HyGlass – ProzesswĂ€rme fĂŒr industrielle Anwendungen

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Von Hydrogeit

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1. Dezember 2021

HyGlass – ProzesswĂ€rme fĂŒr industrielle Anwendungen

Prozess der Glasherstellung, © GWI
© GWI

Wasserstoff wird zurzeit als Dekarbonisierungsoption fĂŒr viele, teils sehr unterschiedliche Sektoren diskutiert, vom Verkehrssektor bis hin zur ProzesswĂ€rme in der Industrie. Das öffentlich geförderte Forschungsprojekt HyGlass untersucht, wie Wasserstoff und Erdgas-Wasserstoff-Gemische genutzt werden können, um die energieintensiven Hochtemperaturprozesse in der Glasindustrie zu dekarbonisieren. 

Glas ist ein Werkstoff, der aus einer modernen Gesellschaft nicht wegzudenken ist und fast ĂŒberall zum Einsatz kommt – als BehĂ€lter fĂŒr Lebensmittel, GetrĂ€nke und Impfstoffe, als Fenster in GebĂ€uden und Fahrzeugen, als Glasfasern in der IT-Technik oder auch als Isoliermaterial. Die Herstellung ist energieintensiv und erfordert Prozesstemperaturen von bis zu 1.650 °C, um das Glas zu schmelzen. In weiteren Prozessschritten wird WĂ€rme auf verschiedenen Temperaturniveaus benötigt, um die Schmelze thermisch zu homogenisieren, das Produkt zu formen und kontrolliert abzukĂŒhlen. 

Die Glasindustrie deckt etwa 75 Prozent ihres Energiebedarfs durch Erdgas, was in etwa zwei Prozent des deutschen Gasverbrauchs entspricht. Die Produktionsprozesse sind hochgradig optimiert, um Glasprodukte mit hoher QualitĂ€t und Effizienz bei niedrigen Schadstoffemissionen fertigen zu können. Gleichzeitig entstehen aber aufgrund des Einsatzes vorwiegend fossiler EnergietrĂ€ger auch erhebliche Treibhausgasemissionen. 

Dekarbonisierungsoptionen fĂŒr die Glasindustrie 

In Anbetracht der Klimaziele in Deutschland, Europa und weltweit, aber auch infolge des Drucks von Kunden und Gesellschaft, stellt sich auch fĂŒr die Glasindustrie, Ă€hnlich wie fĂŒr viele Grundstoffindustrien, die Frage, wie sie ihre energieintensiven Fertigungsprozesse dekarbonisieren kann. GrĂŒner Strom ist eine Option, aber schon aus physikalischen GrĂŒnden können nicht alle Glassorten elektrisch erschmolzen werden. Zudem ist die GrĂ¶ĂŸe von elektrischen Schmelzwannen technisch begrenzt. Daher ist der Einsatz von Wasserstoff eine interessante Alternative. 

Wasserstoff ist fĂŒr die Glasindustrie, wie auch fĂŒr viele andere Branchen der Thermoprozessindustrien, noch aus einem anderen Grund relevant: Die Gaswirtschaft in Deutschland und Europa plant, in Zukunft verstĂ€rkt Wasserstoff direkt in das Erdgasnetz einzuspeisen, im GesprĂ€ch sind bis zu 20 Volumenprozent H2. Das bedeutet, dass auch bestehende Anlagen (mehr als 40 Prozent des deutschen Erdgasverbrauchs entfallen heute auf die Industrie) mit H2-Konzentrationen in BerĂŒhrung kommen werden. In Anbetracht der oft sensiblen industriellen Fertigungsprozesse mit ihren hohen Anforderungen an ProduktqualitĂ€t, Effizienz und Schadstoffemissionen kann dies eine erhebliche Herausforderung darstellen. 


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AutorInnen: Dr. Jörg Leiche; Bledar Islami, Anne Giese, Prof. Klaus Görner – alle vom Gas- und WĂ€rme-Institut Essen e. V., Essen; Dr. Johann Overath – BV Glas – Bundesverband Glasindustrie e.V.

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