Die Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche GmbH beliefern sowohl Gießereien als auch die bauchemische Industrie mit hochreinen Quarzsanden. Bestimmte Sande, wie diese hochreinen Quarzsande müssen für die Weiterverarbeitung trocken sein. Bisher kommen dafür meistens nur fossile Energieträger wie Erdgas oder Heizöl zum Einsatz, was CO2-Emissionen zu Folge hat. Aus diesem Grund tun sich nun das Forschungszentrum Jülich, die Nivelsteiner Sandwerke und der Sandsteinbrüche GmbH aus Herzogenrath zusammen, um an einem klimafreundlichen und kostengünstigen Verfahren für die industrielle Sandtrocknung zu arbeiten. Das Ganze passiert im Rahmen eines Demonstrationsvorhaben namens “HySand”. Aufgrund der Klimabilanz und der derzeitigen steigenden Kosten für fossile Energieträger wie zum Beispiel Heizöl, wird der Umstieg auf klimafreundlichere Prozesse als sinnvoll angesehen.
Für den Trocknungsprozess kommen nun verschiedene Alternativen infrage: Strom aus erneuerbaren Energiequellen, aber auch grüner Wasserstoff und hybride Konzepte, die künftige eine Rolle spielen sollen. Das Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE) des Forschungszentrums Jülich betrachtet, wie die Energieversorgung für eine Sandtrocknung am besten an einen individuellen Standort angepasst werden kann und welche Rolle Wasserstoff dabei spielt. Bernhard Russel, der Geschäftsführer der Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche GmbH, sagt: „Als Hersteller von quarzhaltigen Spezialsanden beliefern wir seit 1904 die Glas-, Gießerei- und die Baustoffindustrie. Im Zuge der Energiewende wollen wir für unser Unternehmen frühzeitig die Weichen stellen und klimafreundliche Verarbeitungsschritte gehen. So machen wir unsere Produktion zukunftssicher“.
In einer Vorstudie entwickeln die Partner Möglichkeiten, wie sich erneuerbare Energien, darunter vor allem erneuerbarer Strom und Wasserstoff als Wärmequelle für den energieintensive Trocknungsprozess einsetzen lassen. Dazu gehört auch, die Betrachtung der Versorgung von Standorten ohne Anschlussmöglichkeiten an eine Wasserstoffpopeline. Genau dafür sollen sogenannte Wasserstoff-Derivate eine Rolle spielen. Dabei handelt es sich um chemische Verbindungen in denen Wasserstoff gespeichert ist. Diese sorgen für einen besseren Transport und eine bessere Lagerung von Wasserstoff.
HySand ist Teil des Helmholtz-Clusters Wasserstoff HC-H2. Das Cluster wirkt mit daran, das Rheinische Revier zu einer Modellregion für eine nachhaltige Wasserstoffwirtschaft zu entwickeln. Weitere beteiligte Partner sind darüber hinaus die RWTH Aachen, die FH Aachen und die DTG GmbH Development & Technology aus Niederzier. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert HySand mit 593.000 Euro. Die Ergebnisse der Vorstudie sollen Mitte 2027 vorliegen.
Prof. Uwe Feuerriegel vom Lehrgebiet Thermische Energietechnik der FH Aachen hat die Projektidee angestoßen und berichtet: „Sand ist ein zentraler Rohstoff für zahlreiche Wirtschaftssektoren und industrielle Wertschöpfungsketten. Deswegen ist es wichtig, dass wir die energieintensiven Verarbeitungsschritte klimafreundlich gestalten. Genau da setzt HySand für den Trocknungsprozess an”. Zusätzlich betont Projektleiterin Dr. Sarah Deutz vom Jülicher Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE),: „Wir betrachten dabei verschiedene Möglichkeiten, die im Zuge der Sandtrocknung entstehenden Emissionen zu reduzieren. Wasserstoff ist eine davon“.
Für eine kontinuierlichen Überwachung des Trocknungsprozesses entwickelt das Institute for Advanced Mining Technologies (AMT) der RWTH Aachen ein Online-Konzept.
Das Lehrgebiet Thermische Energietechnik der FH Aachen berechnet den Trocknungsprozess und bewertet optimierte Betriebsarten thermodynamisch. Die DTG GmbH Development & Technology und das Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE): erstellen dabei die Kostenschätzung, entwickeln einen Geschäftsplan und erarbeiten Schritte, mit denen sie die Projektergebnisse praxisnah auf industrielle Anwendungen übertragen können.
Zudem vergleicht das Institut for suistinable Hydrogen Economy (IHE) anhand der Simulationen die verschiedenen Varianten des klimafreundlichen Trocknungsprozesses mit Blick auf ihre Kosten und ihre Umweltwirkung.
Das Projekt zeigt, wie bewährt industrielle Prozesse durch gezielten Technologiewechsel klimafreundlicher werden können, ohne dass die gesamte Infrastruktur ersetzt werden muss.
