Stahl Energieeffiziente Stähle CO₂-reduziert erzeugen

Die Deutschen Edelstahlwerke bieten ihren Kunden nachhaltig produzierte Stahllösungen mit hohen Festigkeiten an. Grundlage sind Stahlschrotte, Elektrolichtbogenöfen und Ökostrom.

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Welchen Beitrag leisten „grüne“ Langstahlprodukte zur Kreislaufwirtschaft und zur Ressourcen-effizienz? Um diese Frage fundiert zu beantworten und entsprechende Lösungen weiter zu entwickeln, arbeiten die Deutschen Edelstahlwerke (DEW) eng mit ihren Kunden zusammen – auch um nachhaltige Recyclingkonzepte zu entwickeln. Stahl nachhaltig zu produzieren und den CO₂-Fußabdruck deutlich zu reduzieren, lautet das Ziel. Grundlegend dabei ist die Nutzung erneuerbarer Energien wie beispielsweise Ökostrom. So ist es DEW möglich, unter Verwendung von 100 % rein erneuerbarer elektrischer Energie, die Tonne Rohstahl mit nur 107 kg CO₂-Ausstoß zu fertigen. Zum Vergleich: Der weltweite Durchschnitt des CO₂-Ausstoßes bei einer Tonne Stahl beträgt 1.850 kg.

„Bei den Deutschen Edelstahlwerken arbeiten wir seit Jahren an der Reduzierung unserer CO₂-Emissionen“, erklärt Max Heumann, Leiter Anlagentechnik bei den Deutschen Edelstahlwerken. „Bereits heute ist der Stahl der DEW in der CO₂-Bilanz aufgrund des Verfahrens deutlich besser als der weltweite Durchschnitt. Zusätzlich werden durch diverse Projekte die CO₂-Emissionen reduziert. Im Endeffekt erreichen wir, dass unsere Produktion nicht nur nachhaltiger wird, sondern auch, dass das Endprodukt unserer Kunden selbst einen deutlich geringeren ökologischen Fußabdruck hinterlässt.“ Dies erreichen die DEW mit verschiedenen Verfahren bzw. Konzepten.

Schrotte aus Deutschland

Die Produktion von Green Steel beginnt schon mit der Auswahl der zu verwendenden Schrotte. Denn Stahlschrott ist als recyceltes Material die Basis für die Stahlherstellung. So werden beispielsweise Schrotte direkt vom Kunden in den Schrottkreislauf zurückgeführt.

Da Stahl zu 100 % recycelt werden kann, leisten entsprechende Konzepte einen wesentlichen Beitrag zur weltweiten Ressourcenschonung. Beispielsweise stellen die DEW auch zusammen mit ihrer Rohstoffgesellschaft DHI ihr Konzept permanent auf den Prüfstand. Es basiert auf einem intensiven Austausch zwischen den Stahlwerken und der Rohstoffgesellschaft mit dem Ziel, den Schrotteinsatz für die Stahlwerke zu optimieren. Über 100 Schrottgruppen führen zu einer ressourcenschonenden Zuführung von Legierungsmitteln in die Stahlschmelzen.

Weitere Verbesserungen wurden mittels Stückelung und anhand der „Sauberkeit“ des Schrotts erzielt: Über beide Parameter wurde der Energiebedarf im Stahlwerk für eine Stahlschmelze gesenkt. Weitere CO₂-Einsparungen werden durch einen nationalen Bezug von Schrotten erzielt. Über ein in Deutschland verfügbares flächendeckendes Schrottsammelsystem vermeiden die DEW lange Anfahrtswege. Dies trägt zusätzlich zur Vermeidung von CO₂-Emissionen beim Transport der Einsatzstoffe für die Stahlerzeugung bei. So greift ein Puzzleteil ins andere um permanent und spürbar Emissionen zu senken.

Emissionsreduziertes Schmelzverfahren

Für die Produktion von Green Steel gilt das Elektrostahlverfahren als Vorreiter in Sachen CO₂-Emissionen, da dieses Verfahren am wenigsten CO₂-Emissionen verursacht. Hier zeigen sich die DEW seit Jahrzehnten sehr gut aufgestellt, denn in allen Stahlwerken der Schmolz+Bickenbach-Tochter (Witten und Siegen) kommen ausschließlich Elektrolichtbogenöfen zum Einsatz.

Im Vergleich zur Hochofenroute ist diese Art der Herstellung flexibler und umweltfreundlicher. Im Jahr 2018 emittierten die DEW bei der Herstellung einer Tonne Rohstahl 429 kg CO₂. Dieser Wert basiert auf der durchschnittlichen Erzeugung aller Werkstoffe der DEW. Im weltweiten Durchschnitt aller Stahlproduzenten (Hochofenroute und Elektrostahlwerke) wurden im Jahr 2018 1.850 kg CO₂ je Tonne Rohstahl freigesetzt. Damit lag die DEW bereits 2018 um 77 % unter dem Durchschnitt.

In diesem Zusammenhang wird die DEW künftig den Einsatz von Ökostrom forcieren, um die CO₂-Emissionen für die Herstellung sämtlicher Stahllösungen noch weiter zu senken. Denn der Bezug von Ökostrom kann in der CO₂-Bilanz noch einmal einen deutlichen Unterschied machen, wie der bereits angesprochene Vergleichswert von nur noch 107 kg CO₂-Emmissionen pro Tonne Rohstahl im Vergleich zu den heute schon geringen 429 kg bei den DEW zeigt. Das bedeutet gegenüber der weltweiten Rohstahlproduktion eine Reduzierung um 94 %.

Energieeffizienter Stahl

Zu den erfolgreichsten Stahlentwicklungen der DEW gehören die Bainidur-Stähle. Mit ihnen lassen sich beispielsweise hochfeste und duktile Komponenten für den Automobilleichtbau prozesssicher, verzugsfrei und im Ergebnis mit geringer Bearbeitungszugabe fertigen. Dadurch ist der bainitische Werkstoff eine zukunftsweisende Alternative zu herkömmlich eingesetzten Stahllösungen. Kundenvorteile sind eine verkürzte Prozesskette und eine dauerhaft reproduzierbar hohe Qualität von leistungsstarken, hochfesten Leichtbaukomponenten.

Als Green Steel hilft der Bainidur-Stahl CO₂-Emissionen einzusparen. Grundlage dieser energieeffizienten Stähle ist das Prinzip, ohne zusätzliche Wärmebehandlung die Einstellung des bainitischen Gefüges direkt aus der Schmiedehitze vorzunehmen und damit Prozesskosten beim Kunden und damit wiederum CO₂ einzusparen. Kurz gesagt: Dank Bainidur ersparen die DEW ihren Kunden eine erneute Wärmebehandlung. Mit einer Erhöhung der Bauteilfestigkeit können sowohl Bauteilgröße als auch Gewicht reduziert werden.

Stahl

Spezialstahl für verzugsfreie Schmiedeteile

Energiemanagementsystem eingeführt

Nicht zuletzt haben die Deutschen Edelstahlwerke bereits 2009 ein spezielles Programm zur Energieeffizienz ins Leben gerufen. Es beinhaltet mehr als 75 Projekte wie beispielsweise Maßnahmen zur Abwärmenutzung, effizientere Bereitstellung von Druckluft, Maßnahmen im Bereich der Beleuchtung und Hallenbeheizung, Verbesserung im Bereich Steuerung/Regelung an diversen Anlagen. So konnte der Energieverbrauch im Unternehmen in den letzten Jahren um fast 100 Mio. KWh/a und dadurch der CO₂-Ausstoß um rund 30.000 t/a gesenkt werden. An der Verbesserung dieser Energieeffizienz wird fortlaufend weitergearbeitet. Darüber hinaus haben die DEW ein Energiemanagementsystem nach DIN ISO 50001 eingeführt. Maßnahmen, die auch in der Öffentlichkeit bereits anerkannt wurden: Schon im Jahr 2010 erhielten die Deutschen Edelstahlwerke von der Stiftung Arbeit und Umwelt einen Umweltpreis für ihre Aktivitäten verliehen. (qui)

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