Nur mit Revolution schaffen die Stahlwerke ihr Klimaziel
LINZ. Schicksalsfrage für Oberösterreich: Linzer Forschern muss gelingen, Eisen und Stahl mit Wasserstoff statt Koks zu erzeugen.
Sie ist 33 Jahre alt, Doktorin der Technischen Chemie und mit Feuereifer bei der Sache. Doch sie weiß nicht, ob sie ihren Auftrag im Laufe ihres noch langen Berufslebens erledigen wird können. Irmela Kofler leitet in Linz bei K1-MET das Forschungsprojekt, die Eisen- und Stahlproduktion von Kohle auf erneuerbare Energieträger umzustellen.
"Es geht um eine Revolution. So etwas kann dauern", sagt die gebürtige Linzerin. Die Dekarbonisierung der Industrie ist eine Schlüsselfrage des globalen Klimaschutzes. Bis 2050 sollen alle Wirtschaftsprozesse ohne fossile Energieträger laufen; so steht es im Pariser Klimavertrag.
Während die Lösung in vielen Anwendungen bekannt ist, stellt sich der Eisen- und Stahlindustrie ein Grundsatzproblem. Der Sauerstoff im Eisenerz muss reduziert werden, und das gelingt bisher nur mit Kohlenstoff. Wenn diese Reduktion nicht mehr mit Koks erfolgen darf, stellt das nicht nur für die voestalpine die Existenzfrage. Es geht um die Zukunft der Stadt Linz, des Standorts Oberösterreich, der österreichischen Volkswirtschaft.
Im neuen Werk im texanischen Corpus Christi testet die voestalpine seit heuer eine "Brückentechnologie": Direktreduktion mittels Erdgas. Künftig muss diese Energie aber aus erneuerbaren Quellen kommen. "Wir wissen, dass die Lösung in Richtung Wasserstoff gehen wird, aber nicht, wie es gehen wird", sagt Irmela Kofler. Der Sauerstoff soll mit Wasserstoff aus dem Erz geschmolzen werden.
Den dafür nötigen Wasserstoff zu gewinnen, wird alle Dimensionen sprengen: Die voestalpine bräuchte zusätzlich 33 Terawattstunden (TWh) Strom, um Wasser mittels Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff zu trennen. Das wären 50 Prozent des österreichischen Stromverbrauchs, die Leistung von rund 30 Großwasserkraftwerken. Es gibt Studien, die in Österreich in Wasser, Sonne und Wind ausreichend Potenzial aufzeigen. Die aktuelle Produktion müsste aber vervielfacht werden.
Wasserstoff ist speicherbar
Großer Vorteil des Wasserstoffs: Er ist speicherbar. Seine Energie ist im Dreischicht-Betrieb verfügbar, nicht nur dann, wenn Sonne scheint und Wind bläst. Die Metallurgen müssen aber gegen stark steigende Nachfrage aus dem Verkehrssektor konkurrieren. Der Verkehr muss bis 2050 weitgehend von Verbrennungs- auf Elektromotoren umgestellt werden. Außerdem müsse die Stahlproduktion trotz der Ressourcenknappheit wettbewerbsfähig bleiben. "Anders hat es keinen Sinn, sonst passiert die Produktion von Stahl in anderen Ländern", sagt Kofler.
Die Achillesferse: Je effizienter die Alternativenergie wird, desto stärker werden die Preise von Kohle, Öl und Gas sinken. "Da beißt sich die Katze in den eigenen Schwanz", sagt Irmela Kofler: "Es ermuntert einen aber sehr, wenn man einen starken Industriepartner hat, der Visionen unterstützt." Auch Selbstbewusstsein stärkt: "Österreich ist bei metallurgischen Prozessen globaler Entwicklungstreiber."
K1-Met
Das Metallurgische Kompetenzzentrum K1-MET operiert seit 2015 als GesmbH, um für die Eisen- und Stahlindustrie zu forschen. voestalpine und Montanuni Leoben halten je 35 Prozent, Primetals (früher Siemens VAI) 20, Johannes Kepler Uni 10. Geschäftsführer ist Thomas Bürgler. Zwei Geschäftsbereiche leitet Irmela Kofler: Hochtemperatur-Metallurgie und Energie, mit 15 Forschern.
Es ist sehr traurig, welcher Schwachsinn von OÖN in der Stahlregion OÖ (vgl. LD-Verfahren 1950) verzapft wird!
Zitat OÖN Artikel:
"Es geht bei der neuen Technologie der VOEST in Texas um eine Revolution", sagt die gebürtige Linzerin Irmela Kofler.
Das ist natürlich völliger Schwachsinn!
Die VOEST setzt in Corpus Christi, Texas, die sog. MIDREX-Technologie ein. MIDREX wurde im Jahre 1971 !! von der MIDREX Corp zum Patent angemeldet.
MIDREX ist ein Direktreduktionsverfahren zur Herstellung von Eisenschwamm aus Eisenerz mit Wasserstoff (H2).
Das alles ist nachzulesen in dem nachstehendem Patent aus dem Jahr 1971:
http://www.google.com/patents/US3749386
Zitat OÖN: "Im neuen Werk in Texas testet die VOEST die neue Brückentechnologie???"
Man braucht die diese 45 Jahre alte, bewährte Technologie weder "testen", noch ist es eine "Brückentechnologie".
Der Artikel ist technologisch so falsch, dass es nicht falscher geht!! Und so ein Unsinn wird in der Wiege des LD-Verfahrens verzapft!
Da hat man sich viel vorgenommen, aber ich denke dass gerade die Voest in Linz ein Vorreiter ist was den Stahlverarbeitungsprozess betrifft, dass man hier forscht wundert nicht und ist auch gerechtfertigt. Ich war letztens mal wieder sehr beeindruckt von einer Tour durch die Stahlwelten und am Gelände, es ist ein wahnsinns Konzern mit eben tollem Erlebnismuseum, gut gemacht und lässt tief blicken.
Stahlerzeugung und Roheisenproduktion (besser Eisenerzreduktion) sind eigentlich zwei Paar Schuhe.
Im Labormassstab kann man H2 recht gut als Reduktionsgas einsetzen, grosstechnisch - siehe Artikel oben - ist die Sache bedeutend schwieriger!
Wem der grosse Durchbruch gelingt, der hat mit dem einschlägigen KnowHow einen Vorsprung auf Jahrzehnte.
Dabei geht es - nicht nur - um die Verfügbarkeit von billigem Wasserstoff, sondern auch um spezielle metallurgische Details beim Reduktionsprozess.
Nicht umsonst hat es einige Jahrzehnte gedauert, bis Direktreduktionsverfahren wie COREX (auf CO-Basis) industriell einsetzbar waren.
Jedenfalls bin ich heute noch stolz, ein paar Jahre in der damaligen VOEST verbracht zu haben und auch das Stahlwerk von innen zu kennen.
An alle hier angesprochenen somit: Alles Gute bzw. Glück auf!
im Artikel :
mit Wasserstoff statt Koks zu erzeugen.
sollens glei Koks erzeugen bringt viel mehr .
Nein Leute, mit Wind, Wasser und Sonne wird es nicht klappen. Die jungen Forscher können darauf ihre besten Jahre verschwenden, es wird alles nichts bringen. Wir reden hier nämlich von prinzipiellen Probleme - um Eisen zu schmelzen und Stahl zu erzeugen braucht es eine enorm hohe Energiedichte.
Wind und Sonne bringen das nicht, nicht mit ihrem erbärmlich niedrigen ERoEI. Auch Wasserkraft hat eine enorm niedrige Energiedichte, aber hier sorgt die Natur über Wasserläufe für eine kostenlose Verdichtung wo der Mensch dann relativ einfach über Kraftwerke technisch nutzbare Energie abschöpfen kann. Aber Wasserkraft ist eben nur so weit ausbaubar.
Wollte man Wind/Sonne in diesem Bereich einsetzen, müsste man alles mit entsprechenden Anlagen zupflastern und die Kosten würden explodieren. Niedrige Energiedichte führt direkt in die Armut. An Kohle führt also momentan kein Weg vorbei, Wasserstoff als Energie*träger* ist nur spruchreif, wenn die Energie kostengünstig bereitgestellt...
...werden kann. Kohle hat die Menschheit in ein Zeitalter des Energieüberflusses und Reichtums katapultiert, aber es gäbe tatsächlich längst Besseres, auch für die Stahlerzeugung. Man müsste nur den logischen Schritt zu noch höherer Energiedichte hingehen: Uran liefert um Größenordnungen mehr Energie als sämtliche Kohlenwasserstoffe. D.h., man könnte Kernreaktoren neuer Bauart zur Herstellung von Wasserstoff einsetzen (vielleicht findet man auch effizientere Wege, die Energie des Reaktors zur Stahlproduktion zu nutzen).
Mal ehrlich: Wer kann wirklich glauben, dass Wind und Solar mit ihren absurd niedrigen Energiedichten der Menschheit Wohlstand bringen oder auch nur den existierenden Wohlstand absichern können? Rechnet das doch bitte mal für ein mittelgroßes Stahlwerk durch, gerne auch mit günstigsten Annahmen was z.B. Handlich und Verluste bei der Wasserstofferzeugung angeht. Da kommt niemals was wirtschaftlich vorstellbares dabei raus, sogar wenn man es mit viel Aufwand hinbekomt
Glauben kann wer alles.
Dies paar promile C im Stahl sind das geringste übel
Aber das O2 aus dem Erz zu bringen ist schon eine schwierigere sache
CaCO3 heißt das Wundermittel.
Das saugt das C und das O2 aus dem Eisen der Stahlkocher und aus dem Kalk der Maurer.
Falls das Problem in den naechsten 50 Jahren nicht geloest warden kann, dann ist das entweder ein Problem fuer die weltweite Stahlindustrie, nicht nur fuer die VOEST und Linz, oder die Klimavertraege warden entsprechend abgeaendert.
Es ist gut dass and dem Problem gearbeitet wird, aber hier bereits Schwarzmalen ist doch uebertrieben.
Ja genau, und den Kohlenstoff im Stahl holt die VÖEST aus der Stratosphäre
Bis die Chinesen alle Patente "kopiert" haben.