Im Rahmen des Forschungsprojekts H2Rollout testen die Westfälische Hochschule, das Unternehmen Zinq und die ProPuls GmbH den Einsatz von Wasserstoff in industriellen Flachflammenbrennern. Diese Brenner werden in der Stückgutfeuerverzinkung eingesetzt und sollen künftig vollständig mit Wasserstoff betrieben werden.
Pilotanlage in Castrop-Rauxel untersucht Wasserstoffflamme im Verzinkungsprozess
Die Pilotanlage befindet sich am Zinq-Standort in Castrop-Rauxel. Dort wurde ein bestehender Erdgasbrenner durch eine wasserstoffbetriebene Variante ersetzt und in das vorhandene Regelungssystem integriert. Ziel des Projekts ist es, einen Wasserstoffanteil von 100 Prozent im Verzinkungsprozess zu erreichen. Dabei stehen die Auswirkungen auf den Verzinkungskessel, die Abgaszusammensetzung und den Gesamtwirkungsgrad im Fokus.
Die Umstellung ist technisch anspruchsvoll, da das flüssige Zink nur geringe Temperaturschwankungen toleriert. „Die Schwierigkeit besteht darin, dass die Verbrennung durchgängig stabil bleibt und dass sie in den bestehenden Prozess integriert werden kann“, sagt Martin Habermehl, Professor an der Westfälischen Hochschule. Sein Team ist für die Strömungssimulationen und die Analyse des Probebetriebs verantwortlich.
Regelungstechnik wird an Wasserstoffflamme angepasst
Die ProPuls GmbH, eine Ausgründung der Westfälischen Hochschule, entwickelt im Projekt die Steuerungs- und Regelungstechnik für den neuen Brennerbetrieb. „Die Daten aus den Simulationen und die Messwerte aus dem Pilotbetrieb sind unsere Grundlage für die Optimierung der Prozessregelung“, erklärt Philipp Neuhaus, Teamleiter MSR-Technik bei ProPuls.
Parallel prüft Zinq Möglichkeiten für eine langfristige und wirtschaftliche Versorgung mit Wasserstoff. „Es legt für uns das Fundament, um technisch vorbereitet zu sein, sobald die Rahmenbedingungen für den Einsatz von Wasserstoff geschaffen sind“, sagt Robert Mill, Leiter der Anlagentechnik bei Zinq. Entscheidend sei jedoch, dass auch regulatorische und wirtschaftliche Voraussetzungen erfüllt würden.
Blaupause für CO₂-arme Prozesswärme
Das Projekt wird im Rahmen des Förderprogramms „T!Raum – TransferRäume für die Zukunft von Regionen“ vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis 2028 gefördert. Es ist Teil der Initiative H2Raum, die von der Westfälischen Hochschule und dem Fraunhofer-Institut für Energieinfrastrukturen und Geothermie (IEG) initiiert wurde. Die Projektpartner wollen mit den Ergebnissen eine übertragbare Lösung für die Verzinkungsindustrie und weitere prozesswärmeintensive Branchen entwickeln.
Die Westfälische Hochschule forscht seit über 20 Jahren im Bereich Wasserstofftechnologie. Seit dem Wintersemester 2024/25 bietet sie den Studiengang „Wasserstoffsysteme und Erneuerbare Energien“ an. Mit dem entstehenden „H2 Solution Lab“ in Gelsenkirchen soll der Standort weiter gestärkt werden.
