Pilotanlage in Hamburg: Stahl wird grün
ArcelorMittal will Stahl mit Hilfe von Wasserstoff produzieren
Stahl ist zentraler Rohstoff für viele Industrien, die Produktion allerdings ist extrem CO2-intensiv. ArcelorMittal in Hamburg will eine Anlage zur Herstellung von Stahl mit grünem Wasserstoff bauen. Mit dem 2020 gestarteten Projekt sind ehrgeizige Ziele verbunden.
Der Plan
Die Stahlproduktion in Hamburg soll bis 2030 komplett CO2-neutral gestaltet werden. Der Konzern plant dafür eine Pilotanlage, die mit Hilfe von Wasserstoff ab 2024 pro Jahr etwa 100.000 Tonnen Eisenschwamm für die Stahlherstellung produzieren soll. Für die Realisierung benötigt das Unternehmen große Mengen Wasserstoff aus erneuerbaren Energien.
Die Umsetzung
Für die Herstellung von Stahl braucht man Eisen, das in der Natur aber so gut wie ausschließlich als Eisenoxid vorkommt. Die ihm anhängenden Sauerstoffatome müssen entfernt werden, damit aus Eisenoxid fast reines Eisen entsteht. Der daraus entstehende Eisenschwamm ist der Ausgangsstoff für die Stahlherstellung. Um den Sauerstoff vom Eisen zu lösen, nutzen weltweit fast alle Stahlwerke Hochöfen, die mit Kokskohle befeuert werden, wobei große Mengen CO2 entstehen. Rund sieben Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes entfallen auf die Stahlproduktion. Umweltfreundlicher ist die sogenannte Direktreduktion, bei der man Eisenerz mittels Erdgas zu Eisenschwamm umwandelt. In Hamburg steht das europaweit einzige Stahlwerk, das diese Methode nutzt, und es hält einen Rekord im internationalen Konzern ArcelorMittal: Je Tonne Stahl stößt es rund 800 Kilogramm CO2 aus, im Vergleich zu etwa 1800 Kilogramm, die beim Einsatz von Hochöfen anfallen. Nun plant das Unternehmen in Hamburg die komplett CO2-neutrale Herstellung mit grünem Wasserstoff.
Das bislang eingesetzte sogenannte Reduktionsgas wird aus Erdgas gewonnen. Aus Laborversuchen weiß man, dass stattdessen auch reiner Wasserstoff mit dem Sauerstoff reagieren kann. Um zu beweisen, dass das Verfahren auch in großindustriellen Anlagen einsetzbar ist, ist in Hamburg eine Pilotanlage in Planung. Sie soll ab 2024 etwa 100.000 Tonnen Eisenschwamm pro Jahr produzieren. Das entspricht etwa zehn Prozent des Volumens der bestehenden Erdgas-Anlage. Aus Kapazitätsgründen wird die neue Anlage auch zunächst mit „grauem“ Wasserstoff aus Erdgas betrieben werden. Mittelfristig setzt ArcelorMittal hier auf die Versorgung mit grünem Wasserstoff aus dem geplanten Elektrolyseur in Moorburg, der bereits ab 2025 Wasserstoff aus erneuerbaren Energien erzeugen soll. Darüber hinaus gibt es auch Überlegungen, direkt auf dem Werksgelände eine eigene Wasserstoffproduktion aufzubauen.
Großes Potenzial
Der verfügbare grüne Wasserstoff könnte nicht nur das Pilotprojekt, sondern später auch die größere Anlage versorgen. So entstünde ein Kreislauf, der mittelfristig zu einer komplett grünen Stahlproduktion in Hamburg führen soll.
Projekt in Zahlen:
- 0 CO2 bis 2030
- Geplante Inbetriebnahme 2024
- 100.000 Tonnen Eisenschwamm pro Jahr
