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Breakthrough Technologien

Um das Ziel der CO2-Neutralität bis 2050 zu erreichen, forschen wir an neuen Verfahren und investieren in Projekte, die neue Wege in der Stahlerzeugung aufzeigen. Dazu zählen etwa Forschungsprojekte wie die Wasserstoffpilotanlage H2FUTURE am Standort Linz sowie am Standort Donawitz die Versuchsanlage SuSteel zur CO2–neutralen Stahlerzeugung durch Direktreduktion.

H2FUTURE

H2FUTURE
"Grüner" Wasserstoff ist ein Hoffnungsträger für die Dekarbonisierung

Am Werksgelände der voestalpine in Linz steht die Wasserstoffpilotanlage H2FUTURE. Im Rahmen dieses Projekts wird die Herstellung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab und in Folge dessen Einsatzmöglichkeiten in den verschiedenen Stufen der Stahlerzeugung und in anderen Industriesektoren erprobt. Die Elektrolyseanlage verfügt über sechs Megawatt Anschlussleistung. Die Inbetriebnahme von H2FUTURE wurde erfolgreich abgeschlossen und die Anlage produziert bereits grünen Wasserstoff.

  • Wasserstoffpilotanlage zur Herstellung und Nutzung von „grĂĽnem“ Wasserstoff im industriellen MaĂźstab
  • Inbetriebnahme erfolgreich abgeschlossen
  • Ausreichend erneuerbare Energien zu wettbewerbsfähigen Preisen als Voraussetzung fĂĽr weitere groĂźtechnische Umsetzung
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SuSteel

SuSteel Donawitz
Im Zentrum von SuSteel steht eine innovative Wasserstoff-Plasmatechnologie

Am Standort Donawitz, Steiermark entsteht derzeit im Rahmen des Projektes SuSteel (Sustainable Steelmaking) eine Versuchsanlage, an der die COâ‚‚-freie Herstellung von Rohstahl in einem Prozessschritt mithilfe einer neuartigen Wasserstoff-Plasmatechnologie erforscht wird. In einer Art Lichtbogenofen wird hier kĂĽnftig durch die Reduktion von Erzen mittels Wasserstoffplasma Stahl ohne Roheisenstufe erzeugt. Das bietet den Vorteil, dass lediglich gasförmiges, klimaneutrales Wasser als Endprodukt entsteht und COâ‚‚-Emissionen damit vollständig vermieden werden könnten. An dem Grundlagenforschungsprojekt des Metallurgischen Kompetenzzentrums K1-MET, das auf einen sehr langfristigen Umsetzungszeitraum angelegt ist, ist neben der voestalpine Stahl GmbH und der voestalpine Stahl Donawitz GmbH auch die Montanuniversität Leoben beteiligt.

  • Reduktion von Erzen durch neuartige Wasserstoff-Plasmatechnologie
  • COâ‚‚-Emissionen könnten vollständig vermieden werden
  • Grundlagenforschungsprojekt

HYFOR

Ebenfalls in Donawitz läuft das Forschungsprojekt namens HYFOR von Primetals Technologies, voestalpine Stahl Donawitz GmbH, der Montanuniversität Leoben und K1-MET. Im Fokus steht der Bau einer Pilotanlage fĂĽr die Reduktion von Eisenerzen im fluidisierten Zustand mittels Wasserstoff. Der dabei entstehende heiĂźe Eisenschwamm könnte in einer GroĂźanlage einem Elektrolichtbogenofen zugefĂĽhrt oder zur Herstellung von heiĂź brikettiertem Eisenschwamm verwendet werden. Ziel der Forschungen ist es, damit die Datengrundlage fĂĽr den späteren Aufbau einer groĂźtechnischen Anlage zu schaffen. 

  • Reduktion von Eisenerzen mittels Wasserstoff
  • FFG- & COMET-gefördertes Forschungsprojekt
  • Bau & Inbetriebnahme der Pilotanlage am Standort Donawitz fĂĽr 2021 geplant  
  • Ziel: Datengrundlage fĂĽr den späteren Aufbau einer groĂźtechnischen Anlage

Pyrolyse von Erdgas

In einem Industriekonsortium unter der Leitung von RAG Austria unterstützt die Steel Division die Montanuniversität Leoben bei der Evaluierung von Technologien zur sogenannten Pyrolyse von Erdgas. Bei diesem Verfahren wird Methan, der Hauptbestandteil von Erdgas, in Wasserstoff und festen Kohlenstoff gespalten. Damit ist eine CO2-neutrale Gewinnung des Wasserstoffs möglich. Der dabei anfallende Kohlenstoff gilt gleichzeitig als wertvoller industrieller Rohstoff, der z.B. für Elektroden in LI-Ionen-Batterien oder Elektrolichtbogenöfen weiterverarbeitet werden kann.

  • Evaluierung von Technologien zur Pyrolyse: Spaltung von Methan, Hauptbestandteil von Erdgas, in Wasserstoff und festen Kohlenstoff
  • Ermöglicht COâ‚‚-neutrale Gewinnung von Wasserstoff
  • Kohlenstoff = industrieller Rohstoff (z.B. fĂĽr Elektroden in LI-Ionen-Batterien oder bei der Elektrostahlerzeugung)
  • Derzeit Prozessanalyse bestehender Verfahren auf vorhandenen Versuchsanlagen durch die Montanuniversität Leoben
  • Auf Basis der Ergebnisse erfolgt die Festlegung auf eine Technologie & Entscheidung ĂĽber Bau einer eigenen Demonstrationsanlage (Projektzeitraum: 2022-2027)

Underground Sun Storage 2030

Forschungsanlage Rummersdorf
Forschungsanlage Rubensdorf, Copyright: RAG Austria AG

Die saisonale, unterirdische Speicherung von großen Mengen an grünem Wasserstoff erforschen voestalpine und weitere Partner aus Industrie und Wissenschaft unter der Leitung von RAG Austria im Projekt Underground Sun Storage 2030. Dabei wird in den Sommermonaten Sonnenenergie mittels Elektrolyse klimaneutral zu reinem Wasserstoff umgewandelt, der anschließend in ausgeförderten Erdgaslagerstätten für die Wintermonate gespeichert wird. Um bis 2025 entsprechende Testreihen durchzuführen, ist der Bau einer Forschungsanlage an einem ehemaligen Erdgaslager in Gampern/Oberösterreich geplant. Die voestalpine untersucht zudem insbesondere die verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten des gespeicherten Wasserstoffs in der energieintensiven Industrie. Das weltweit einzigartige Projekt wird im Rahmen des Energieforschungsprogrammes des Klima- und Energiefonds gefördert.

  • Umwandlung von Sonnenenergie mittels Elektrolyse zu grĂĽnem Wasserstoff
  • Speicherung in ausgeförderten Ergaslagerstätten fĂĽr die Wintermonate 
  • Bau einer Forschungsanlage an ehemaligem Erdgaslager in Gampern/Oberösterreich
  • Untersuchung der Nutzungsmöglichkeiten in der energieintensiven Industrie 
  • Von WIVA P&G gefördertes Forschungsprojekt
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Carbon Cycle Economy Demonstration (C-CED)

Copyright: RAG / Karin Lohberger Photography

Im Rahmen des Projekts â€žCarbon Cycle Economy Demonstration“ (C-CED) soll ein Kohlenstoffkreislauf geschaffen werden. In Industrieanlagen der voestalpine entstandenes CO2, das in den Abgasströmen in unterschiedlichen Konzentrationen vorhanden ist, wird abgeschieden. Das CO2 wird in konzentriertem und verdichtetem Zustand gemeinsam mit Wasserstoff aus nachhaltiger Erzeugung in natĂĽrliche Untergrundspeicher gepumpt, deren ursprĂĽnglicher Inhalt, Erdgas, ausgefördert ist. In einer Tiefe von ca. 800 m verbinden vor Ort beheimatete Mikroorganismen, so genannte Archaeen, die beiden Gase zu erneuerbarem Methan, dem Hauptbestandteil von Erdgas. Diese Methanisierung soll ca. vier Wochen in Anspruch nehmen. Währenddessen sei es möglich, kontinuierlich weitere Ausgangsstoffe einzupumpen. Das nachhaltig erzeugte Methan wird bedarfsweise wie Erdgas gefördert und kann in industriellen Prozessen bzw. zur Stromerzeugung eingesetzt werden. Dabei entsteht wieder CO2, und der Kreislauf beginnt von neuem.

  • Abscheidung von CO2 aus Industrieprozessen
  • Speicherung von CO2 gemeinsam mit nachhaltig erzeugtem Wasserstoff in natĂĽrlichen Untergrundspeichern
  • Mikrobiologische Prozesse bilden nachhaltiges Methangas
  • Förderung von Methan fĂĽr industrielle Prozesse oder Elektroenergiegewinnung

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