teilvorhaben auf der Durchführung und Auswertung realer Großversuche zum Einsatz von direktreduziertem Eisen im Hochofenprozess.
Das Projekt "Forschungsvorhaben an einer Direktreduktionsanlage im Pilotmaßstab" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH durchgeführt. Das Reallabor H2Stahl zielt auf eine weitreichende Umstellung der Stahlindustrie auf Wasserstofftechnologien. Dadurch können in Duisburg, dem größten europäischen Stahlstandort, die CO2-Emissionen gemindert und somit ein bedeutender Beitrag für den Klimaschutz geleistet werden. Dabei wird als Brückentechnologie die Injektion von Wasserstoff in einen Hochofen während des laufenden Betriebs industriell erprobt. Kohlenstoff als Reduktionsmittel wird hierbei teilweise ersetzt, sodass eine CO2-Minderung von ca. 20 % am Hochofen erwartet wird. Für eine langfristige Transformation wird zusätzlich als Schlüsseltechnologie die Direktreduktion von Eisenerz mit Wasserstoff bzw. wasserstoffreichen Gasen erprobt. Durch die parallele Bearbeitung beider Technologien sowie einen begleitenden Prozess bezüglich der regulatorischen und sozio-ökologischen Rahmenbedingungen wird der Strukturwandel zu einem modernen Industriestandort ermöglicht.
Das Projekt "Machbarkeitsstudie zur Reduzierung der CO2-Emissionen im Hüttenwerk unter Nutzung Regenerativer Energien - Teilvorhaben: Techno-ökonomische Prozessbewertung des Direktreduktionsverfahrens im Vergleich zum konventionellen Hüttenprozess" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine umfassende technische und wirtschaftliche Bewertung eines neuartigen Konzepts zur stufenweisen großtechnischen Integration von Direktreduktionsanlagen in einen bestehenden Hüttenprozess. Durch diesen Ansatz sollen nicht nur CO2-Emissionen um bis zu 95 % gesenkt werden, sondern auch Möglichkeiten zur Integration der Stahlerzeugung in ein erneuerbares Energiesystem geschaffen werden. Neben der ökonomischen Bewertung liegt der Fokus von SZFG/SZMF vornehmlich auf der Durchführung von Großversuchen zum DRI-Einsatz in Hoch- und Elektroöfen. Im Rahmen des Projektes soll eine ganzheitliche Betrachtung des oben beschriebenen Verfahrenskonzepts erfolgen. Das Gesamtvorhaben ist in 4 Arbeitspakete mit je 3 bis 4 Unterarbeitspaketen gegliedert. In AP 1 'Rahmenbedingungen' werden die europäischen Leitmärkte analysiert sowie verschiedene Flexibilitätsoptionen des Standortes Salzgitter in Bezug auf die Nutzung erneuerbarer Energie und regenerativen Wasserstoffs untersucht. Durch eine detaillierte Prozessmodellierung in AP 2 'Modellbetrachtungen' wird eine ganzheitliche und systematische Betrachtung des Verfahrens, dessen Auswirkungen auf den heutigen Hüttenverbund und die Prüfung einer möglicher Integration von volatil erzeugtem Stroms aus regenerativen Energiequellen erfolgen. Mittels realer Großversuche werden in AP 3 'Einsatz von DRI im Hüttenprozess' diverse Auswirkungen auf den heutigen Hüttenverbund untersucht. Alle Betrachtungen dienen der Bewertung einer möglichen technischen Umsetzung des Konzepts. In AP 4 wird letztlich durch die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit die ökonomische Machbarkeit des entwickelten Konzepts beurteilt und dessen Übertragbarkeit als nachhaltiges Verfahren zur Stahlerzeugung überprüft. Das Vorhaben wird in enger Zusammenarbeit zwischen SZFG/SZMF und den beteiligten Fraunhofer-Instituten bearbeitet, um die Nutzung der vorhandenen Expertise aller Projektpartner zu gewährleisten.
Das Projekt "Bewertung möglicher Speicherstrategien durch die Einbindung einer Direkreduktionsanlage im integrierten Hüttenwerk" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Salzgitter Mannesmann Forschung GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist eine umfassende technische und wirtschaftliche Bewertung eines neuartigen Konzepts zur stufenweisen großtechnischen Integration von Direktreduktionsanlagen in einen bestehenden Hüttenprozess. Das Teilvorhaben SZMF beschäftigt sich, neben der Unterstützung der SZFG in der Bewertung notwendiger Rahmenbedingungen, u.a. mit der Analyse möglicher stofflicher Speicherstrategien von erneuerbarer Energie in Form von Wasserstoff und direktreduziertem Eisen im Kontext der Einbindung einer Direktreduktionsanlage in das integrierte Hüttenwerk.
Das Projekt "B (COMINREP) EZ-EE: CO2-minimierte Roheisenproduktion" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Wassergüte, Ressourcenmanagement und Abfallwirtschaft (E226) durchgeführt. Der Hochofenprozess ist der Kernprozess der Roheisenerzeugung weltweit. Die im Reaktor ablaufenden Vorgänge benötigten Energie, die primär durch die Vergasung von Kohlenstoff mit Sauerstoff zu Kohlenmonoxid bereitgestellt wird. Das thermodynamische Minimum an Kohlenstoff beträgt bei der Betrachtung eines 'idealen' Hochofenprozesses 374 kg pro Tonne Roheisen. Mittlerweile kann unter realen Prozessbedingungen ein Kohlenstoffbedarf von 400 kg pro Tonne Roheisen erzielt werden. Eine weitere CO2-Reduktion in der Roheisenproduktion kann nur mehr durch die Substitution von konventionellen Eisenträgern durch vorreduzierte Materialien erreicht werden. Durch die Verwendung LRI im Hochofenprozess wird der Kohlenstoffbedarf für die durchzuführende Reduktionsarbeit verringert. Die Einsparung im Hochofen beträgt 3,67 t CO2 pro Tonne Kohlenstoff. LRI kann in Direktreduktionsanlagen erzeugt werden, die mit einem wasserstoffreichen Reduktionsgas arbeiten, das aus Erdgas (auch aus Biomasse oder durch Kohlevergasung) erzeugt wird. Großtechnische Anlagen nach diesem Verfahrensprinzip im industriellen Maßstab sind Stand der Technik und werden zur Erzeugung von DRI eingesetzt. Die Potentiale zur Minimierung der CO2-Emissionen in der Roheisenerzeugung durch die Verwendung von LRI sollen durch die Zusammenarbeit mehrere Partner aus Industrie und Wissenschaft ausgearbeitet, erprobt und ausgewertet und ein maßgeblicher Beitrag zur Entwicklung einer nachhaltigen CO2-minimierten Roheisenproduktion geleistet werden.