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voestalpine erforscht Wasserstoffplasma für grüne Stahlproduktion

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Autor: Magnus Schwarz

voestalpine erforscht Wasserstoffplasma für grüne Stahlproduktion
Herbert Eibensteiner und Franz Kainersdorfer (v.l.) präsentieren die neue SuSteel Anlage. (Quelle: voestalpine)

Bis 2050 will die voestalpine gemäß den europäischen Klimazielen CO2-neutral Stahl erzeugen. Mit dem Stufenplan greentec steel arbeitet der Konzern bereits an Technologien und Produktionsverfahren. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Sustainable Steelmaking” (SuSteel) wird in einer neuen Testanlage am Standort Donawitz der Einsatz von Wasserstoffplasma für einen CO2-neutralen Stahlherstellungsprozess untersucht. Die voestalpine ist derzeit das einzige Stahlunternehmen, das zu Wasserstoffplasma für die Stahlherstellung forscht.

In der neuen Versuchsanlage, die 2021 in Donawitz in Betrieb ging, wird die CO2-freie Herstellung von Rohstahl mithilfe von Wasserstoffplasma erforscht. Bei SuSteel ersetzt das Unternehmen fossile Rohstoffe durch Wasserstoff. In einem speziellen Gleichstromelektrolichtbogenofen erfolgt mithilfe von Wasserstoffplasma gleichzeitig die Reduktion von Eisenerz und der Schmelzprozess zu Rohstahl. Die Verwendung von grünem Strom und Wasserstoff als Reduktionsmittel bietet den Vorteil, dass lediglich Wasserdampf als Endprodukt entsteht.

Roadmap zur Dekarbonisierung

„Wir arbeiten mit Hochdruck an neuartigen Verfahren, mit denen der Durchbruch zur Dekarbonisierung der Stahlproduktion an den Standorten Linz und Donawitz gelingen kann“, sagt Herbert Eibensteiner, CEO der voestalpine AG. „Mit unseren beiden Leuchtturmprojekten H2FUTURE und SuSteel nehmen wir eine weltweite Vorreiterrolle in der Branche ein, wenn es darum geht, bisher noch nicht angewandte Technologien bei der Stahlherstellung mit Hilfe von grünem Wasserstoff zu erforschen“, so Eibensteiner.

Als Projektpartner bei diesem Grundlagenforschungsprojekt fungieren neben der voestalpine das Metallurgische Kompetenzzentrum K1-MET sowie die Montanuniversität Leoben. Die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft FFG fördert SuSteel als COMET-Projekt von K1-MET vorerst bis 2023.

Die voestalpine verfolgt ihren Plan in Richtung klimaneutrale Stahlherstellung. Ab 2027 wollen die Österreicher die bestehende Hochofenroute durch eine Hybrid-Elektrostahlroute teilweise ersetzen. Bis 2050 will man dann die Verwendung von grünem Wasserstoff im Stahlerzeugungsprozess sukzessive erhöhen.

„Die Voraussetzung für die Verwirklichung dieser revolutionären Vision ist offensichtlich: Grüner Strom und Wasserstoff müssen in ausreichenden Mengen und zu marktkonformen Preisen zur Verfügung stehen“, ergänzt Eibensteiner.

Der Standort Donawitz

„Wir investieren laufend in Forschung und Entwicklung sowie zukunftsweisende Produktionsanlagen und gelten daher seit Jahren als Innovationstreiber mit einem exzellenten Forschungsumfeld. Die neue Versuchsanlage ist damit in eine ideale Testumgebung eingebettet“, sagt Franz Kainersdorfer, Vorstandsmitglied der voestalpine AG und Leiter der Metal Engineering Division.

Am Standort Donawitz hat man zuletzt mit dem „Technikum Metallurgie“ in ein High-Tech-Forschungszentrum für die Herstellung von Hochleistungsstählen sowie eine volldigitalisierte Stranggießanlage investiert. Darüber hinaus profitiert der Standort von der Nähe zur Montanuniversität Leoben. In Zusammenhang mit SuSteel wurde dort bereits eine Laboranlage zur Erschmelzung von rund 100 Gramm Eisenerz betrieben. Die gewonnenen Erkenntnisse flossen nun in die Pilotanlage der voestalpine ein. Ihre Schmelzleistung liegt bei rund 90 Kilogramm.

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