Breakthrough Technologien

Die Forschungsprojekte decken das gesamte mögliche Spektrum ab und umfassen sowohl Carbon Direct Avoidance (CDA)-Projekte, also Projekte, die neue technische Möglichkeiten zur CO₂-Vermeidung erforschen, sowie Carbon Capture Utilization (CCU)-Projekte, die sich mit der Umwandlung von CO₂ in neue speicherbare Produkte beschäftigen. Aktuell legen wir unseren Forschungsschwerpunkt auf CDA-Projekte, also Stahlherstellungsverfahren, bei denen kein CO₂ entsteht. Dazu zählen etwa die Versuchsanlage zur CO₂–neutralen Stahlerzeugung durch Direktreduktion von Erzen mittels Wasserstoff („Sustainable Steelmaking“) am Standort Donawitz sowie die Wasserstoffpilotanlage H2FUTURE am Standort Linz.

Auf unserem Werksgelände in Linz steht die Wasserstoffpilotanlage H2FUTURE. Im Rahmen dieses Projekts wird die Herstellung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab und in Folge dessen Einsatzmöglichkeiten in den verschiedenen Stufen der Stahlerzeugung und in anderen Industriesektoren erprobt. Die Elektrolyseanlage verfügt über sechs Megawatt Anschlussleistung. Das Versuchsprogramm von H2FUTURE wurde erfolgreich abgeschlossen, neben der Produktion von grünem Wasserstoff erbringt die Elektrolyseanlage Netzdienstleistungen durch ihre Teilnahme am Regelenergiemarkt.

• Weitere Forschung hinsichtlich Verdichtung und Reinigung des Wasserstoffs
• Teilnahme am Regelenergiemarkt zum Ausgleich von Schwankungen im Stromnetz als Voraussetzung für weitere großtechnische Umsetzung

Das Anschlussprojekt H2 FUTURE Follow Up umfasst die Planung, Installation und den Betrieb eines Systems zur Verdichtung und Reinigung des im PEM-Elektrolyseur erzeugten Wasserstoffs. Für die Versorgung von F&E Pilotanlagen in der Stahlerzeugung als auch anderen anspruchsvollen Anwendungen mit grünem Wasserstoff.

Im Rahmen des Projektes SuSteel (Sustainable Steelmaking) forschen wir am Standort Donawitz Steiermark in einer Versuchsanlage an der CO₂-freien Herstellung von Rohstahl in einem Prozessschritt mithilfe einer neuartigen Wasserstoff-Plasmatechnologie. In einer Art Lichtbogenofen wird hier künftig durch die Reduktion von Erzen mittels Wasserstoffplasma Stahl ohne Roheisenstufe erzeugt. Das bietet den Vorteil, dass lediglich gasförmiges, klimaneutrales Wasser als Endprodukt entsteht und CO₂-Emissionen damit vollständig vermieden werden könnten. An dem Grundlagenforschungsprojekt des Metallurgischen Kompetenzzentrums K1-MET, das auf einen sehr langfristigen Umsetzungszeitraum angelegt ist, ist neben der voestalpine Stahl GmbH und der voestalpine Stahl Donawitz GmbH auch die Montanuniversität Leoben beteiligt.

• Reduktion von Erzen durch neuartige Wasserstoff-Plasmatechnologie
• CO₂-Emissionen könnten vollständig vermieden werden
• Weltweites Vorzeigeprojekt

Ebenfalls in Donawitz läuft das Forschungsprojekt namens Hyfor von Primetals Technologies, voestalpine Stahl Donawitz GmbH, der Montanuniversität Leoben und K1-MET.  Im Rahmen dieses Forschungsprojektes haben wir im Frühjahr 2024 den weltweit ersten hochqualitativen CO₂-reduzierten Qualitätswalzdraht aus wasserstoffreduziertem Reineisen und Schrott hergestellt. Produziert wurde das wasserstoffreduzierte Reineisen in der Pilotanlage Hyfor, die historische Schmelze erfolgte in der konzerneigenen Forschungsanlage, einem einzigartigen kompletten Stahlwerk im Kleinformat. Der CO₂-arme Stahl wurde im Walzdrahtwerk zu Wälzlagerstahl weiterarbeitet, der sich durch seine besondere Härte und Verschleißbeständigkeit auszeichnet. 

• Reduktion von Feineisenerz mittels Wasserstoff
• Produktion des weltweit ersten hochqualitativen „grünen“ Qualitätswalzdrahtes aus wasserstoffreduziertem Reineisen und Schrott
• Ziel: Datengrundlage für den späteren Aufbau einer großtechnischen Anlage

Ziel des Projekts ZEUS (Zero Emissions throUgh Sectorcoupling) ist die Entwicklung und sektorübergreifende Demonstration einer klimaneutralen Prozesskette – von der Herstellung und Aufbereitung von grünem Wasserstoff, bis hin zur Abscheidung von CO₂ aus industriellen Abgasen und der Umwandlung in wertvolle, speicherbare Produkte („CCU-Forschungsprojekt“). Dazu werden im industriellen Umfeld verschiedene Pilotanlagen erforscht (H2FUTURE-Anlage, CO₂-Abscheidung, katalytische Methanisierung, CO₂-Elektrolyse) und zu gesamtheitlichen Prozessketten verschaltet.

Die saisonale, unterirdische Speicherung von großen Mengen an grünem Wasserstoff erforschen voestalpine und weitere Partner:innen aus Industrie und Wissenschaft unter der Leitung von RAG Austria im Projekt Underground Sun Storage 2030. Dabei wird in den Sommermonaten Sonnenenergie mittels Elektrolyse klimaneutral zu reinem Wasserstoff umgewandelt, der anschließend in ausgeförderten Erdgaslagerstätten für die Wintermonate gespeichert wird. 

Im Rahmen des Projekts „Carbon Cycle Economy Demonstration“ (C-CED) soll ein Kohlenstoffkreislauf geschaffen werden. In Industrieanlagen der voestalpine entstandenes CO₂, das in den Abgasströmen in unterschiedlichen Konzentrationen vorhanden ist, wird abgeschieden. Das CO₂ wird in konzentriertem und verdichtetem Zustand gemeinsam mit Wasserstoff aus nachhaltiger Erzeugung in natürliche Untergrundspeicher gepumpt, deren ursprünglicher Inhalt, Erdgas, ausgefördert ist.