Verbundvorhaben. HyAlu - Reduzierung der CO2-Emissionen durch den Einsatz von regenerativem Wasserstoff bei der Herstellung von Aluminium-Rundbolzen zur Profilherstellung – Auswirkungen auf den Schmelzprozess; Teilvorhaben: Analyse der H2-Zumischung auf das Aluminium
Zeitraum
2024-01-01 – 2026-12-31
Bewilligte Summe
221.774,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN2080D
Leistungsplansystematik
Energiesparende Industrieverfahren - NE-Metallindustrie [EA3240]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN2)
Förderprogramm
Energie
Das Hauptziel des Projektes besteht in der Reduktion der CO2-Emissionen bei der Sekundär-Al-herstellung bei gleichzeitiger Effizienzsteigerung durch den Einsatz von grünem H2. Dies soll durch den kombinierten Einsatz von H2 zur Substitution von fossilem Erdgas und einer O2-Anreicherung in der Verbrennungsluft in einem Schmelzofen zur Herstellung von Sekundär-Al erreicht werden, da beides bei der Elektrolyse anfällt. Verschiedene Fragestellungen und Aspekte bzgl. der auftretenden Auswirkungen sollen näher betrachtet sowie die entsprechenden Kompensationsmaßnahmen untersucht und entwickelt werden. Die Affinität von H2 zu Al ist bekannt. Deshalb soll in einem realen Schmelzprozess unter realen Produktionsbedingungen untersucht werden, ob eine Beeinflussung einer H2-Zumischung auf die Al-Schmelze stattfindet. Dabei ist nicht nur die Schmelze im Schmelzofen zu betrachten, sondern der weitere Verlauf der Produktionskette bis hin zum Endprodukt, den Profilen aus Al. Der Einsatz von O2-angereicherter Verbrennungsluft und H2 als Brenngas führt darüber hinaus zu einer Erhöhung des Wasserdampfanteils im Abgas. Hier ist zu prüfen, ob der erhöhte Wassersdampfanteil zu Wechselwirkungen mit dem Feuerfestmaterial führt und damit die Lebensdauer der Anlagen gefährdet ist. Durch die Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit (höherer Brenngasvolumenstrom und niedrigerer Heizwert des H2), einen erhöhten O2-Gehalt und höhere Temperaturen über der Aluminiumschmelze kann die Krätzebildung begünstigt werden. Dies führt zu Produktionseinbußen. Sofern derartige Wechselwirkungen auftreten, sind geeignete Kompensationsstrategien zu erarbeiten. Ferner sollen das CO2-Reduktionspotenzial für die gesamte Aluminiumindustrie für verschiedene Szenarien einer H2-Bereitstellung (Elektrolyse vor Ort, Zumischung zum Erdgas, etc.) sowie erste Wirtschaftlichkeitsabschätzungen dargestellt werden.