Im Rahmen des Verbundvorhabens „FlexHeat2Anneal" forscht das Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik der RWTH Aachen unter der Leitung von Professor Herbert Pfeifer am Teilvorhaben „Untersuchung und Optimierung des Strahlrohrsystems, Betriebsmessungen und Ökobilanzen“. Projektpartner sind die thyssenkrupp Rasselstein GmbH und WS Wärmeprozesstechnik GmbH. Die Arbeiten werden seitens des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz bis März 2025 mit rund 380.000 Euro gefördert.

  Ziel des Forschungsvorhabens ist der flexible Einsatz von Wasserstoff als Brennstoff an Glühlinien und Feuerbeschichtungsanlagen für Stahlband, um dort CO2-Emissionen zu reduzieren. Hierfür wird der Einsatz von Wasserstoff in bestehenden Strahlheizrohrsystemen im Labor untersucht und gleichzeitig die Entwicklung und Demonstration innovativer, brennstoffflexibler und energieeffizienter sogenannter FLOX-Strahlrohrsysteme mit geringsten NOx-Emissionen angestrebt. Der Einsatz von Wasserstoff in Erdgas soll im Bereich von 0 bis 100 Volumenprozent möglich sein, ohne dass manuelle Anpassungen an der Gesamtanlage nötig sind. Ziel ist es, trotz des flexiblen und zeitlich schwankenden Einsatzes beider Brennstoffe bei der Verbrennung im Strahlheizrohr gleichzeitig eine hohe Prozessstabilität, Energieeffizienz sowie geringste NOx-Emissionen zu erreichen. So leistet dieses Vorhaben einerseits einen Beitrag zur Dekarbonisierung im Bereich der Stahlverarbeitung, andererseits aber auch zur Akzeptanz des Brennstoffs Wasserstoff in der Industrie.

Alleine die thyssenkrupp Steel Europe AG und die thyssenkrupp Rasselstein GmbH betreiben zusammen 14 der insgesamt 20 in Deutschland vorhandenen Feuerbeschichtungsanlagen und kontinuierlichen Glühlinien. Die jährliche Produktionskapazität dieser Anlagen in Deutschland liegt bei rund acht Millionen Tonnen Stahl. Bisher wurde an keiner der Anlagen Wasserstoff als Brennstoff erprobt. Mit einer vollständigen Umstellung aller Anlagen auf Wasserstoff könnten deutschlandweit rund 420.000 Tonnen CO2 jährlich eingespart werden. Das angestrebte Verbrennungssystem sollte aber auch bereits bei geringer Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff anwendbar sein. Angestrebt wird zukünftig mit grünem, also mit Strom aus erneuerbaren Energien produziertem Wasserstoff als Brennstoff zu arbeiten.