Stahl und andere Industrien

Die wasserstoffbasierte Direktreduktion (H₂-DRI) gilt als zentraler Hebel zur Defossilisierung der Stahlindustrie. Doch grünem Wasserstoff fehlt es häufig an Wirtschaftlichkeit und Verfügbarkeit – insbesondere in den Mengen, die für industrielle Hochtemperaturprozesse nötig sind. Hier setzt die Methan-Plasmalyse an: ein innovatives Verfahren, das Wasserstoff CO₂-frei aus Erdgas oder Biomethan erzeugt – mit bemerkenswerten Nebenprodukten.

Wasserstoffproduktion ohne CO₂ – mit integrierter Kohlenstoffverwertung

Bei der Methan-Plasmalyse wird Methan (CH₄) in einem plasmabasierten Hochtemperaturverfahren in Wasserstoff (H₂) und festen Kohlenstoff (C) gespalten – ganz ohne die Entstehung von CO₂. Pro Kilogramm erzeugtem Wasserstoff entstehen etwa 3 kg Kohlenstoff, der als hochwertiger Rohstoff in Gießereien oder der Metallurgie verwendet werden kann

Hochtemperaturabwärme für die Stahlproduktion nutzbar

Ein entscheidender Vorteil: Die im Prozess entstehende Hochtemperaturabwärme von bis zu 750 °C kann direkt als Prozessdampf in der Direktreduktion eingesetzt werden. Damit ersetzt sie konventionelle fossile Energiequellen zur Erwärmung von Wasserstoff – und senkt zusätzlich CO₂-Emissionen.

Dreifacher Nutzen für die Industrie:

• Grüner Wasserstoff für die Direktreduktion – CO₂-frei und wirtschaftlich.
• Fester Kohlenstoff als Metallurgie-Additiv – ein lukrativer Sekundärrohstoff.
• Prozesswärme auf hohem Temperaturniveau – direkt nutzbar in bestehenden Industrieanlagen.

Zukunftsfähige Stahlherstellung beginnt mit einem flexiblen Energieträger

Die Methan-Plasmalyse funktioniert mit fossilem Erdgas, biogenem Methan oder Flaregas – und bietet damit eine hochskalierbare Brückentechnologie zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Durch die Nutzung von Biomethan kann die CO₂-Bilanz des erzeugten Wasserstoffs sogar negativ werden.

Kohlenstoffarmer Wasserstoff für die Stahlindustrie – wirtschaftlich und skalierbar

Die Methan-Plasmalyse liefert nicht nur kohlenstoffarmen Wasserstoff, sondern senkt die Produktionskosten deutlich unter aktuelle Marktpreise. Der aktuelle Business-Case-Analyse zeigt: Die Integration einer z.B. 20 MW Methan-Plasmalyse-Anlage (40 Module à 0,5 MW) in ein deutsches Stahlwerk senkt CO₂-Emissionen drastisch – und schafft gleichzeitig wirtschaftliche Vorteile.

Die wichtigsten Ergebnisse im Überblick:

🔹 Produktionskapazität & Betriebszeit
Die Anlage läuft 6.000 Stunden pro Jahr und erzeugt dabei 12.000 Tonnen Wasserstoff jährlich – CO₂-frei, zuverlässig und skalierbar.

🔹 Produktionskosten für Wasserstoff
Die Wasserstoffherstellung kostet 2,47 €/kg – deutlich unter heutigen Marktpreisen für grünen Wasserstoff.
Langfristig kann der Preis auf 1,69 €/kg sinken.

🔹 Energie- und Rohstoffkosten
Die Plasmalyse benötigt pro kg Wasserstoff:

• 10 kWh Strom für den Plasmaprozess
• 4 kWh Strom für Infrastruktur
• 56 kWh Erdgas (z. B. Biogas oder Erdgas)

Die Energiepreise (PPA & Gasmarkt Deutschland):

• Strompreis: 0,08 €/kWh (via Power Purchase Agreement)
• Gaspreis: 0,035 €/kWh
  → Gesamtkosten Energie & Gas: 3,08 €/kg H₂

🔹 Verwertung der Nebenprodukte

• Fester Kohlenstoff (450 €/t) wird an Gießereien verkauft
• Hochtemperaturabwärme (750 °C) wird direkt im DRI-Prozess der Stahlherstellung eingesetzt
  → Das spart 1,44 €/kg H₂ durch Nebenproduktverwertung

🔹 Verkaufspreis & Marge
Mit einem Zielverkaufspreis von 2,35 €/kg H₂ ergibt sich eine attraktive Bruttomarge von 0,53 €/kg bzw. 6,4 Mio. € Gewinn pro Jahr

🔹 Investitionskosten & Wirtschaftlichkeit

• CAPEX gesamt: 66 Mio. € (inkl. Infrastruktur, Speicher, Separatoren etc.)
• Eigenkapitalrendite: 51 %
• Gesamtkapitalrendite: 19 %