Um Form und Härte von Metallen gezielt zu verändern, sind spezielle Wärmebehandlungsverfahren notwendig. Sie spielen unter anderem beim Presshärten von Karosserieteilen eine wichtige Rolle.
Dabei werden Metallplatinen auf mehr als 900 Grad Celsius erhitzt, was mit einem sehr hohen Energiebedarf einhergeht. Die erforderliche Prozesswärme wird in der Regel durch die Verbrennung fossiler Brenngase erzeugt. Dabei entstehen erhebliche CO2-Emissionen.
Hier setzt HyHeat an: Mit der bereits laufenden Anlage zeigen die schwartz Gruppe und das Forschungszentrum Jülich, dass ein Wechsel zwischen fossilem Brenngas und Wasserstoff in solchen Hochtemperaturprozessen technisch machbar ist.
Das ist ein wesentlicher Fortschritt auf dem Weg zur Marktreife. Ziel ist es, langfristig die Entstehung von CO2-Emissionen durch Prozesswärme zu reduzieren.
Das Potenzial für den Einsatz von Wasserstoff anstelle fossiler Brenngase ist erheblich: Eine Wärmebehandlungsanlage für das Presshärten verursacht bislang jährlich etwa 2000 Tonnen CO₂-Emissionen. Mit HyHeat zeigen die Partner eine Möglichkeit auf, diesen Schritt in der Produktion von Automobilen klimafreundlicher zu gestalten.
Das Projekt hat ein Gesamtvolumen von rund 2,4 Millionen Euro und wird vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) mit rund 1,7 Millionen Euro gefördert.
Rund 80 Prozent aller pressgehärteten Karosserieteile im Automobilsektor weltweit werden heute in einer Wärmebehandlungsanlage der schwartz Gruppe erhitzt. Die im Projekt HyHeat entwickelte Pilotanlage soll zeigen, wie sich Wasserstoff flexibel als Brenngas in die bestehenden Prozesse integrieren lässt.
„Mit der Pilotanlage untersuchen wir den Umstieg auf Wasserstoff im laufenden Betrieb. Durch Beimischung und einen unterbrechungsfreien Brenngaswechsel können auch zunächst kleine Mengen verfügbaren Wasserstoffs nutzbar gemacht werden“, sagt Philipp Morsch vom „Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE-4)“ des Forschungszentrums Jülich, der die wissenschaftliche Begleitung des HC-H2 koordiniert.
Neben dem Brennerbetrieb an der Pilotanlage untersucht das Forschungszentrum Jülich in HyHeat, wie künftig auch Industriestandorte ohne Wasserstoff-Pipeline versorgt werden könnten. Im Fokus steht dabei die chemische Speicherung von Wasserstoff.
Mithilfe von Simulationen untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Institutes for a sustainable Hydrogen Economy (IHE) des Forschungszentrums Jülich, welche Speichertechnologie sich für den Einsatz in industriellen Wärmebehandlungsanlagen eignet.
Eine zentrale Rolle spielt hierbei die Wärmeintegration. Im Rahmen begleitender Studien untersucht das IHE, ob die im Abgas enthaltene Wärme künftig genutzt werden kann, um den chemisch gebundenen Wasserstoff wieder aus dem Speichermedium freizusetzen.
Weitere Informationen gibt es auf der Seite des Forschungszentrums.
