thyssenkrupp Steel Europe startet die grüne Transformation in Duisburg
Direktreduktionsanlage nimmt 2026 den Betrieb auf
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Transformation
Die Hochöfen verschwinden, etwas Neues entsteht: In Duisburg hat thyssenkrupp Steel die Transformation eingeläutet. Bis zum Jahr 2045 wird die Stahlproduktion am Rhein klimaneutral. Als Ersatz für die heutigen Hochöfen entstehen sogenannte Direktreduktionsanlagen. Sie ermöglichen thyssenkrupp Steel zukünftig die Herstellung von klimaneutralem Stahl. Denn statt Kohle kommt künftig Wasserstoff als Reduktionsmittel in der Roheisenproduktion zum Einsatz.
Die erste Direktreduktionsanlage mit innovativen Einschmelzern entsteht bis 2026 auf dem Werksgelände von thyssenkrupp Steel beim Südhafen zwischen Alt-Walsum und Fahrn. Damit startet eines der weltweit größten industriellen Dekarbonisierungsprojekte, mit dem nach Fertigstellung jährlich bereits über 3,5 Millionen Tonnen CO2 vermieden werden können.
Für die Produktion von Roheisen wird Eisenerz in Hochöfen eingeschmolzen, die mit Kohle betrieben werden. Künftig erfolgt dieser Schritt in wasserstoffbetriebenen Direktreduktionsanlagen mit nachgeschalteten, elektrisch betriebenen Einschmelzern. Die folgenden Produktionsschritte im Stahlwerk bleiben unverändert. Das Ergebnis: Hochwertiger, zukünftig klimaneutraler Stahl aus Duisburg.
Der Grundstoff der Stahlproduktion ist Eisenerz. Um daraus Roheisen herzustellen, muss der Sauerstoff aus dem Eisenerz gelöst werden – die sogenannte Reduktion. Dafür kommt künftig Wasserstoff als Reduktionsgas zum Einsatz. In der Direktreduktionsanlage löst der Wasserstoff den Sauerstoff aus dem Erz, ohne es zum Schmelzen zu bringen. Dabei entsteht direkt reduziertes Eisen, der sogenannte Eisenschwamm. Dieser wird zu einem roheisenähnlichen Produkt eingeschmolzen und anschließend im Stahlwerk und den nachfolgenden Anlagen zu hochwertigen Stahlprodukten weiterverarbeitet.
Das innovative Konzept gewährleistet eine gleichbleibend hohe Produktqualität, da es sich nahtlos in das bestehende Hüttenwerk integriert. Es ermöglicht die Beibehaltung aller nachfolgenden Prozessschritte ab dem Stahlwerk. Damit kann auf effiziente Weise die bestehende Anlagenstruktur genutzt werden.
Das Land NRW und die Bundesregierung signalisierten bereits eine substanzielle finanzielle Unterstützung für das Vorhaben.
Gemeinsam mit dem Anlagenbauer, der SMS group, erfolgt nun die Detailplanung der Anlage. Darüber hinaus laufen die Vorbereitungen für das Genehmigungsverfahren.
Warum stellt thyssenkrupp Steel die Roheisenproduktion um?
Die Nachfrage nach grünem Stahl nimmt zu. Das Ziel von thyssenkrupp Steel ist es, auf diesem Markt und bei der Dekarbonisierung der Stahlindustrie eine führende Rolle einzunehmen. Davon profitieren auch die Kunden von thyssenkrupp Steel bei der Erreichung ihrer eigenen Dekarbonisierungsziele.
Was sind die nächsten Schritte?
thyssenkrupp Steel hat im Februar 2023 die SMS group als Anlagenbauer beauftragt.
Im Sommer 2023 veranstaltet thyssenkrupp Steel öffentliche Dialogmärkte im Umfeld. Dort können sich die interessierten Bürger über die Direktreduktionsanlage informieren und mit den Fachexperten ins Gespräch kommen.
Die Planungsunterlagen wird thyssenkrupp Steel nach derzeitigem Stand im Herbst 2023 bei der Bezirksregierung Düsseldorf zur Genehmigung einreichen.
Mit der Vorbereitung des Baufelds wird voraussichtlich im Sommer 2023 begonnen.
Wann ist die Direktreduktionsanlage betriebsbereit?
Die Anlage soll im Jahr 2026 die Produktion aufnehmen.
Wie wird die Öffentlichkeit beteiligt?
Die Öffentlichkeit wird bereits vor dem Beginn des Verfahrens bei der Bezirksregierung Düsseldorf über das Vorhaben durch thyssenkrupp Steel informiert. Dies geschieht unter anderem durch Bekanntgabe auf dieser Website und durch die Dialogmärkte im Sommer 2023.
Die formelle Öffentlichkeitsbeteiligung erfolgt im Rahmen des Genehmigungsverfahrens nach dem Bundesimmissionsschutzgesetz, voraussichtlich im 1. Halbjahr 2024. Das beinhaltet die öffentliche Auslegung des Genehmigungsantrags sowie die Möglichkeit für die Bürger, Einwendungen bei der Genehmigungsbehörde einzureichen. Auch ein Erörterungstermin kann Teil des Genehmigungsverfahrens sein. Die Genehmigungsbehörde steuert diesen Prozess der Öffentlichkeitsbeteiligung.
Wer ist der Ansprechpartner für die Bürger?
Das Projekt-Team steht für Fragen, Anregungen und Rückmeldungen aller Art unter dialog-transformation@thyssenkrupp.com gerne zur Verfügung.
Wie groß wird die Anlage?
Die Direktreduktionsanlage mit den nachgeschalteten Einschmelzern und Nebenaggregaten entsteht auf dem heute als Brammenlager genutzten Teil des Werksgeländes von thyssenkrupp Steel am Südhafen Walsum.
Die Direktreduktionsanlage hat eine Kapazität von 2,5 Millionen Tonnen direkt reduziertem Eisen (dem sogenannten Eisenschwamm).
Wie wird die Anlage aussehen?
Die optische Anmutung der Direktreduktionsanlage und der Einschmelzer ist abhängig von der technischen Planung durch den kürzlich beauftragten Anlagenbauer, die SMS group. Weitere vorläufige Darstellungen und Entwürfe, die über die hier veröffentlichten Skizzen hinausreichen, werden in den kommenden Monaten veröffentlicht.
Der höchste Anlagenteil wird die Direktreduktionsanlage selbst sein, mit ca. 140 Metern Höhe. Zum Vergleich: Der Hochofen Nummer 1 von thyssenkrupp Steel hat eine Höhe von 110 Metern, die Kamine der Sinteranlage sind 150 bzw. 250 Meter hoch. Der Schornstein des Kraftwerks Walsum ist 300 Meter hoch, der dortige Kühlturm hat eine Höhe von 181 Metern.
Welche Wege wird der Baustellenverkehr nehmen?
Das steht zum heutigen Zeitpunkt noch nicht fest. Das Ziel ist eine möglichst effiziente Baustellenlogistik, auch mit Blick auf die Verkehrswege in der Umgebung der Anlage. Nähere Informationen wird thyssenkrupp Steel bekanntgeben, sobald diese vorliegen.
Woher stammt der Wasserstoff für die Direktreduktionsanlage?
thyssenkrupp Steel arbeitet seit mehreren Jahren am Aufbau einer Lieferinfrastruktur mit verschiedenen Wasserstofflieferanten. Der Anschluss an ein überregionales Wasserstoffnetz erfolgt bis 2027.
Die Direktreduktionsanlage mit den innovativen Einschmelzern ist zu 100 % wasserstofffähig. Die Inbetriebnahme und das Hochfahren der Direktreduktionsanlage geschieht mithilfe von Erdgas. Anschließend wird der Wasserstoffanteil sukzessive auf 100 Prozent erhöht.
Wo wird die Direktreduktionsanlage gebaut und werden neue Flächen für die Anlage versiegelt?
Die Direktreduktionsanlage wird auf einer Fläche errichtet, auf der sich heute bereits ein Brammenlager befindet. Diese ist also bereits industriell genutzt und es ist nicht mit negativen Auswirkungen auf die Tier- und Pflanzenwelt zu rechnen.
Warum wird die Direktreduktionsanlage nicht weiter südlich anstelle der bestehenden Hochöfen gebaut?
Um eine konstante Produktionskapazität zu gewährleisten, muss die erste Direktreduktionsanlage parallel zum laufenden Betrieb der Hochöfen aufgebaut werden. Daher kann die erste Direktreduktionsanlage mit Einschmelzern nicht auf dem derzeit für die Roheisenproduktion genutzten Areal entstehen.
Welchen Einfluss hat die Direktreduktionsanlage auf die Arbeitsplätze am Standort?
Mit diesem Schritt in die Transformation werden viele tausend gute und qualifizierte Arbeitsplätze erhalten. Durch den Innovationsverbund zwischen thyssenkrupp Steel und SMS werden im Zuge der Errichtung der größten deutschen Direktreduktionsanlage auch neue Qualifikationen benötigt und Arbeitsplätze geschaffen. Davon profitieren Duisburg und die gesamte Region.
Welche Stoffe werden eingesetzt?
Zum Einsatz kommen Eisenerzpellets, Erdgas und/oder Wasserstoff als Reduktionsgas sowie Zuschlagsstoffe wie zum Beispiel Kalk und Kies.
Welche Abfälle entstehen beim Betrieb der Anlage und wie werden diese verwertet oder entsorgt?
Beim Betrieb der Direktreduktionsanlage werden hauptsächlich eisenhaltige Abriebe aus dem Umgang mit den Einsatzstoffen (DR-Pellets) sowie eisenhaltige Stäube und Schlämme aus den Abgasreinigungsanlagen erzeugt. Primäres Ziel ist es, diese Stoffe in den Anlagen der bestehenden integrierten Hütte wieder einzusetzen, um die enthaltenen Ressourcen – insbesondere den Eisenanteil - nutzbar machen zu können. Reststoffe, die nicht als interne Kreislaufstoffe wieder eingesetzt werden können, werden einer ordnungsgemäßen, schadlosen Entsorgung zugeführt werden.
Wie sorgt thyssenkrupp Steel für den sicheren Betrieb mit Wasserstoff?
Die Anlage wird von Beginn an so geplant, dass ein sicherer Betrieb gegeben ist. Dazu werden mit dem Anlagenbauer und externen Sachverständigen systematische Sicherheitsbetrachtungen durchgeführt und alle erforderlichen Maßnahmen technisch umgesetzt, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Maßnahmen sind ebenfalls Teil der behördlichen Überprüfung und Genehmigungsvoraussetzung.
Wird die Anlage behördlich abgenommen und überwacht?
Für die Anlage werden in der Planung die erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen auf der Grundlage von systematischen Sicherheitsbetrachtungen erstellt und umgesetzt. Die Sicherheitsmaßnahmen werden dann im Rahmen der Inbetriebnahmeprüfungen durch behördlich anerkannte Sachverständige überwacht und abgenommen. Diese Abnahmen sind Teil der Genehmigungserteilung. In der Betriebsphase finden regelmäßige behördliche Inspektionen statt.
Wurde diese Technik schon einmal erprobt?
Weltweit sind mehrere Direktreduktionsanlagen im Einsatz, bei denen sowohl Erdgas als auch Wasserstoff als Reduktionsgas verwendet wird.
Neu in diesem Verfahren ist die Einbindung in den Verbund aus nachgeschalteten Einschmelzern und dem bestehenden Stahlwerk am Standort. Damit entsteht in Duisburg eines der weltweit größten Dekarbonisierungsprojekte.
Welche Emissionen entstehen durch die Anlage?
Der Bau der Direktreduktionsanlage ist ein aktiver Beitrag zum Klimaschutz. Die Emissionen an CO2 werden gegenüber dem herkömmlichen Hochofenprozess deutlich gemindert. Bei dem späteren Einsatz von Wasserstoff können in Summe über 3,5 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden.
Wie geht es nach dem Bau der Direktreduktionsanlage weiter?
thyssenkrupp Steel hat sich das Ziel gesetzt, die gesamte Roheisenproduktion am Standort Duisburg bis zum Jahr 2045 umzustellen. Das heißt: Nach der Fertigstellung der ersten Direktreduktionsanlage mit nachgeschalteten Einschmelzern in Duisburg-Walsum wird auch die restliche Produktion auf klimaneutrale Verfahren umgestellt werden.
Werden die Stahlwerke in Duisburg in Zukunft größer oder kleiner?
Die neu entstehenden Anlagen werden innerhalb des bestehenden Standortes gebaut. Die flächenmäßige Größe des Standorts von thyssenkrupp Steel bleibt unverändert.
