Demonstrationsvorhaben
HySand
Hochreiner Quarzsand ist einer der Hauptprodukte der Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche GmbH aus Herzogenrath. Das Unternehmen baut den Sand ab. Anschließend muss er für die Weiterverarbeitung getrocknet werden. © Dominik Ketz, Bezirksregierung Köln
Klimafreundliche Wege der Sandtrocknung
Bestimmte Sande wie hochreine Quarzsande müssen für die Weiterverarbeitung getrocknet werden. Bisher kommen meistens fossile Energieträger wie Erdgas oder Heizöl zum Einsatz, was CO₂-Emissionen zur Folge hat.
Das Forschungszentrum Jülich, die Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche GmbH aus Herzogenrath sowie die RWTH Aachen, die FH Aachen und die DTG GmbH Development & Technology aus Niederzier tun sich im Vorhaben HySand zusammen, um in einer gemeinsamen Vorstudie Kenntnisse zu sammeln, wie klimafreundlicher Strom und Wasserstoff eingesetzt werden können, um den Trockenprozess klimafreundlich zu gestalten.
Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert HySand mit 593.000 Euro.
Leitung des Vorhabens
„Sand bleibt auch in Zukunft in vielen Bereichen ein unverzichtbarer Rohstoff.
Umso wichtiger ist es, die energieintensiven Verarbeitungsschritte klimafreundlicher zu gestalten. Bei HySand nehmen wir den Trocknungsprozess in den Blick.“
Projektleiterin Dr. Sarah Deutz vom Jülicher Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE), Forschungszentrum Jülich
Was passiert hier, technische Details
Bisher nutzen die Nivelsteiner Sandwerke und Sandsteinbrüche GmbH leichtes Heizöl, um rotierende Drehrohröfen zu erwärmen, in denen die hochreinen Quarzsande getrocknet werden. Dabei entstehen CO₂-Emissionen. Eine Alternative für den Trocknungsprozess ist Strom aus erneuerbaren Quellen. Doch auch grüner Wasserstoff und hybride Konzepte könnten künftig eine Rolle spielen.
Hier trocknet das Unternehmen den Quarzsand: In sogenannten rotierende Drehrohröfen kommt aktuell noch leichtes Heizöl zum Einsatz, um die Arbeitstemperatur zu erreichen. Im Zuge von HySand werden klimafreundliche Alternativen entwickelt. © FH Aachen|Arnd Gottschalk
Teil der Betrachtung in der Vorstudie beim Institute for a sustainable Hydrogen Economy des Forschungszentrums Jülich ist die Versorgung von Standorten ohne Anschlussmöglichkeit an eine Wasserstoff-Pipeline. Hier können sogenannte Wasserstoff-Derivate eine Rolle spielen – chemische Verbindungen, in denen Wasserstoff gespeichert ist. Sie sorgen dafür, dass Wasserstoff besser transportiert und gelagert werden kann.
Im Zuge von HySand entwickelt das Institute for Advanced Mining Technologies (AMT) der RWTH Aachen ein Online-Konzept zur kontinuierlichen Überwachung des Trocknungsprozesses. Das Lehrgebiet Thermische Energietechnik der FH Aachen berechnet den Trocknungsprozess und bewertet optimierte Betriebsarten thermodynamisch. Die DTG GmbH Development & Technology und das IHE erstellen eine Kostenschätzung, entwickeln einen Geschäftsplan und erarbeiten Schritte, mit denen sie die Projektergebnisse praxisnah auf industrielle Anwendungen übertragen können. Zudem vergleicht das IHE anhand der Simulationen die verschiedenen Varianten des klimafreundlichen Trocknungsprozesses mit Blick auf ihre Kosten und ihre Umweltwirkung.
Die Ergebnisse der Vorstudie sollen Mitte 2027 vorliegen.
Interessenten, die sich über das Vorhaben HySand informieren wollen, können sich per Mail an die Adresse info.hch2@fz-juelich.de wenden.
In Drehrohröfen wird der Sand typischerweise auf rund 100 bis 130 Grad Celsius erhitzt. Die dafür eingesetzten Heizöle erreichen am Brenner deutlich höhere Temperaturen von mehreren hundert Grad. © Forschungszentrum Jülich/Reisen
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