Dieses Vorhaben wurde aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert und wird als Teil der Reaktion der Europäischen Union auf die COVID-19-Pandemie finanziert.

Vor dem Hintergrund des Klimawandels müssen industrielle Produktion und Mobilitätslösungen so umgestellt werden, dass CO₂-Emissionen möglichst vermieden oder zumindest deutlich verringert werden. Ein wesentlicher Ansatz ist dabei, Wasserstoff als Energieträger, aber auch als Reduktionsmittel in der Stahlerzeugung einzusetzen. Auf lange Sicht muss hierbei die Wasserstoffproduktion auf sogenannte grüne Quellen umgestellt werden, die keine zusätzlichen CO₂-Emissionen verursacht. Während die Dekarbonisierung in der Energieerzeugung durch Einsatz von erneuerbaren Quellen schon relativ weit fortgeschritten ist, bleibt die längerfristige Energiespeicherung eine Herausforderung. Die Speicherung ist insbesondere erforderlich, um das volatile Angebot erneuerbarer Energien zumindest teilweise von der Nachfrage zu entkoppeln.

Ziel des REACT Invest-Projektes „GreenMat“ ist es, die vorhandene F&E-Infrastruktur am Leibniz-IWT durch die nachfolgend aufgeführten Forschungsgeräte gezielt zu ergänzen, um den genannten Herausforderungen durch angewandte Forschung, wie sie bereits von vielen Unternehmen vor dem Hintergrund der Dekarbonisierung angefragt wird, in angemessener Weise zu begegnen:

• Energiespeicherung: Mess- und Regelungstechnik zur Einstellung von erforderlichen Material-/Pulvereigenschaften sowie Geräte zur Charakterisierung der erreichten Eigenschaften während des Erzeugungsprozesses sowie nach Prozessende mit entsprechend größerer Detailauflösung.
   
• Werkstoffe für Wasserstoffspeicher: Anlagen mit kontrollierten Atmosphäreneigenschaften zur thermochemischen Behandlung von Werkstoffen für die Einstellung gezielter Schutzschichten ohne Einsatz kritischer Elemente.
   
• Charakterisierung „grüner“ Stahl: Geräte zur hochgenauen Bestimmung der chemischen Zusammensetzung sowie der Varianz derselben innerhalb einer Charge sowie im Vergleich zwischen unterschiedlich prozessierten Chargen.

Bearbeitung: Leibniz-IWT

Förderung: Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE)

Laufzeit: 01.01.2023 bis 31.12.2023

Dieses Projekt gehört zum  Forschungsschwerpunkt "Wasserstofftechnologien" am IWT Bremen.

Kontakt:
Dr.-Ing. Rainer Tinscher
Telefon: +49421 218 51302
E-Mail: tinscher(at)iwt-bremen.de

Zielgrößen sind neben dem mechanischen Eigenschaftsprofil bei Betriebstemperatur, die Wasserstoffdiffusion und die Beständigkeit gegenüber Wasserstoffversprödung. Die Verarbeitung der Legierung wird am Leibniz-IWT mittels PBF-MB/M bei Bauplattentemperaturen oberhalb von 500 °C und mittels Kaltgasspritzen untersucht. Die Einstellung im Anschluss an die additive Bauteilfertigung wird mittels Wärmebehandlung und Zerspanung angestrebt. Um die Leistungsfähigkeit der neuen Legierung und die Effekte der durchgeführten Gefüge- bzw. Randzonenmodifikationen zu bewerten wird das Gefüge und die mechanischen Eigenschaften der unterschiedlichen Zuständen charakterisiert und die Leistungsfähigkeit durch Fertigung eines Technologiedemonstrators dargestellt.

Bearbeitung: WT-LW, WT-FT

Förderung: LuFo VI-3 20E2227A

Laufzeit: 01.04.2023 bis 31.03.2026

Dieses Projekt gehört zum  Forschungsschwerpunkt "Wasserstofftechnologien" am IWT Bremen.

Kontakt:
Dr.-Ing. Anastasiya Tönjes
Telefon: +49421 218 51491
E-Mail: toenjes(at)iwt-bremen.de

Bei der industriellen Dekarbonisierung spielt Wasserstoff eine zentrale Rolle. Die benötigten Wasserstoffmengen sind allerdings derart groß, dass die Möglichkeit einer Bereitstellung allein auf der Basis heimischer regenerativer Energie problematisch ist. Daher spielt neben der Speicherproblematik auch der Aspekt eine wichtige Rolle, wie ein Energieimport für eine ausreichende Versorgung mit Wasserstoff erfolgen kann. Neben dem Transport beispielsweise in komprimierter sowie verflüssigter Form, bietet der der Metall-Dampf-Prozess die Möglichkeit aus Metallen am Ort des Verbrauchs (intern) durch die Oxidation mit Dampf Wasserstoff, Wärme sowie zusätzliche elektrische Energie zu erzeugen. Das Oxid wird danach in Regionen mit einer hohen Verfügbarkeit von regenerativer Energie (extern) zur erneuten Reduktion zurückgeführt.

Das wissenschaftlich-technische Ziel des Vorhabens ist die Weiterentwicklung der Eisen-Dampf Technologie für den großskaligen Transport und die Speicherung von Eisen(legierungen) für die heimische Wasserstoffproduktion. Neben der Identifizierung von optimierten Materialsystemen, wird in der Entwicklung einer hierfür geeigneten Verfahrenstechnik, eine Kernaufgabe gesehen. Hierdurch soll das Problem sinkender Reaktivität des Eisenträgers beim klassischen Eisen-Dampf-Prozess gelöst werden. Das Projekt wird seitens des IWT hauptabteilungsübergreifend in der Verfahrenstechnik (Metallschmelzeverdüsung) bzw. Werkstofftechnik (Metallographische Analytik) bearbeitet.

Bearbeitung: WT-MA

Kooperation: Universität Duisburg-Essen, Institut für Technologien der Metalle (ITM), Lehrstuhl für Metallurgie der Eisen- und Stahlerzeugung; Technische Universität Clausthal, Institut für Metallurgie (IMET), Metallurgische Prozesstechnik; thyssenkrupp Steel Europe AG; SMS group GmbH

Förderung: BMBF 03SF0658C (Me2H2)

Laufzeit: N.N.

Dieses Projekt gehört zum  Forschungsschwerpunkt "Wasserstofftechnologien" am IWT Bremen.

Kontakt:
Dr.-Ing. Andree Irretier
Telefon: +49 421 218 51419
E-Mail: irretier(at)mpa-bremen.de