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Wärmebehandlungsanlagen für das Presshärten von Karosserieteilen gehören zu den energieintensivsten Prozessen der Automobilzulieferindustrie. Metallplatinen müssen auf über 900 °C erhitzt werden. Die Wärme kommt bislang fast ausschließlich aus der Verbrennung fossiler Brenngase. Pro Anlage entstehen dabei jährlich rund 2.000 Tonnen CO₂. Das Projekt HyHeat, getragen von der Schwartz Gruppe und dem Forschungszentrum Jülich, hat nun eine Pilotanlage in Betrieb genommen, die den Einsatz von Wasserstoff in diesem Hochtemperaturprozess unter industrienahen Bedingungen erprobt.
Was HyHeat konkret zeigt
Der Standort ist Simmerath, Stammsitz der Schwartz Gruppe. Die Pilotanlage dort bildet einen Teilbereich einer industriellen Wärmebehandlungsanlage ab. Technisches Kernelement sind sogenannte Multifuel-Brenner, entwickelt vom Schwartz-Tochterunternehmen Econova. Sie können Erdgas, Propan und Wasserstoff verbrennen, auch im Wechsel und ohne Prozessunterbrechung.
Der unterbrechungsfreie Brenngaswechsel wurde in ersten Tests bereits erfolgreich demonstriert. Betreiber müssen den Prozess also nicht stoppen, um von Erdgas auf Wasserstoff umzuschalten. Das ermöglicht eine schrittweise Beimischung von Wasserstoff, solange die Versorgungsinfrastruktur noch nicht flächendeckend aufgebaut ist.
Relevanz für die Branche
Die Schwartz Gruppe ist in diesem Segment kein Nischenanbieter. Rund 80 Prozent aller pressgehärteten Karosserieteile im Automobilsektor weltweit werden in Wärmebehandlungsanlagen dieses Herstellers erhitzt. Eine praxistaugliche Lösung für den Brenngaswechsel hätte damit unmittelbare Breitenwirkung.
Für Einkäufer und Produktionsleiter in der Automobilzulieferkette bedeutet das: Wer heute in neue Wärmebehandlungsanlagen investiert, kann mit Multifuel-Technologie eine spätere Umrüstung auf Wasserstoff einplanen, ohne die Anlage ersetzen zu müssen. Die Investitionsentscheidung muss sich nicht an einem einzelnen Energieträger ausrichten.
Förderung und Projektvolumen
Das Gesamtvolumen von HyHeat beträgt rund 2,4 Millionen Euro. Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert das Projekt mit rund 1,7 Millionen Euro. Die wissenschaftliche Begleitung übernimmt das Institute for a Sustainable Hydrogen Economy (IHE-4) am Forschungszentrum Jülich.
Nächste Entwicklungsschritte
Die laufenden Forschungsarbeiten konzentrieren sich auf die Optimierung der Regelungstechnik. Ziel ist es, unabhängig vom jeweiligen Brenngas stabile und gleichmäßige Betriebsbedingungen zu erreichen. Das ist technisch anspruchsvoll, weil Wasserstoff andere Verbrennungseigenschaften als Erdgas oder Propan hat.
Eine weitere Herausforderung liegt im Scale-up. Industrielle Wärmebehandlungsanlagen arbeiten mit einer Vielzahl von Brennern, die aufeinander abgestimmt sein müssen. Die Pilotanlage in Simmerath soll die Grundlage liefern, um diese Wechselwirkungen unter realen Bedingungen zu untersuchen und auf den Industriemaßstab übertragen zu können.
Fazit
HyHeat liefert keinen Durchbruch auf dem Papier, sondern einen demonstrierten Funktionsnachweis unter Produktionsbedingungen. Der unterbrechungsfreie Brenngaswechsel ist die technische Voraussetzung dafür, dass Wasserstoff in der Hochtemperaturverarbeitung schrittweise eingeführt werden kann, ohne auf eine vollständige Versorgungsinfrastruktur warten zu müssen. Für Unternehmen, die jetzt Investitionsentscheidungen bei Wärmebehandlungsanlagen treffen, ist die Multifuel-Fähigkeit ein konkretes Kriterium, das Zukunftskosten beeinflussen kann.
