Vorlesung 10 - Nutzung Industrie

Einführng von Direktreduktionsanlagen + Einschmelzer

1) H2 entzieht dem Eisenerz den Sauerstoff -> Direktreduktion

• Nutzung von H2 statt Koks

• Festes Material (Eisenschwamm), statt flüssig -> Einschmelzer

2) Energiebedarf: 3,5-4 MWh/t Rohstahl

• 1kg H2 (2,50€) -> 28 kg Roheisen

• vergl. 1kg Koks (0,25€) -> 5kg Roheisen

1) Ammoniaksynthese mit H2

• statt Kohlevergasung, Erdöl- oder Erdgasdampfreformierung

• Energiebedarf: 10kWh / kg NH3

• Haber Bosch Verfahren exothermer Prozess (150-250bar; 400-450°C) -> Synergien mit anderen Komponenten, z.B. SOEc Elektrolyse

2) Syntheseprozesse (z.B. CH4)

• CH3OH (Methanol) aus H2 und CO2 oder aus H2 und CO

  -> beide Varianten exotherm (50-300bar; 220-400°C)

1) Transport von EE-Strom zur NH3 Produktion mit vor Ort Elektrolyse

2) Transport von grünem H2 zur NH3 Produktiom

3) Transport von NH3 vom EE Standort zum Verbraucher

4) Verlagerung von NH3 - Erzeugung und Verbraucher zum EE-STandort

1) Kalkstein wird zu Zementklinker bei Temperatur von 1450°C verbrannt

• Einsatz von H2 als Brennstoff (bisher wenig Erfahrung)

• Synergien schaffen (HT-Elektrolyseur, LOHC, KWK etc.)

2) Zermahlen des Zementklinkers

• mit Zermahlstoffen

• zus. Stromverbrauch

Allgemein: Einfacher Prozess der umgestaltet werden kann.

1) On-Site Erzeugung:

• Hoher Platzbedarf bei großen Elektrolyseursystemen

• Guten kurzfristigen Einstieg in H2

• Hohe Versorgungssicherheit durch modularen Aufbau

2) Belieferung H2

• Geringer Platzbedarf am Standort

• Große Mengen (Pipeline, Schiffe)

• H2-Speicher und Pipelineanschlüsse erhöhen Versorgungsstabilität (z.B. Import -> bei Dunkelflaute vorteilhaft)

• Niedr. Bereitstellungskosten durch geringe H2-Produktionskosten