Patron de Dirostahl au laboratoire climatique : Jusqu’à présent, il n’y a aucune analyse de rentabilisation pour dire au revoir au gaz

Dirostahl s’appuie sur une tradition d’entreprise de plus de 400 ans. Au XVIe siècle, les lourds marteaux des aciéristes de Remscheid étaient actionnés par l’énergie hydraulique. Au fil du temps, le charbon et le pétrole ont suivi. Pendant ce temps, Dirostahl chauffe les pièces de plusieurs tonnes avec du gaz naturel à 1 200 degrés Celsius afin qu’elles puissent être martelées et utilisées comme engrenages dans des éoliennes. « Nous connaissons certainement l’idée du changement de carburant », déclare Roman Diederichs. Le patron de Dirostahl est néanmoins désemparé. Parce qu’il faut désormais une alternative propre au gaz naturel, de préférence l’hydrogène vert. Jusqu’à présent, cela n’a fonctionné qu’en laboratoire, dans un véritable four de forge, « c’est difficile », dit Diederichs dans le « laboratoire climatique » de ntv. Et coûteux : « Si vous êtes dans une concurrence internationale, ces coûts supplémentaires posent de sérieux problèmes. » Des problèmes qui pourraient signifier que les réducteurs d’éoliennes viendront bientôt de l’étranger – et qu’ils continueront à fonctionner au gaz.

ntv.de : Quelle est la consommation énergétique de Dirostahl ?

Roman Diederichs : Cela dépend fortement de l’utilisation, mais nous sommes de l’ordre de 15 gigawattheures (GWh) d’électricité et entre 150 et 200 gigawattheures de gaz naturel. Cela correspond à la consommation de 10 000 ménages par an.

Et maintenant, vous avez besoin d’une alternative au gaz naturel.

Actuellement, les fours de forge sont alimentés au gaz naturel. Toutes sortes d’entreprises de ce secteur réfléchissent à ce que pourraient être des moyens de chauffage alternatifs. Certains ensemble, d’autres individuellement. Lorsque le matériau sort du four, il doit être à une température de 1200 degrés pour pouvoir le former. Cela ne fonctionne pas avec tous les supports.

Peut-on atteindre des températures aussi élevées avec l’électricité ?

Cela dépend des dimensions des pièces. Les équipementiers automobiles utilisent généralement le forgeage pour produire des pièces de faible poids en grands volumes. Le poids commence en grammes et se termine en kilos. Ces pièces peuvent être chauffées par induction, c’est-à-dire avec de l’électricité. Mais cela ne fonctionne que jusqu’à une section transversale d’environ 240 millimètres. C’est à peu près l’envergure d’un doigt, vous pouvez le saisir avec votre main. Des pièces plus grandes ne peuvent plus être chauffées par induction dans un temps raisonnable avec une quantité d’énergie acceptable.

Les pièces que vous fabriquez pour les éoliennes sont probablement parmi les plus grandes ?

Oui, nous travaillons avec une forge à matrice ouverte et traitons généralement des pièces de taille moyenne pesant entre 500 kilogrammes et 8 tonnes. Au total, la gamme varie de 50 à 35 000 kilogrammes. Il s’agit souvent d’anneaux roulés sans soudure : il faut d’abord façonner le produit préliminaire pour créer un disque perforé. Il est ensuite encore roulé. Une fois ce processus maîtrisé, vous pouvez travailler avec de la chaleur ou avec de la chaleur résiduelle. Si les choses ne se passent pas bien, il faut chauffer la pièce deux fois.

Et cela n’est possible qu’avec du gaz pour le moment ?

Dans ces dimensions, oui. Bien entendu, vous pouvez penser à d’autres technologies comme le chauffage par résistance, l’hydrogène ou l’air chaud. Les startups, mais aussi les entreprises établies, ont des idées différentes. Cependant, ils ont tous leurs avantages et leurs inconvénients.

L’alternative qui est presque toujours évoquée lorsqu’on pose cette question est l’hydrogène vert. Le chancelier fédéral Olaf Scholz et le ministre fédéral de l’Économie Robert Habeck ont ​​parcouru l’autre bout du monde pour conclure des contrats de livraison. Cela ne fonctionne pas?

Il faut regarder d’où il vient. Si vous produisez vous-même localement de l’hydrogène vert à l’aide d’électricité verte, vous subissez un énorme désavantage en termes de coûts : par rapport au gaz naturel, l’électricité verte est déjà relativement chère. Il faut ensuite doubler à nouveau ce prix pour arriver au prix de l’hydrogène. C’est ce qui se dit. Reste également à savoir si un électrolyseur vaut la peine s’il ne fonctionne pas 24 heures sur 24. De même, quelles quantités d’hydrogène vert importées arriveront finalement sur le marché mondial et dans quelles conditions.

Mais techniquement, est-ce que ça marcherait ? Pouvez-vous pomper de l’hydrogène vert dans les mêmes machines au lieu du gaz ? Vous secouez la tête…

Il existe de nombreuses études sur l’utilisation de l’hydrogène dans les brûleurs. Des tentatives y sont faites pour générer de la chaleur industrielle à l’aide de mélanges gaz naturel-hydrogène ou d’hydrogène pur. Cela fonctionne à l’échelle du laboratoire – avec quelques restrictions techniques ; Jusqu’à présent, cela s’est avéré difficile à l’échelle industrielle. Il existe diverses tentatives de la part de diverses institutions, mais aussi d’entreprises. Il faut examiner les risques et les effets secondaires liés à l’utilisation de l’hydrogène. De nombreux composants sont ou devraient être compatibles avec l’hydrogène, mais les autorisations n’autorisent que 20 % d’hydrogène en volume dans le gaz naturel. Il y a aussi des paramètres techniques comme la température adiabatique de la flamme…

… température de flamme adiabatique ?

Oui (des rires). Le gaz naturel brûle à une température de flamme d’environ 1 900 degrés, l’hydrogène entre 2 100 et 2 200 degrés. Ce n’est pas un gros problème au four. Cependant, l’azote réagit dans l’atmosphère du four pour former des oxydes d’azote. À une température de flamme adiabatique plus élevée, la formation d’azote augmente massivement. Il faut donc faire attention à ne pas produire d’azote comme sous-produit dans les gaz d’échappement à des concentrations nettement plus élevées.

Les oxydes d’azote peuvent-ils être filtrés ?

Une fois qu’ils sont éduqués, les choses deviennent difficiles. C’est pourquoi vous devez contrôler la formation thermique d’oxyde d’azote ; cela peut être fait via la commande du brûleur et le contrôle de la température. Il y a donc quelques paramètres à considérer.

Et c’est cher ?

Selon. Si vous travaillez avec de l’oxygène pur, vous disposez d’une matière première plus chère que si vous travaillez avec de l’air de combustion. Ils peuvent également être mieux préchauffés. C’est une question d’efficacité énergétique, et oui, en cas de doute, il faut investir plus d’argent dans la technologie des brûleurs.

En principe, le gaz pourrait-il être remplacé par de l’hydrogène vert ?

S’il y a suffisamment d’hydrogène et un approvisionnement fiable, je suis sûr que nous parviendrons à maîtriser la technologie, même si certaines questions ouvertes, telles que la formation d’oxydes d’azote, doivent être résolues. Mais même dans ce cas, d’importants problèmes économiques demeurent.

Quelle est votre situation actuelle ? Comptez-vous toujours sur l’hydrogène vert ? Êtes-vous déjà en train d’expérimenter ? Essayez-vous d’en obtenir pour Dirostahl ?

Bien entendu, nous restons attentifs à cette question. Nous avons également postulé pour un projet visant à maîtriser ces paramètres afin d’être prêts s’il y avait suffisamment d’hydrogène. D’un point de vue économique, il faut considérer que l’hydrogène coûte actuellement environ trois à cinq fois plus cher que le gaz naturel. Si vous êtes en concurrence internationale – comme nous le sommes pour les produits éoliens – Ces coûts supplémentaires causent d’énormes problèmes et rendent même la production non rentable.

Existe-t-il des projets quant à la manière dont l’hydrogène du Chili, du Maroc ou d’Oman pourrait vous parvenir à Remscheid ? Avez-vous besoin d’un pipeline?

Il existe différents modèles. Quant à savoir s’il y aura réellement une production d’hydrogène en Allemagne, cela dépasse mon horizon. Nous supposons actuellement qu’un pipeline pour l’approvisionnement en hydrogène doit être disponible. Ce sujet sera discuté au Bergisches Land au début des années 2030.

Faut-il encore le construire ?

Il existe également différents modèles ici. On examine si un gazoduc peut être transformé et complété. Il se peut également qu’il doive s’agir d’un nouveau bâtiment, mais les fournisseurs concernés devront y répondre.

Le ministère fédéral de l’Économie travaille intensivement pour couvrir l’augmentation des coûts de l’industrie sidérurgique verte et accorde d’importants moyens financiers. Tout cela n’est-il pas suffisant ?

Il existe certains programmes qui soutiennent une telle transformation, mais il faut voir si une entreprise de taille moyenne peut le faire. Thyssenkrupp a d’autres options. On ne peut pas subventionner tout ce qui doit être changé pendant 15 à 20 ans. Il n’y aura pas suffisamment de ressources budgétaires pour cela.

Nous avons déjà connu certaines transformations au cours des dernières décennies ou siècles. Dans le Bergisches Land, il y a de nombreuses vallées et beaucoup de pluie. Autrefois, les cours d’eau étaient endigués, des roues hydrauliques étaient construites et les petites forges et ateliers de broyage fonctionnaient grâce à l’énergie hydraulique. Plus tard, les marteaux ont été alimentés par la vapeur du charbon, dans les années 1950, nous sommes passés au pétrole lourd et dans les années 1980 au gaz naturel. Nous connaissons certainement l’idée du changement de carburant. Cependant, une analyse de rentabilisation positive est importante pour le changement. Cela n’existe pas pour le moment, mais des objectifs plutôt nobles. Cela devient donc très risqué.

Si les plans sont mis en œuvre tels qu’ils se présentent actuellement, finirez-vous par ne plus être compétitif ?

Ce danger existe dans le secteur à forte intensité énergétique si vous pariez sur le mauvais cheval. Certainement. Nous avons déjà perdu l’industrie photovoltaïque en Allemagne, mais nous devons certainement être vigilants dans le secteur de l’énergie éolienne. Vous ne pouvez tout simplement pas vous permettre d’augmenter arbitrairement les coûts de l’énergie.

Clara Pfeffer et Christian Herrmann se sont entretenus avec Roman Diederichs. La conversation a été raccourcie et lissée pour une meilleure clarté. Vous pouvez écouter l’intégralité de la conversation dans le podcast « Klima-Labor ».