Armaturen für die Elektrolyse Sauberer Stahl dank Wasserstoff: Diese Armatur ermöglicht die Schornstein-Chemie

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Grünes Methanol aus CO₂? Die Schornsteinchemie nutzt Industrie-Abgase als Kohlenstoffquelle für Basischemikalien. Was wie Magie wirkt, funktioniert in der Praxis dank eine einzigen Gases: Wasserstoff. Doch die Verfahrenstechnik benötigt passende Komponenten.

Stahl hat ein Umweltproblem: Pro Tonne Rohstahl werden im Hochofen rund 1,7 Tonnen an CO₂-Emissionen „mit erzeugt“, da bei der Verhüttung der im Erz enthaltenen Sauerstoff ausgetrieben werden muss. In Deutschland entfallen 30 Prozent der Industrie-Emissionen und sechs Prozent des gesamten CO₂-Ausstoßes auf die Herstellung von Stählen.

Dieses Problem ist der Stahlbranche nur zu bewusst – Abhilfe könnte die Schornsteinchemie schaffen. Die Idee Abgase nicht nur aufzufangen und zu deponieren (CCS), sondern auch zu nutzen (CCU) gilt als eine der Schlüsseltechnologien für die Defossilierung. Dabei würden gleich zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, würde doch ganz nebenbei eine nicht-fossile Kohlenstoffquelle erschlossen.

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Schöne neue Wasserstoff-Welt

Funktionieren soll das Verfahren mit Wasserstoff: Zusammen mit Kohlendioxid und Kohlenmonoxid entsteht ein Synthesegas, das als Rohstoff für Basischemikalien und mehr genutzt werden kann. Natürlich brauchen derartige Projekte auch die passende Ausrüstung: So liefert Samson Pfeiffer automatisierte Absperrarmaturen an einen Weltmarktführer für Elektrolyseure zur Produktion von grünem Wasserstoff. Der Kunde nutzt über eine Pilotanlage Gase aus der Stahlerzeugung, um Methanol herzustellen. In der Anlage setzt der Stahlbauer Wasserstoff ein, das mit dem Wasserstoff-Elektrolyseprozess hergestellt wird. Dabei kommt ein Kugelhahn der Baureihe 26d zum Einsatz, wie die Projektverantwortlichen erklären.

Ein wesentliches Projektziel in der Großanlage ist die klimaneutralere Stahlproduktion: „Im Technikum des Kunden wird das Verfahren schon heute praktisch angewandt. Hiermit sind die Weichen gestellt, diese Anlage in den kommenden Jahren großtechnisch einzusetzen“, beschreibt Diplom-Ingenieur André Schnepper die Situation.

Wo finden die Wasserstoff-Experten die passende Fluidik?

„Je mehr Wasserstoff der Kunde in diesem Anlagentyp produziert, desto mehr CO₂ kann umgewandelt werden - und belastet dadurch nicht die Umwelt“, sagt der Vertriebsleiter. Ausgerüstet ist die Anlage mit Fluidik-Komponenten von Pfeiffer wie dem Kugelhahn 26d, einem bewährten Allrounder aus der Prozessindustrie: Die Baureihe ist in vielen Werkspezifikationen bei Chemiekonzernen etabliert. Der dichtschließende Kugelhahn wird in Rohrleitungssystemen – auch für aggressive Medien - eingesetzt, insbesondere bei hohen Anforderungen in Chemieanlagen.

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Die Armatur genügt darüber hinaus höchsten Sicherheitsanforderungen über zwei voneinander unabhängige Gehäusedichtungen. „Alle medienberührten Dichtungen sind aus PTFE“, beschreibt der zuständige Produkt-Manager Klaus Kremer den besonderen Standard des Edelstahl-Produktes. Zudem punkteten die Armaturen-Experten mit den verschiedenen Varianten, in dem der Kugelhahn geliefert werden kann. „Dank eines modularen Baukastensystems sind damit sowohl ein breites Einsatzspektrum als auch eine hohe Verfügbarkeit gegeben.“ Die vorhandenen DIN-Anschlüsse der Flanschverbindung sorgen für eine mechanische Verbindung mit allen gängigen Antrieben – so auch für die Pilotanlage.

Aus CO₂-Emissionen werden dank Wasserstoff Wertstoffe

"Mit dem Step in die Wasserstoff-Technologie stellen wir unter Beweis, wie vielseitig einsetzbar unser Kugelhahn ist“, sagt Pfeiffer-CEO Bernd Jenner. „In diesem Verfahren kommt zum Tragen, dass CO₂ nicht als schädlicher Abfall in die Atmosphäre geblasen wird, sondern als Wertstoff in der Stahlherstellung noch einmal verwandt wird.” Kohlenstoff werde also nicht als klimaschädliches Gas abgegeben. „Und die fossilen Energieträger werden nicht mehr gebraucht, weil wir gemeinsam auf Wasserstoff umstellen.“ Unter dem Strich trage der Kugelhahn also dazu bei, dass die CO₂-Bilanz in dieser Partnerschaft mit einem der weltweit größten Stahlhersteller hat Ihr Stammwerk mit ca. 220 Mitarbeitende in Kempen am Niederrhein.

Pfeiffer vertreibt die ausschließlich in Deutschland konstruierten und gebauten Armaturen weltweit. Das Unternehmen ist auf die Technologie für hochwertige Auskleidung von Stellventilen mit PTFE und PFA spezialisiert und fertigt Klappen und Kugelhähne aus

Edelstahl und Spezialwerkstoffen wie Titan und Nickelbasis-Legierungen. Dazu kommen Molchlösungen für Wartung, Reinigung und Instandhaltung von Fluidiksystemen.

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