Carbon2Chem: wenn aus Emissionen Wertstoffe werden

Innovationen | Nachhaltigkeit und Klimaschutz | Wenn es um den Klimaschutz geht, haben wir uns ein ganz klares Ziel gegeben: Wir wollen bis 2050 klimaneutral werden – und unsere Emissionen bis 2030 um 30 Prozent reduzieren. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Stahlproduktion, schließlich wird hier eine große Menge an CO2 freigesetzt. Es müssen also nachhaltige Lösungen her, mit denen wir die Emission dieses „Klimakillers“ verringern können. Eine dieser Lösungen – und dazu noch eine wirklich Innovative – ist Carbon2Chem.

Carbon2Chem ist eine weltweit einmaliges Großprojekt, bei dem die bei der Stahlherstellung entstehenden Hüttengase, darunter besonders das klimaschädigende CO2, nicht mehr verbrannt, sondern in wertvolle Rohstoffe wie Methanol oder Ammoniak verwandelt werden. Das langfristig angelegte Projekt wurde am 20. September 2018 im Technikum direkt neben dem thyssenkrupp Stahlwerk in Duisburg feierlich eröffnet. Seitdem läuft es im Praxistest. Dr. Lukas Lücke, Projektmanager der Wasserelektrolyse, zeigt sich zufrieden mit den bisherigen Ergebnissen: „Die erfolgreiche Inbetriebnahme unserer Wasserelektrolyseanlage im Rahmen des Carbon2Chem-Projektes konnten wir ja bereits um Ostern des letzten Jahres feiern. Inzwischen konnten wir zeigen, dass die Anlage sehr stabil und zuverlässig läuft aber gleichzeitig auch hoch flexibel betrieben werden kann. Das ist eine Kernanforderung für den Einsatz im industriellen Umfeld und besonders für die direkte Integration erneuerbarer Energien.“

Im Carbon2Chem-Technikum auf dem Duisburger Stahlgelände von thyssenkrupp arbeitet das Unternehmen daran, CO2 und andere Hüttengase in wertvolle Ausgangsmaterialien für neue Produkte zu verwandeln. Und so dem Ziel "klimaneutral bis 2050" ein entscheidendes Stück näher zu kommen.

Im Carbon2Chem-Technikum auf dem Duisburger Stahlgelände von thyssenkrupp arbeitet das Unternehmen daran, CO2 und andere Hüttengase in wertvolle Ausgangsmaterialien für neue Produkte zu verwandeln. Und so dem Ziel „klimaneutral bis 2050“ ein entscheidendes Stück näher zu kommen.

Der nächste große Schritt: eine großtechnische Lösung

 Doch die eigentlichen Herausforderungen fangen erst an. Dabei stehen vor allem zwei Themen ganz oben auf der Agenda. Dr. Lüke: „Zum einen die weitere Optimierung des Prozesses und einzelner Kernkomponenten, um die Kosteneffizienz der Elektrolyse weiter zu steigern. Zum anderen die Anwendung der gewonnenen Erkenntnisse aus dem Betrieb im C2C-Technikum in kommerziellen Anlagen.“

Diese Überführung der Technologie in eine großindustrielle Lösung könnte in etwa 15 Jahren so weit sein. Dann hat Carbon2Chem das Potenzial, rund 20 Millionen Tonnen der jährlichen CO2-Emissionen der deutschen Stahlbranche wirtschaftlich verwertbar zu machen. Aber auch über Deutschlands und Europas Grenzen hinaus ist die Technologie äußerst attraktiv, gibt es doch etwa 50 Stahlwerke rund um den Erdball, die für Carbon2Chem in Frage kommen. Die große Vision dabei: eine nahezu CO2-freie Stahlproduktion.

Neben der Stahlindustrie lässt sich die Technologie auch auf andere CO2-intensive Industrien übertragen. Damit kann Carbon2Chem einen großen Beitrag zum Klimaschutz und zum Gelingen der Energiewende leisten. Und außerdem zeigen, dass Klimaschutz und wettbewerbsfähige Industrie kein Gegensatz sein müssen.

Dr. Lukas Lücke im Wasserelektrolyse-Zentrum des Carbon2Chem-Technikums. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme im Frühjahr 2018 hat sein Team eindrucksvoll gezeigt, dass die Anlage sehr stabil und zuverlässig läuft – und ebenso hoch flexibel im Betrieb ist. Für die zukünftig geplante großindustrielle Anwendung ist diese Erkenntnis ein Meilenstein.

Dr. Lukas Lücke im Wasserelektrolyse-Zentrum des Carbon2Chem-Technikums. Nach der erfolgreichen Inbetriebnahme im Frühjahr 2018 hat sein Team eindrucksvoll gezeigt, dass die Anlage sehr stabil und zuverlässig läuft – und ebenso hoch flexibel im Betrieb ist. Für die zukünftig geplante großindustrielle Anwendung ist diese Erkenntnis ein Meilenstein.

Auf einen Blick: So funktioniert Carbon2Chem

Für die Herstellung der chemischen Rohstoffe nutzt Carbon2Chem die Abgase des Stahlwerkes, die sogenannten Hüttengase. Diese enthalten nämlich chemische Elemente wie Stickstoff, Wasserstoff und vor allem CO2, die mit dem richtigen Prozess zu so genannten Synthesegasen verarbeitet werden. Diese Synthesegase sind Vorprodukte für Methanol, Ammoniak oder Polymere, aus denen dann wiederum Treibstoff, Düngemittel oder Plastik hergestellt werden kann.

Für den Umwandlungsprozess wird Wasserstoff benötigt, dessen Produktion allerdings viel Strom braucht.  Der wird bei Carbon2Chem aber ausschließlich aus Erneuerbaren Energien bezogen. Und zwar dann, wenn ein Überangebot herrscht und der grüne Strom besonders preiswert ist. Daher ist die CO2-Bilanz von Carbon2Chem auch in dieser Hinsicht vorbildlich.

Über die Klimastrategie von thyssenkrupp

Nachhaltigkeit spielt für uns bei thyssenkrupp eine besondere Rolle. Insbesondere für unseren Beitrag zum Klimaschutz wurden wir in den vergangenen Jahren mehrfach ausgezeichnet. Da ist es nur konsequent, dass wir uns für die Zukunft ein besonders ambitioniertes Ziel setzen: klimaneutral bis 2050. Wie wir das verwirklichen wollen, erfahrt ihr hier.

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