Wasserstoff statt Erdgas: Welche Forschungsfragen die Thermoprozesstechnik aktuell bewegen

Industrielle Thermoprozesse werden bislang meist mit Erdgas befeuert und emittieren dadurch große Mengen CO₂. Zukünftig soll dies klimaneutral, insbesondere mithilfe von Wasserstoff gelingen. Daher fördert das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) seit 2020  im Rahmen der Nationalen Wasserstoffstrategie und der darin verankerten Technologieoffensive Wasserstoff zahlreiche Forschungsprojekte. In diesen untersuchen Forschende aus Wissenschaft und Unternehmen, wie klassisch mit Erdgas befeuerte industrielle Thermoprozesse auf den Betrieb mit Wasserstoff umgestellt werden können. Dabei identifizieren sie insbesondere anlagen- und prozessspezifische Parameter.
Um über die Forschungsverbünde hinaus Synergieeffekte zu diesen Themen zu gewinnen, haben sich Fachleute sowohl aus laufenden als auch geplanten Forschungsvorhaben im Forschungsfeld Thermoprozesstechnik zu einem Workshop getroffen. Über 50 Personen sind der Einladung ins GWI Gas-Wärme-Institut in Essen gefolgt und haben sich in verschiedenen Diskussionsrunden zu aktuellen Fragestellungen ausgetauscht.

Trotz erheblicher Unterschiede in den Anlagen und Branchen konnten die Fachleute bereits im Vorfeld Überschneidungen in den Forschungsthemen identifizieren, die sich auf folgende vier Fragen komprimieren lassen. Auf diesen haben die Expertinnen und Experten im Workshop weiter aufgebaut:

• Wie viel Wasserstoff kann dem Erdgas bei bestehenden Anlagen ohne hardwareseitige Anpassungen beigemengt werden?
• Wie müssen die Anlagen angepasst werden, um sie mit höheren Wasserstoffbeimengungen oder gar 100 Prozent Wasserstoff betreiben zu können
• Welche Auswirkungen hat die veränderte Verbrennungsatmosphäre in der Anlage auf das Wärmgut?
• Welche Auswirkungen hat die veränderte Verbrennungsatmosphäre auf die Anlage selbst, etwa die Ofenauskleidung?
  
  

Als Fazit konnten die Fachleute mitnehmen, dass Wasserstoff als Brenngas in industriellen Feuerungsprozessen beherrschbar ist. Die vier oben genannten Fragen können jedoch oftmals nur anlagenspezifisch beantwortet werden. Für eine flächendeckende Abkehr vom Erdgas in der Industrie ist daher weitere Forschungsarbeit essenziell.