Rückschau

Duisburg, Nordrhein-Westfalen - 2017

Carbon2Chem: Stoffliche Nutzung von Hüttengasen

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Innovationsprojekt Klimaschutz

Im Forschungsprojekt „Carbon2Chem“ arbeiten Wissenschaft, Wirtschaft und Industrie an einer neuartigen Nutzung von Hüttengasen aus der Stahlproduktion. Das Gas wird als Rohstoff für Chemikalien genutzt, aus denen Kraftstoffe, Kunststoffe und Kunstdünger erzeugt werden können. Im Prozess wird zudem Überschussstrom aus Erneuerbaren Energien eingesetzt.

Bei der Stahlproduktion in Hüttenwerken fallen im Hochofen, im Konverter-Stahlwerk und in der Kokerei sogenannte Hüttengase an, die unter anderem Stickstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Wasserstoff und einen geringen Anteil Methan enthalten. Das Forschungsprojekt Carbon2Chem untersucht in sieben Teilprojekten die stoffliche Nutzung der Hüttengase und erprobt neue Nutzungswege.

CO₂-Einsparung durch stoffliche Nutzung der Gase und Stabilisierung des Stromnetzes
Die Stahlindustrie nutzt ihre Hüttengase seit Ende des 19. Jahrhunderts zur Erzeugung von Energie, welche wiederum bei der Stahlproduktion eingesetzt wird. Im Projekt Charbon2Chem können nun aus den Hüttengasen Ammoniak und Methanol erzeugt werden, die im weiteren Verlauf beispielsweise zu Mineraldüngern und Kraftstoffen umgewandelt werden können. Die stoffliche Nutzung der Gase bindet CO₂, welches bei der ursprünglichen Nutzung zur Energiegewinnung freigesetzt werden würde. Für die Umwandlung der Hüttengase wird zusätzlicher Wasserstoff benötigt, der mittels Elektrolyse erzeugt wird. Carbon2Chem setzt in diesem Prozess Überschussstrom aus erneuerbaren Quellen ein, der in Zeiten hoher Stromproduktion durch Erneuerbare Energieanlagen und gleichzeitig geringer Nachfrage im Netz zur Verfügung steht. Auf diesem Wege trägt der Prozess über die Nutzung der Hüttengase hinaus zu einer Stabilisierung des Stromnetzes bei. Mit dem „Carbon2Chem“-Ansatz sollen 20 Millionen Tonnen des jährlichen deutschen CO₂-Ausstoßes der Stahlbranche künftig wirtschaftlich nutzbar gemacht werden.

Forschungsregion Ruhrgebiet
Insgesamt sind am Projekt 16 Partner aus der Grundlagen- und Anwendungsforschung sowie aus verschiedenen Industriebranchen beteiligt Die thyssenkrupp AG hat das Projekt initiiert uns ist unter anderem für die Integration der Teilprojektergebnisse zuständig. Der Großteil der Forschung findet im Ruhrgebiet statt und umfasst die Arbeit an neuen chemischen Prozessen, Katalysatoren und den entstehenden Produkten. In Duisburg wird dazu ein Technikum erbaut, welches als zentrale Forschungsstätte dient. Das Projekt stärkt die Strahlkraft der in NRW ansässigen Forschungsinstitute und demonstriert das vorhandene Innovationspotenzial.