Projekt SuSteelAG - Nachhaltiger Stahl aus Australien und Deutschland

10.04.2025

• Gegenstand
• Ziel
• Methodik
• Partner & Förderer

Das Projekt SuSteelAG soll zukünftig einen wichtigen Baustein für die Produktion von grünem Stahl in Deutschland beisteuern. Der Transport von Wasserstoff über große Distanzen sowie auch die Bereitstellung von ausreichenden Mengen grünen Stroms ist mit großen Herausforderungen verbunden. Eine strategische Allianz mit Australien zur Erzeugung von grünem Eisen mit vor Ort günstig produziertem grünem Wasserstoff, stellt eine attraktive technische Lösung dar.

SuSteelAG soll eine großtechnische Produktion grünen Eisens auf Basis verschiedener Feinerze ermöglichen. Die technischen und logistischen Planungen sind nach Projektende abgeschlossen und führen zu einem intelligenten Energie- und Rohstoffhandel zwischen Australien und Deutschland mit dem Ergebnis einer grünen Stahlproduktion am Standort Deutschland. Hiervon werden zukünftig insbesondere auch die stahlintensiven Branchen wie die Bau- und die Automobilindustrie profitieren.

SuSteelAG wird die Produktion grünen Eisens auf Basis verschiedener Erzqualitäten (Schwerpunkt auf minderwertigen Feinerzen) des australischen Projektpartners Fortescue, optimieren, demonstrieren und für die großtechnische Umsetzung vorbereiten. Das Projekt umfasst die gesamte technische Behandlungskette sowie die gesamte logistische Kette für einen Import nach Deutschland. Darüber hinaus wird eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse durchgeführt.

Förderung
BMBF
FKZ: 03SF0777
Gesamtkosten: 6.54 Mio. Euro
Fördersumme: 4.49 Mio. Euro
Koordination
BAM
Partner
11 weitere Partner weltweit

Die Stahlindustrie ist derzeit einer der größten CO₂-Emittenten weltweit. Rund 7 Prozent der weltweiten anthropogenen CO₂-Emissionen entstehen während der Eisenverhüttung. Kohlenstoff wird hierfür sowohl als Energieträger, als auch als Reduktionsmittel eingesetzt. Eine Substitution des Reduktionsmittels Kohlenstoff durch Wasserstoff ist möglich. Die Umstellung der kohlenstoffbasierten Hochofenroute auf eine erdgas- bzw. wasserstoffbasierte Direktreduktionsroute erfordert neben der Bereitstellung reduzierender, möglichst klimaneutral erzeugter Reduktionsgase auch aufbereitete, stückige Eisenträger für die Direktreduktionsanlagen. Die Aufbereitung und Pelletierung dieser Fe-Träger ist mit einem erheblichen Aufwand und Emissionen in den Erzeugerländern verbunden.

Als alternative Route zu den etablierten Direktreduktionsanlagen, welche auf dem Prinzip der gasdurchströmten Schüttung im Schachtofen basieren, ist es möglich, Feinerze direkt im Trommelofen mittels Wasserstoff zu reduzieren und anschließend für die weitere Verarbeitung zu brikettieren. Der Aufwand der Pelletierung und Trocknung entfällt hierbei, wodurch die Emissionen nochmals verringert werden können.

Die wesentlichen heute genutzten Eisenerze entstammen vorwiegend Regionen mit einem großen Potential an erneuerbaren Energien (Australien, Brasilien, Südafrika, Kanada, Schweden). Daraus ergibt sich die Option, die erneuerbaren Energien vor Ort zu nutzen, um den energieintensiven Reduktionsprozess am Ort der Erzaufbereitung vorzunehmen. Die bereits reduzierten und kompaktierten Eisenträger können an die stahlerzeugende Industrie geliefert werden. Hierdurch werden die transportbedingten Umwandlungsverluste von Energieträgern vermieden und der Bedarf an erneuerbaren Energien in den Ländern der Stahlerzeugung erheblich reduziert.

Es sollen im Rahmen des Projekts verschiedene Erzqualitäten von 55 Prozent bis 70 Prozent Eisengehalt verarbeitet werden, welche bisher wirtschaftlich nicht genutzt werden können. Die Nutzung örtlicher Ressourcen und hierbei insbesondere die Minimierung der notwendigen Wasserentnahme durch eine Kreislaufführung des während der Reduktion erzeugten Wassers für die Elektrolyse, bilden einen weiteren Schwerpunkt des angestrebten Projekts.

Im Rahmen des SuSteelAG Projekts soll die Produktion grünen Eisens auf Basis verschiedener Erzqualitäten des australischen Projektpartners Fortescue, optimiert, demonstriert und für die großtechnische Umsetzung vorbereitet werden. Das Projekt umfasst die gesamte technische Behandlungskette, die Produktqualität sowie die gesamte logistische Kette für einen Import nach Deutschland. Darüber hinaus wird eine umfassende Nachhaltigkeitsanalyse durchgeführt. Die Arbeiten der Nachhaltigkeitsanalyse (LCA und LCC) dienen dazu Hot-Spots zu identifizieren, weitere Optimierungspotenziale abzuleiten, und den Einfluss einzelner Prozesse und Prozessparameter auf den Product Carbon Footprint des Endprodukts Stahl zu quantifizieren.

Partner

Salzgitter Mannesmann Forschung (SZMF)

TS Group Elino (Elino)

HyIron GmbH (HyIron)

Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST)

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme (IKTS)

RWTH Aachen Aufbereitung mineralischer Rohstoffe (AMR)

Heidelberg Manufacturing Deutschland GmbH (HEID)

HANSAPORT (HAN)

Unterauftragnehmer

HyIron Green Technologies (PTY) Ltd.

CALA Aufbereitungstechnik GmbH & Co KG

Partner Australien

Fortescue (FCUE)

Förderung

Bundesministerium für Forschung und Bildung
FKZ: 03SF0777