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Produktionsanlage Stapelkerne für Transformatoren

Die im Jahr 2017 gegründete ZEI-Tec GmbH mit Sitz in Aalen (Baden-Württemberg) ist ein Hersteller von Komponenten und Halbzeugen für elektrische Maschinen, wie Transformatoren, Elektromotoren und Generatoren. Ziel des Vorhabens ist die Errichtung einer innovativen Fertigungslinie für weichmagnetische Eisenkerne aus rascherstarrten, amorphen FeSiB-Folien, welche zur Herstellung neuartiger, innovativer Transformatorenkerne in Stapelbauweise für Verteiltransformatoren verwendet werden können. Die neuartigen ZEI-Tec-Stapelkerne sollen die derzeit nach dem Stand der Technik in Deutschland und in der EU verwendeten Transformatorenkerne aus Elektroblech ersetzen. Die geplante Produktion unterteilt sich in die Amorphbandherstellung (Rascherstarrungsanlage, Sekundärbandkühlung und Bandwickelanlage) und in die Folienverarbeitung. Das Herzstück der Anlage ist eine Gießanlage für rascherstarrte, amorphe FeSiB-Folien mit einer Dicke von 35-40 Mikrometern und 200 Millimetern Breite. Die jährliche Produktionsmenge beträgt 250 Millionen Meter. Die Qualitäts- und Präzisionsziele erfordern den Anlagenbetrieb im Reinraum. In der Produktion sollen mit der innovativen Anlagentechnik im Vergleich zum Herstellung von Elektroblechkernen (ausgehend von der Roheisenerzeugung im Hochofen), bei einer geplanten Jahresproduktion von 20.000 amorphen Stapelkernen jährlich 66 Gigawattstunden an Energie (80 Prozent), 5.800 Tonnen an Eisensilicid (33 Prozent) durch die Vermeidung von Überproduktion und 35.600 Kubikmeter an Wasser (99 Prozent) eingespart werden können. Die eingesetzte Schmelzenergie soll bis zu 40 Prozent in geschlossenen Kreisläufen rückgewonnen werden (2.600 Megawattstunden pro Jahr nutzbar). Weitere Einsparungen ergeben sich aufgrund der Bauform der amorphen Stapelkerne. So sind diese gegenüber den derzeitig verfügbaren Kernen deutlich kompakter und gegenüber sogenannten Wickelkernen bis zu 40 Prozent leichter. Im Vergleich zum Durchschnittstransformator mit Elektroblechkern (20 Kilovolt/ 400 Kilovoltampere) sollen sich beim Bau von Transformatoren mit dem ZEI-Tec-Kern 19 Prozent an Leitungsmaterial (Aluminium und ggf. Kupfer), 25 Prozent weichmagnetisches Eisensilicid und 22 Prozent Stahl einsparen lassen. Gleichzeitig fallen die Anforderungen an die Kühlung der Transformatoren mit ZEI-Tec-Kern geringer aus. Durch die bauformbedingten Materialeinsparungen, die produktionsbedingten Einsparungen von Prozessenergie, die Vermeidung von Überproduktion sowie der Rückgewinnung von Prozesswärme können jährlich ca. 73.500 Tonnen CO 2 vermieden werden. Für die einzelnen Prozessschritte soll ausschließlich elektrische Energie eingesetzt werden. Darüber hinaus sollen sich insbesondere beim Betrieb von Transformatoren mit dem neuartigen ZEI-Tec-Kern erhebliche Energieeinsparungen erzielen lassen. Gegenüber herkömmlichen Elektroblechkernen sollen die ZEI-Tec-Kerne um bis zu 58 Prozent geringere magnetische Energieverluste aufweisen. Im Netzbetrieb ließen sich damit im Vergleich zu einem Durchschnittstransformator (20 Kilovolt/ 400 Kilovoltampere) bis zu 2,2 Megawattstunden Strom jährlich einsparen. Branche: Sonstiges verarbeitendes Gewerbe/Herstellung von Waren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: ZEI-Tec GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2020 Status: Laufend

ProDRI - Industrielle Produktion von direktreduziertem Eisen (DRI) auf Basis von Erdgas und/oder Wasserstoff

Um die Klimaschutzziele der Bundesregierung bis 2050 erreichen zu können, müssen Treibhausgasemissionen in der Eisen- und Stahlindustrie weitestgehend vermieden werden. Die nachhaltige Vermeidung von prozessbedingten Emissionen bei der Stahlherstellung gelingt jedoch nur durch Umstellung des konventionellen, auf Kokskohle basierenden Hochofenverfahrens. Ein neuer technologischer Pfad ist die Direktreduktion von Eisenerz. Wird auf erneuerbaren Energien basierender Wasserstoff eingesetzt, geschieht der Reduktionsprozess weitestgehend CO 2 -frei. Die Salzgitter Flachstahl GmbH errichtet eine Anlage zur CO 2 -armen Stahlerzeugung, bei der die Direktreduktion des Eisenerzes auf Basis von Erdgas und Wasserstoff erfolgt. Ziel des Vorhabens ist es, zu zeigen, wie die sukzessive Umstellung eines integrierten Hochofenwerks auf eine CO 2 -arme Stahlerzeugung erfolgen kann. Je nach Verfügbarkeit kann das Verfahren mit Erdgas oder mit Wasserstoff auf Basis von erneuerbaren Energien betrieben werden. Der so direktreduzierte Eisenschwamm wird zur Verarbeitung entweder einem Elektrolichtbogenofen oder einem konventionellen Hochofen zugeführt, in dem durch die Nutzung des Eisenschwamms Einsparungen von Einblaskohle erreicht werden können. Auch beim Einsatz von Erdgas werden bereits erhebliche Mengen an CO 2 gegenüber der herkömmlichen Hochofen-Route vermieden. Je höher der Anteil von auf erneuerbaren Strom basierendem, also „grünem“, Wasserstoff am Reduktions-Gasgemisch ist, desto größer sind die Treibhausgaseinsparungen. Dieser flexible Betrieb soll im Projekt Pro DRI umgesetzt und optimiert werden. Langfristiges Ziel ist die ausschließliche Nutzung von grünem Wasserstoff, um grünen Stahl zu erzeugen - mit einem gegenüber heutigen konventionellen Verfahren über 90 Prozent geminderten CO 2 -Fußabdruck. Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und nukleare Sicherheit (BMU) fördert das Vorhaben bis 2023 im Rahmen des Förderfensters Dekarbonisierung in der Industrie des Umweltinnovationsprogramms mit über 5 Millionen EURO. Branche: Metallverarbeitung Umweltbereich: Klimaschutz Fördernehmer: Salzgitter Flachstahl GmbH Bundesland: Niedersachsen Laufzeit: seit 2020 Status: Laufend

Emissionen aus Betrieben der Metallindustrie

Emissionen aus Betrieben der Metallindustrie Deutschland verpflichtete sich mit der Zeichnung des PRTR-Protokolls 2003 dazu, ein Register über Schadstofffreisetzungen und -transporte aufzubauen. Hierzu berichten viele Industriebetriebe jährlich dem UBA über Schadstoffemissionen und die Verbringung von Abwässern und Abfällen. Das UBA bereitet diese Daten dann in einer Datenbank für Bürgerinnen und Bürger auf. Das Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister (PRTR) in Deutschland Das Umweltbundesamt (⁠ UBA ⁠) sammelt die von Industriebetrieben gemeldeten Daten in einer Datenbank: dem Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister ⁠ PRTR ⁠ ( P ollutant R elease and T ransfer R egister). Das UBA leitet die Daten dann an die Europäische Kommission weiter und macht sie im Internet unter der Adresse www.thru.de der Öffentlichkeit frei zugänglich. Es gibt drei Rechtsgrundlagen für die PRTR-Berichterstattung: das PRTR-Protokoll der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (⁠ UNECE ⁠) vom 21. Mai 2003, die Europäische Verordnung 166/2006/EG vom 18. Januar 2006 und das deutsche PRTR-Gesetz vom 6. Juni 2007, das durch Artikel 1 des Gesetzes vom 9. Dezember 2020 geändert worden ist. Erfasst werden im PRTR industrielle Tätigkeiten in insgesamt neun Sektoren. Einer davon ist der Metallsektor. Die Aussagekraft des PRTR ist jedoch begrenzt. Zwei Beispiele: Unternehmen berichten nicht Schadstoffemissionen einer einzelnen Industrieanlage, sondern über die Gesamtheit aller Anlagen einer „Betriebseinrichtung“. Unter einer Betriebseinrichtung versteht man eine oder mehrere Anlagen am gleichen Standort, die von einer natürlichen oder juristischen Person betrieben werden. Zum Beispiel kann eine Betriebseinrichtung in der Stahlindustrie („integriertes Hüttenwerk“) eine Vielzahl unterschiedlichster Anlagen beinhalten (Kokerei, Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Walzwerk, Gichtgaskraftwerk), deren Emissionen dann der sogenannten „Haupttätigkeit“ der Betriebseinrichtung zugerechnet werden. Das PRTR gibt Auskunft über die Emissionsmengen der einzelnen Betriebsstandorte. Es macht aber keine Angaben zu den Kapazitäten, zur Effizienz oder zu Umweltstandards von Betrieben. Umweltbelastende Emissionen aus der Metallindustrie Industrieanlagen zur Herstellung und Verarbeitung von Metallen sind bedeutende Verursacher von umweltbelastenden Emissionen mit negativen Umweltauswirkungen entlang der Wertschöpfungskette. Zur Metallindustrie werden die Bereiche Eisen- und Stahlerzeugung, die Gewinnung von Nichteisenrohmetallen, die Gießerei-Industrie sowie die metallverarbeitende Industrie gezählt. Die deutsche Metallindustrie nimmt innerhalb der Europäischen Union eine bedeutende Rolle ein, da Deutschland hinsichtlich der Produktion von Stahl und Nichteisenmetallen führend ist. Industriebetriebe müssen jährlich dem Umweltbundesamt über ihre Emissionen in die Luft, in die Gewässer und in den Boden berichten, wie auch darüber, wie viele Schadstoffe sie in externe Abwasserbehandlungsanlagen weiterleiten und wie viele gefährliche Abfälle sie entsorgen. Die Betriebe müssen nicht über jeden Ausstoß und jede Entsorgung berichten, sondern nur dann, wenn der Schadstoffausstoß einen bestimmten Schwellenwert (vgl. Anhang II der europäischen Schadstofffreisetzungs- und -verbringungsregister-Verordnung (E-PRTR-VO) ) oder der Abfall eine gewisse Mengenschwelle überschreitet. In diesem Artikel werden Industriebetriebe aus der Metallbranche, die eine Tätigkeit nach der europäischen PRTR-Verordnung ausüben und Emissionen in die Luft und in Gewässer freisetzen, die den gesetzlich vorgegebenen Schwellenwert überschreiten, betrachtet. Für das PRTR-Berichtsjahr 2022 haben insgesamt 93 berichtspflichtige PRTR-Betriebe der Metallindustrie Freisetzungen in Luft und in Gewässer berichtet. Die Karte „Betriebe der Metallindustrie mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR 2022“ zeigt die Verteilung aller Metallbetriebe mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR. Im Wesentlichen wurde die Freisetzung von Schadstoffen in die Luft und in Gewässer aus folgenden Tätigkeitsbereichen der Metallbranchen berichtet: 30 Eisenmetallgießerei en mit einer Produktionskapazität > 20 Tonnen pro Tag (t/d) (PRTR-Tätigkeit Nr.2.d der E-PRTR-VO) 23 Industriebetrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung mit einer Kapazität > 2,5 Tonnen pro Stunde (t/Std.) (PRTR-Tätigkeit Nr.2.b der E-PRTR-VO) 13 Industriebetrieben zur Gewinnung von Nichteisenrohmetallen aus Erzen (PRTR-Tätigkeit 2.e.i der E-PRTR-VO) Daten zu Freisetzungen von Schadstoffen in die Luft und in die Gewässer aus Röst- oder Sinteranlagen für Metallerz inklusive sulfidische Erze (PRTR-Tätigkeit 2.a) werden im PRTR nicht gesondert ausgewiesen, weil diese Anlagen Teil einer Betriebseinrichtung mit einer anderen „Haupttätigkeit“ (nämlich der Roheisen- und Stahlerzeugung mit einer Kapazität > 2,5 t/Std.) sind. Betriebe zum „Aufbringen von schmelzflüssigen, metallischen Schutzschichten (PRTR-Tätigkeit 2.c.iii)“ werden zwar unter dieser Haupttätigkeit im PRTR geführt, aber es sind dem PRTR keine Daten zu Freisetzungen von Schadstoffen in die Luft und in die Gewässer aus diesen Anlagen zu entnehmen, weil die ermittelten Schadstofffrachten die in der E-PRTR-VO festgelegten Schwellenwerte nicht überschreiten. Emissionen aus Eisenmetallgießereien Eisenmetallgießereien mit einer Produktionskapazität von mehr als 20 Tonnen pro Tag (t/d) stoßen vorwiegend die Schadstoffe Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, flüchtige organische Verbindungen ohne Methan, Benzol und Naphthalin in die Luft aus (siehe Tab. „TOP 9 Emissionen von Luftschadstoffen aus Eisenmetallgießereien 2022“). Im Jahr 2022 wurden zum Beispiel 175.000 t Kohlendioxid von berichtspflichtigen ⁠ PRTR ⁠-Betrieben der Eisenmetallgießerei in die Luft abgegeben. Dies entspricht jedoch nur einem Anteil von 0,05 % an der Gesamtmenge der im PRTR berichteten Kohlendioxid-Emissionen in die Luft. Aus Eisenmetallgießereien werden keine Schadstofffreisetzungen in Gewässer an das PRTR berichtet. Eine Liste von Eisenmetallgießereien im PRTR, die Emissionen der oben angeführten Schadstoffe berichteten, erhalten Sie über das Suchformular auf www.thru.de . Die Karte „Eisenmetallgießereien mit Luftemissionen im deutschen PRTR 2022“ zeigt die regionale Verteilung der Eisenmetallgießereien mit Luftemissionen im deutschen PRTR. Dargestellt sind alle 31 Betriebe, die im Jahr 2022 Schadstofffreisetzungen in die Luft berichteten. Die meisten Eisenmetallgießereien liegen in dem Bundesland Bayern (BY). Tab: TOP 9 Emissionen von Luftschadstoffen aus Eisenmetallgießereien 2022 Quelle: Thru.de Tabelle als PDF Tabelle als Excel Karte: Betriebe der Eisenmetallgießerei mit Luftemissionen im deutschen PRTR 2022 Quelle: Schadstoffemissionsregister PRTR Emissionen aus PRTR-Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung Anlagen zur Herstellung von Roheisen oder Stahl einschließlich Stranggießen mit einer Kapazität von mehr als 2,5 Tonnen pro Stunde (t/h) stoßen u.a. erhebliche Mengen an Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Stickoxiden, Feinstaub und Schwefeloxiden in die Luft aus (siehe Tab. „TOP 10 Emissionen von Luftschadstoffen aus ⁠ PRTR ⁠-Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung 2022“). Im Jahr 2022 wurden z.B. 23,5 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid von berichtspflichtigen PRTR-Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung in die Luft abgegeben. Dies entspricht einem Anteil von 6,7 % an der Gesamtmenge der im PRTR berichteten Kohlendioxid-Emissionen in die Luft. Darüber hinaus werden Chloride, organischer Kohlenstoff (TOC), und Fluoride vor allem in Gewässer freigesetzt (siehe Tab. „TOP 10 Emissionen von Wasserschadstoffen aus PRTR-Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung im 2022“). Im Jahr 2022 wurden z.B. Einleitungen von 3.510 t Chloriden von berichtspflichtigen PRTR-Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung berichtet; gemessen an der Gesamtmenge der im PRTR berichteten Freisetzungen von Chloriden in die Gewässer, ist dies jedoch nur ein Anteil von etwa 0,08 %. Eine Liste von Betrieben der Roheisen- und Stahlerzeugung im PRTR, die Emissionen der oben angeführten Schadstoffe berichteten, erhalten Sie über das Suchformular auf www.thru.de . Die Karte „Betriebe der Roheisen- und Stahlerzeugung mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR 2022“ zeigt die regionale Verteilung der Roheisen- und Stahlerzeugungs-Betriebe mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR 2022. Dargestellt sind alle 23 Betriebe, die im Jahr 2022 Schadstofffreisetzungen in die Luft und in die Gewässer berichteten. Die meisten Eisen- und Stahlerzeugungs-Betriebe liegen im Bundesland Nordrhein-Westfalen (NW). Tab: TOP 10 Emissionen von Luftschadstoffen aus der Roheisen- und Stahlerzeugung 2022 Quelle: Thru.de Tabelle als PDF Tabelle als Excel Tab: TOP 10 Emissionen von Wasserschadstoffen aus der Roheisen- und Stahlerzeugung 2022 Quelle: Thru.de Tabelle als PDF Tabelle als Excel Karte: Betriebe der Roheisen- und Stahlerzeugung mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR... Quelle: Schadstoffemissionsregister PRTR Emissionen aus der Gewinnung von Nichteisenrohmetallen Anlagen zur Gewinnung von Nichteisenrohmetallen aus Erzen, Konzentraten oder sekundären Rohstoffen durch metallurgische, chemische oder elektrolytische Verfahren stoßen vorwiegend die Schadstoffe Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, Schwefeloxide, Stickoxide und anorganische Fluorverbindungen in die Luft aus (siehe Tab. „TOP 10 Emissionen von Luftschadstoffen aus der Nichteisenrohmetall-Industrie 2022“). Im Jahr 2022 wurden z.B. 1,03 Millionen Tonnen (Mio. t) Kohlendioxid von berichtspflichtigen Betrieben der Nichteisenmetall-Industrie in die Luft abgegeben. Dies entspricht einem Anteil von 0,3 % an der Gesamtmenge der im ⁠ PRTR ⁠ berichteten Kohlendioxid-Emissionen in die Luft. Außerdem werden von der Nichteisenmetall-Industrie Freisetzungen von sieben Wasserschadstoffen berichtet (siehe Tab. „TOP 7 Emissionen von Wasserschadstoffen aus der Nichteisenrohmetall-Industrie 2022“). Im Jahr 2022 wurden z.B. 120.380 Kilogramm Fluoride von berichtspflichtigen PRTR-Betrieben der Nichteisenmetall-Industrie in Gewässer abgegeben; gemessen an der Gesamtmenge der im PRTR berichteten Freisetzungen von Fluoriden in die Gewässer, machte der Anteil 10 % aus. Eine Liste von Betrieben der Nichteisenmetall-Industrie im PRTR, die Freisetzungen der oben angeführten Schadstoffe berichteten, erhalten Sie über das Suchformular auf www.thru.de . Die Karte „Betriebe der Nichteisenrohmetall-Industrie mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR 2022“ zeigt die regionale Verteilung der Nichteisenmetall-Industrie mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR. Dargestellt sind alle 13 Betriebe, die im Jahr 2022 Schadstofffreisetzungen in die Luft und in die Gewässer berichteten. Die meisten dieser Betriebe liegen im Bundesland Nordrhein-Westfalen (NW). Tab: TOP 10 Emissionen von Luftschadstoffen aus der Nichteisenrohmetall-Industrie 2022 Quelle: Thru.de Tabelle als PDF Tabelle als Excel Tab: TOP 6 Emissionen von Wasserschadstoffen aus der Nichteisenrohmetall-Industrie 2022 Quelle: Thru.de Tabelle als PDF Tabelle als Excel Karte: Betriebe der Nichteisenrohmetall-Industrie mit Luft- und Wasseremissionen im deutschen PRTR.. Quelle: Schadstoffemissionsregister PRTR

Bekanntgabe nach § 5 Abs.2 UVPG über die Feststellung der UVP-Pflicht für ein Vorhaben der Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH in Duisburg

Die Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH hat mit Datum vom 07.12.2020, zuletzt ergänzt am 14.06.2022, einen Antrag auf Genehmigung nach § 16 BImSchG zur wesentlichen Änderung des Integrierten Hüttenwerks durch die Errichtung und den Betrieb eines vierten Winderhitzers am Hochofen A auf dem Werksgelände Ehinger Str. 200 in 47259 Duisburg gestellt.

Bekanntgabe nach § 5 Abs. 2 UVPG über die Feststellung der UVP-Pflicht für ein Vorhaben der Firma thyssenkrupp Steel Europe AG

Die Firma thyssenkrupp Steel Europe (tk SE) AG hat mit Datum vom 26.03.2021, zuletzt ergänzt am 03.11.2021, einen Antrag auf Genehmigung nach § 16 BImSchG zur wesentlichen Änderung des Integrierten Hüttenwerkes durch Änderung des Hochofens 9 durch Errichtung und Betrieb einer Wasserstoffeinblasanlage auf dem Werksgelände in 47166 Duisburg, Gemarkung Beeck, Flur 41, Flurstück 18 gestellt.

Chrom in Fichtentrieben aus dem Saarländischen Verdichtungsraum

Deutliche Abnahme der Chrombelastung seit Mitte der 1980er Jahre Chrom kann von Pflanzen aufgenommen und gespeichert werden. Anhand der Chromkonzentrationen in einjährigen Fichtentrieben kann daher auf die jeweilige Umweltbelastung geschlossen werden. Seit 1985 ist ein signifikanter Rückgang der Chromgehalte bei Fichten aus dem saarländischen Warndt zu beobachten. Diese Entwicklung ist vermutlich auf die Modernisierung der Stahlindustrie und die Stilllegung des alten Hochofens in der benachbarten Völklinger Region zurückzuführen. Aktualisiert am: 11.01.2022 Datenrecherche Datenrecherche Datenrecherche

Bekanntgabe nach § 5 Abs. 2 UVPG über die Feststellung der UVP-Pflicht für ein Vorhaben der Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH in Duisburg

Die Hüttenwerke Krupp Mannesmann GmbH hat mit Datum vom 07.05.2021 einen Antrag auf Genehmigung nach § 16 BImSchG zur wesentlichen Änderung des Integrierten Hüttenwerks durch die Errichtung und den Betrieb einer Anlage zum Ver-dichten von Koksofengas und Einblasen von Koksofengas und Mischgas (Erdgas und Koksofengas) in die Hochöfen A und B auf dem Betriebsgelände Ehinger Straße 200 in 47259 Duisburg gestellt. Gegenstand des Antrages: Das Integrierte Hüttenwerk soll durch die Errichtung und den Betrieb einer An-lage zum Verdichten von Koksofengas und durch das Einblasen von Koks-ofengas und Mischgas (Erdgas und Koksofengas) in die Hochöfen A und B geändert werden. Ein Teil des in der Kokerei anfallenden Koksofengases soll zukünftig als Reduktionsmittel in den Hochöfen eingesetzt werden und so an-dere fossile Reduktionsmittel verdrängen. Hierzu soll eine Koksofengasver-dichteranlage sowie eine Umschaltstation mit Mischern errichtet werden, um je nach Bedarf Erdgas, Koksofengas oder ein Mischgas aus Koksofengas und Erdgas in die Hochöfen einblasen zu können. Eine Leistungserhöhung der Hochöfen ist mit dem Vorhaben nicht verbunden.

Abwärmenutzungspotenziale in Anlagen integrierter Hüttenwerke der Stahlindustrie

Mit Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Stranggießanlage und Warmwalzwerk wurden in dem vorliegenden Projekt fünf Hauptanlagen integrierter Hüttenwerke im Hinblick auf Abwärme und deren Nutzungsmöglichkeiten untersucht. Unterstützt durch Interviews mit den Anlagenbetreibern der Hüttenwerke und einem Anlagenbauer wurden die Abwärmepotenziale der Einzelanlagen detailliert analysiert und aufgeschlüsselt dargestellt. Ferner wurden Hemmnisse identifiziert, die einer möglichen Abwärmenutzung entgegenstehen. Über die bereits genutzte Abwärme hinaus wurde ein zusätzlich betrieblich nutzbares Abwärmepotenzial von 0,322 Gigajoule pro Tonne Rohstahl (fest) ermittelt – hochgerechnet etwa 9,45 Petajoule pro Jahr. Veröffentlicht in Texte | 07/2019.

Stahlindustrie: Deutlich mehr Abwärmenutzung möglich

Stahlindustrie: Deutlich mehr Abwärmenutzung möglich Allein aus Prozessen der Eisen- und Stahlerzeugung in integrierten Hüttenwerken ließen sich jährlich in Deutschland mehr als 2,6 Milliarden Kilowattstunden Wärme zusätzlich nutzen. Dies zeigt ein Gutachten, das im Auftrag des UBA die Abwärmepotenziale dieser Anlagen untersucht hat. Die Erzeugung von Eisen und Stahl in integrierten Hüttenwerken gehört zu den energieintensivsten industriellen Tätigkeiten. Ein großer Teil der benötigten Energie wird dabei – direkt oder indirekt – zur Reduktion von Eisenerz eingesetzt. Daneben wird Energie in Form von Abwärme frei. Aus Gründen des ⁠ Klima ⁠- und Ressourcenschutzes sowie der Wirtschaftlichkeit sollte diese Abwärme möglichst vollständig genutzt werden, sofern ihre Entstehung nicht vermeidbar ist. Derzeit bleiben jedoch nennenswerte Abwärmemengen ungenutzt. Im Gutachten wurden Abwärmenutzungspotenziale aus integrierten Hüttenwerken in Deutschland untersucht. Hierfür wurden Energiebilanzen für fünf Hauptanlagen erarbeitet: für Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Stranggießanlage und Warmwalzwerk. Die Prozesskette der Roheisen- und Stahlherstellung von der Sinteranlage bis zum gewalzten Produkt wurde in einem modellhaften integrierten Hüttenwerk energetisch bilanziert. Zudem wurde untersucht, welche Hemmnisse einer weitergehenden Nutzung von Abwärme aus integrierten Hütten entgegenstehen. Unter Berücksichtigung dieser Hemmnisse wurde ein zusätzlich nutzbares Abwärmepotenzial von 0,322 Gigajoule pro Tonne Rohstahl ermittelt. Dieses Potenzial ist als Mittelwert der verschiedenen Anlagenkonstellationen in Deutschland zu verstehen. Hochgerechnet auf ganz Deutschland beträgt das zusätzliche Abwärmenutzungspotenzial etwa 9,45 Petajoule pro Jahr – mehr als 2,6 Milliarden Kilowattstunden. Die energetische Bilanzierung und Hemmnisanalyse wurden durch alle Unternehmen der Eisen- und Stahlindustrie unterstützt, die integrierte Hüttenwerke in Deutschland betreiben.

Abwärmenutzungspotenziale in Anlagen integrierter Hüttenwerke der Stahlindustrie

Mit Sinteranlage, Hochofen, Oxygenstahlwerk, Stranggießanlage und Warmwalzwerk wurden fünf Hauptbetriebe integrierter Hüttenwerke im Hinblick auf Abwärme und deren Nutzungsmöglichkeiten untersucht. Der typische Aufbau von Sinteranlage, Hochofen mit Nebenanlagen, Oxygenstahlwerk mit LD-Konverter, Stranggießanlage und Warmwalzwerk, wie er in deutschen integrierten Hüttenwerken zu finden ist, wurde beschrieben. Energie- und Wärmebilanzen zu den Anlagen wurden erstellt und tabellarisch sowie in Form von Sankey-Diagrammen dargestellt. Nutzungsmöglichkeiten für interne und externe, direkte oder indirekte Abwärmenutzung wurden beschrieben. Auf dieser Basis wurden 13 Abwärmeströme zur näheren Betrachtung detailliert untersucht. In Interviews mit den Anlagenbetreibern der Hüttenwerke und einem Anlagenbauer wurden Hemmnisse identifiziert, die einer möglichen Abwärmenutzung entgegenstehen. Aus den bilanziellen Abwärmeströmen wurden durch Bewertung der zur Verfügung stehenden Technologien und der Rahmenbedingungen Potenziale zur Abwärmenutzung abgeleitet. Als Haupthemmnisse wurden die folgenden Punkte benannt: - In den Werken existieren Bestandsanlagen mit begrenztem Raum für Installationen zusätzlicher Anlagentechnik zur Wärmeauskoppelung oder Rückgewinnung. - Wechselnde politische Rahmenbedingungen erschweren eine Kalkulation der Wirtschaftlichkeit von Großanlagen. - Das zeitliche Profil an Produktionsanlagen anfallender Abwärme ist häufig nicht deckungsgleich mit dem Bedarf möglicher externer Abnehmer. Berücksichtigt man diese Punkte, so kann ein zusätzlich nutzbares Abwärmepotenzial von 9,45 PJ pro Jahr bzw. 0,322 GJ pro Tonne festem Rohstahl in den integrierten Hüttenwerken in Deutschland abgeschätzt werden. Quelle: Forschungsbericht

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