Projekt HyGlass
Eineinhalb Jahre haben Vertreter aus Wirtschaft und Wissenschaft die Nutzung von Wasserstoff in der Glasindustrie untersucht: Das Ergebnis: Die Umstellung wäre herausfordernd, aber machbar. Nur eines fehlt: grüner Strom.
Glasindustrie: Für Umstellung auf Wasserstoff fehlt grüner Strom
An dem Projekt HyGlass waren der Bundesverband Glasindustrie und das Gas- und Wärme-Institut Essen beteiligt. Gemeinsam haben sie eineinhalb Jahre die Nutzung von Wasserstoff in regenerativen Glasschmelzwannen untersucht – mit dem Ziel, Erdgas als Energieträger abzulösen. Dabei wurden sowohl Wasserstoff-Erdgas-Gemische als auch der Einsatz von reinem Wasserstoff untersucht.
Betrachtet wurden dabei auch die Aspekte der Logistik und Beschaffung sowie die technische Machbarkeit entlang der Wertschöpfungskette. Der Fokus lag darauf, die Auswirkungen von Wasserstoff sowohl auf die Verbrennung als auch auf die Glasqualität zu analysieren.
Die Experimente und Simulationen hätten gezeigt, dass der Einsatz von Wasserstoff insgesamt moderate Auswirkungen auf die Verbrennung aufweist, solange Luftzahl und Brennerleistung durch eine Regelungsstrategie konstant gehalten werden, geht aus dem Abschlussbericht hervor. Sowohl Ofenraumtemperatur als auch Wärmeübertragung blieben annähernd konstant. Durch den Einsatz von Wasserstoff könnten höhere NOx-Emissionen entstehen, die jedoch durch technische Maßnahmen an den Wannen kompensiert werden könnten.
Glasqualität bereitet Schwierigkeiten
Eine Herausforderung liege darin, den Einfluss des Wasserstoffes auf die Glasqualität gering zu halten. „Wir haben festgestellt, dass es durch den Einsatz von Wasserstoff in der Glasschmelze indirekt zu Veränderungen der Glasqualität, z. B. Verfärbungen, kommen kann. Interessanterweise sind diese Verfärbungen unabhängig vom Wasserstoffgehalt im Erdgas-H2-Gemisch und lassen sich demzufolge nicht durch höhere oder niedrigere Zumischungsraten regulieren“, erklärt Anne Giese, Abteilungsleiterin Industrie- und Feuerungstechnik am GWI. Eine Anpassung könnte jedoch über eine veränderte Zusammensetzung des Glasgemenges erfolgen. Hier seien noch weitere, umfassende Untersuchungen erforderlich, um die gewünschte Glasqualität dauerhaft zu erreichen.
Damit sich die Glasindustrie langfristig auf Wasserstoff umstellen kann, müsste auch die Verfügbarkeit von grünem Strom deutlich aufgestockt werden. Denn die Untersuchungen haben ebenfalls ergeben, dass die verfügbaren Stromerzeugungskapazitäten (Wind und Solar) in einem Umkreis von 20 Kilometer um die jeweiligen Glasstandorte in NRW aktuell nicht ausreichten, um Wasserstoff herzustellen, selbst wenn diese nur für die Glasindustrie zur Verfügung stünden.
Nichtsdestotrotz seien die Ergebnisse vielversprechend. „Wasserstoff ist einer der großen Hoffnungsträger beim Umstieg von konventionellen auf regenerative Energieträger“, meint Johann Overath, Hauptgeschäftsführer des Bundesverbands Glasindustrie. Dem Bundesverband gehören rund 400 Betriebe mit circa 54.000 Beschäftigten an. Der Gesamtumsatz betrug 2021 rund 10,2 Milliarden Euro.
