Erfolgreiche Erprobung der großflächigen Speicherung von fossilfreiem Wasserstoff

Das 2016 von SSAB, LKAB und Vattenfall initiierte HYBRIT-Projekt zielt darauf ab, die weltweit erste fossilfreie, erzbasierte Eisen- und Stahlproduktion mit fossilfreiem Strom und Wasserstoffgas zu entwickeln. Nun wurde das Pilotprojekt zur Speicherung von fossilfreiem Wasserstoff abgeschlossen und bestätigt, dass diese Technologie für die industrielle Anwendung bereit ist.

Technologische Innovation in Luleå

Im Rahmen des Projekts wurde eine 100 m³ große Wasserstoffspeicheranlage in Svartöberget bei Luleå errichtet. Die Anlage basiert auf der Stahl-ausgekleideten Felskavernen-Technologie und befindet sich in direkter Nähe zur Pilotanlage für die Herstellung von fossilfreiem Eisenschwamm (DR-Pilot). Die Tests bestätigen, dass:

• die Speichertechnologie einen großflächigen Wasserstoffverbrauch unterstützen kann,
• Einsparungen von 25-40 % der variablen Betriebskosten möglich sind,
• die Anlage erfolgreich beschleunigte mechanische Tests überstanden hat – entsprechend einer Betriebsdauer von 50 Jahren,
• Sicherheit, Funktionalität und Leistungsfähigkeit der Anlage unter realen Bedingungen demonstriert wurden.

Ein entscheidender Schritt für die Industrie

„Das Pilotprojekt war ein voller Erfolg und hat unsere Erwartungen erfüllt. Wir konnten zeigen, dass diese Technologie die Flexibilität des Stromsystems erhöht und eine sichere, langfristige Lösung bietet. Die Speicherung von Wasserstoffgas ist ein wichtiger Baustein zur Elektrifizierung industrieller Prozesse und zur Integration wetterabhängiger Stromquellen. Die Technologie ist nun bereit für den großflächigen Einsatz“, so Mikael Nordlander, Director Industry Decarbonisation bei Vattenfall.

Der zukünftige Einsatz von fossilfreiem Wasserstoffgas als Ersatz für fossile Brennstoffe macht die Industrie zunehmend vom Strommarkt abhängig. Ein Wasserstoffspeicher ermöglicht es, die Produktion flexibel an die Strompreise anzupassen: Wasserstoff wird produziert und gespeichert, wenn Strompreise niedrig sind, und verbraucht, wenn sie steigen.

Jenny Greberg, Vice President Technology bei LKAB, erklärt: „Wasserstoff ist ein zentraler Bestandteil der zukünftigen Strategie von LKAB auf dem Weg zu CO₂-freien Produkten und Prozessen. Obwohl noch keine Entscheidung zur Wasserstoffspeicherung getroffen wurde, bieten die erfolgreichen Ergebnisse des Pilotprojekts eine gute Basis für die Planung künftiger Speicherkapazitäten.“

Auch Martin Pei, CTO bei SSAB, hebt die Bedeutung der Ergebnisse hervor: „Die HYBRIT-Pilotanlage zeigt, dass die großflächige Speicherung von fossilfreiem Wasserstoff technisch möglich und wirtschaftlich vorteilhaft ist. Mit diesen innovativen Technologien können wir starke fossilfreie Wertschöpfungsketten aufbauen und die CO₂-Bilanz der Eisen- und Stahlindustrie drastisch reduzieren.“

Bedeutung für den Klimaschutz

Die Stahlindustrie ist für etwa 7 % der weltweiten CO₂-Emissionen verantwortlich. Durch die HYBRIT-Technologie könnte SSAB die Emissionen in Schweden um 10 % und in Finnland um 7 % senken.

Die Schwedische Energieagentur hat 22 % der Investitionskosten für das Wasserstoffspeicherprojekt kofinanziert, während der Rest von den Eigentümerunternehmen getragen wurde.

Zukunftsperspektiven und nächste Schritte

Gunilla Hyllander, General Manager bei Hybrit Development AB, fasst zusammen: „HYBRIT konnte mit diesem Pilotprojekt wichtige Kompetenzen und Erfahrungen für die industrielle Anwendung der Technologie aufbauen. Die Tests haben gezeigt, dass die Speicherung von Wasserstoffgas mit der Stahl-ausgekleideten Felskavernen-Technologie funktioniert. Mit diesem Wissen sind wir nun bereit für den nächsten Schritt.“

Wichtige Fakten:

• Die Pilotanlage war seit 2022 in Betrieb – mit Testphasen von 3 bis 6 Wochen und insgesamt 3.800 Betriebsstunden.
• Die Wasserstoffspeicherung mit 94 % Verfügbarkeit wurde erfolgreich demonstriert.
• Das gewählte Stahlmaterial zur Abdichtung der Felskaverne erwies sich als wasserstoffbeständig, und es wurde keine Gasleckage festgestellt.
• Durch den optimierten Betrieb konnten Einsparungen von 26-31 % der variablen Betriebskosten realisiert werden.
• Simulationen des künftigen schwedischen Strommarkts deuten darauf hin, dass bei kommerziellen Anlagen Einsparungen von 25-40 % erreicht werden können.
• Das Pilotprojekt zur Speicherung von fossilfreiem Wasserstoff wird bis 2026 verlängert, um weitere Tests zur Optimierung der kommerziellen Speicherung durchzuführen.

Die erfolgreichen Ergebnisse ebnen den Weg für eine industrielle Umsetzung und unterstützen die Dekarbonisierung der Stahlproduktion – ein zentraler Schritt für eine nachhaltige Zukunft.

Quelle und Foto: Hybrit