Sunfire Dresden und Salzgitter AG forschen an Langzeiteinsatz und Serienproduktion

Salzgitter/Dresden, 15. Dezember 2023. Damit Stahlwerke künftig Wasserstoff für die Eisen-Gewinnung umweltfreundlicher und effizienter als bisher gewinnen können, erproben Sunfire Dresden und die Salzgitter AG nun eine neuer Generation von Hochtemperatur-Elektrolyseuren (SOECs). Die sollen robuster als ihre Vorgänger sein, einen deutlich höheren Wirkungsgrad als herkömmliche Wasserspalter erreichen und die SOEC-Großserienproduktion bei Sunfire vorbereiten. Das hat das sächsische Wasserstofftech-Unternehmen heute mitgeteilt. Zudem beteilige sich auch die Bergakademie Freiberg an dem „GrInHy3.0“ genannten Projekt, um bei der Gelegenheit gleich Wiederverwertungs-Möglichkeiten für die neuen Elektrolyseure auszuloten.

Salzgitter-Manager: Marktreife der Hochtemperaturelektrolyse rückt in greifbare Nähe

„Die Marktreife der Hochtemperaturelektrolyse, die Abwärme aus unseren Produktionsprozessen nutzt, um vergleichsweise wenig Strom zu benötigen, rückt damit in greifbare Nähe“, meint Energiewirtschafts-Leiter Ralph Schaper von der Salzgitter Flachstahl GmbH. „Aufgrund ihrer unübertroffenen Effizienz werden Hochtemperatur-SOEC-Elektrolyseure in Zukunft in vielen Anwendungen, in denen Abwärme zur Verfügung steht, die bevorzugte Lösung sein“, ist Sunfire-Technikdirektor Christian von Olshausen ohnehin überzeugt: „In Vorbereitung auf die industrielle Serienfertigung haben wir den Wirkungsgrad unserer Systeme weiter verbessert und sie robuster gestaltet. Stahlwerke sind die perfekte Umgebung für den Einsatz von SOEC-Elektrolyseuren.“

Abwärme aus dem Stahlwerk hilft bei Jagd nach hohem Wirkungsgrad

Sunfire und Salzgitter erproben bereits seit Jahren, ob und wie sich SOECs effizient einsetzen lassen, um Eisenerz mit selbst gewonnenem Öko-Wasserstoff statt mit Kohle zu reduzieren. Dafür könnten sich Hochtemperatatur- Elektrolyseure besonders eignen, weil sie bei etwa 850 Grad einen besonders hohen Wirkungsgrad erzielen – in der zuletzt getesteten Geräte-Generation kamen die Projektpartner auf bis zu 84 Prozent Ausbeute im Vergleich zur eingesetzten elektrischen Energie. Das funktioniert in einem Stahlwerk von daher recht gut, weil dort ohnehin hohe Anheiz-Temperaturen als „Nebenprodukt“ der Stahlproduktion nutzbar sind.

Nach 19.000 Betriebsstunden ausgetauscht

Allerdings ist der Hochtemperatur-Ansatz für die Elektrolyse ein noch relativ junges Verfahren, das neue Materialien und besondere Technologien erfordert. Bisher sind diese Elektrolyseure daher noch vergleichsweise teuer und kurzlebig. So hat Sunfire die bisher genutzten acht Module nach 190 Tonnen erzeugtem Wasserstoff und 19.000 Betriebsstunden – das würde reichlich zwei Jahren Dauerbetrieb entsprechen – nun durch zwei neue, robustere Testmodule mit einer Elektrolyseleistung von 540 Kilowatt ausgetauscht. „Die Inbetriebnahme ist für das Jahr 2024 geplant“, kündigte das Unternehmen an.

Bergakademie Freiberg tüftelt an Kreislauf-Lösungen für SOEC-Baugruppen

Parallel dazu wollen Forscherteams vom Institut für Nichteisenmetallurgie und Reinststoffe der Bergakademie Freiberg während des „GrInHy3.0“-Projekts untersuchen, wie nachhaltig die installierten Lösungen sind, welche Abfallströme entstehen können, ob und wie sich die eingesetzten Baugruppen wiederverwerten lassen – und inwieweit sich all dies zu einer Kreislauf-Kette zusammenschließen lässt. „Wir betrachten bereits eine langfristige Perspektive, wie wir die Umweltauswirkungen des zukünftigen Abfallstroms minimieren können, der bei der Herstellung und dem Verbrauch von Wasserstoff entsteht“, kündigte Bergakademie-Professor Alexandros Charitos an.

Heiße Wasserspalter auf dem Weg in die Megawatt-Klasse

Sunfire ist ein Dresdner Unternehmen mit rund 500 Beschäftigten, das vor allem Elektrolyseure in der neuen Hochtemperatur-Technologie, aber auch nach altbekannten Alkali-Prinzipen baut. Während die Alkali-Wasserspalter längst in der Megawatt-Klasse agieren, nähern sich die SOECs erst diese Leistungsstufe und einer Massenproduktion.

Autor: hw

Quellen: Sunfire, Oiger-Archiv

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