Genehmigungsbescheid zur Errichtung und zum Betrieb eines Elektrolichtbogenofens einschließlich Nebeneinrichtungen mit einer maximalen Schmelzkapazität von 270 Tonnen Stahl je Stunde am Hüttenstandort Völklingen
Genehmigungsbescheid zur Errichtung und zum Betrieb eines Elektrolichtbogenofens einschließlich Nebeneinrichtungen mit einer maximalen Schmelzkapazität von 270 Tonnen Stahl je Stunde am Hüttenstandort Völklingen
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
Die Schmiedewerke Gröditz GmbH in 01609 Gröditz, Riesaer Straße 1, beantragte mit Da-tum vom 29. März 2023 gemäß § 16 des Gesetzes zum Schutz vor schädlichen Umweltein-wirkungen durch Luftverunreinigungen, Geräusche, Erschütterungen und ähnliche Vorgänge (BImSchG) in der Fassung der Bekanntmachung vom 17. Mai 2013 (BGBl. I S. 1274; 2021 I S. 123), das zuletzt durch Artikel 11 Absatz 3 des Gesetzes vom 26. Juli 2023 (BGBl. 2023 I Nr. 202) geändert worden ist, in Verbindung mit § 1 und den Nrn. 3.2.2.1, 3.6.1.1 und 1.1 des Anhangs 1 zur Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) in der Fassung der Bekanntmachung vom 31. Mai 2017 (BGBl. I. S. 1440), die durch Artikel 1 der Verordnung vom 12. Oktober 2022 (BGBl. I S. 1799) geändert worden ist, die immissionsschutz-rechtliche Genehmigung zur wesentlichen Änderung des Stahlwerkes durch die Errichtung und den Betrieb einer 3. Schmelzstelle der ESU-Anlage, der Aufstellung eines Argontanks, der Aufstellung eines Diesel-Notstromaggregates, den Umbau eines wassergekühlten Deckels am Elektrolichtbogenofen 4 und der Aufstellung einer Kalkdosierung für die Abluftanlage (Flurstücks-Nrn. 25/56 und 692/11 der Gemarkung Gröditz).
Die AG der Dillinger Hüttenwerke plant für die Vorbereitung auf Baugrunduntersuchungen zum Bau eines Elektrolichtbogenofens und einer DRI-Anlage einschließlich Nebenanlage Flächen in Dillingen, Gemarkung Diefflen und Saarlouis, Gemarkung Roden zu roden. Das geplante Vorhaben bedarf gem. § 8 Landeswaldgesetz (LWaldG) der Waldumwandlung und unterliegt allein schon wegen seiner Größe (ca. 15,7 ha) der Durchführung einer Umweltverträglichkeitsprüfung gem. Ziffer 17.2.1 der Anlage 1 (Liste „UVP-pflichte Vorhaben“) des Gesetzes über die Umweltverträglichkeitsprüfung (UVPG). Das Vorhaben liegt im Geltungsbereich der Flächennutzungspläne der Stadt Dillingen und der Kreisstadt Saarlouis. Darüber hinaus existiert Im Bereich der Kreisstadt Saarlouis ein rechtswirksamer Bebauungsplan "Industriegebiet Saarlouis Roden Nr.11_0" aus dem Jahr 1966.
Die beantragte Änderungsgenehmigung umfasst die Errichtung und den Betrieb einer Schrottreinigungsmaschine auf dem vorhandenen Schrottplatz. Mit der Schrottreinigungsmaschine sollen aus dem angelieferten Schrott der Sorten E1, E46 sowie E47 nicht-eisenhaltige Fremdschrotte mechanisch durch Siebung und Magnetabscheidung abgetrennt werden. Des Weiteren wird die Erhöhung der Einsatzmenge der Schrottsorte E46 im Elektrolichtbogenofen des Stahlwerks von 10 Tonnen pro Charge auf 15 Tonnen pro Charge beantragt. Eine Erhöhung der insgesamt jährlich genehmigten Einsatzmenge der Schrottsorte E46 wird nicht beantragt.
Die Lech-Stahlwerke GmbH betreibt an ihrem Standort in Meitingen ein Elektrostahl- und Warmwalzwerk zur Bau- und Qualitätsstahlerzeugung mit einer derzeit genehmigten Produktionsleistung von 1,1 Mio. t/a. Dabei handelt es sich um eine nach dem Bundes-Immissionsschutzgesetz genehmigungsbedürftige Anlage zur Herstellung von Stahl einschließlich Stranggießen und zum Umformen von Stahl durch Warmwalzen. Als Rohstoffe werden vor allem Stahlschrotte gemäß der Europäischen Schrottsortenliste eingesetzt. Zur Sicherung der langfristigen Wettbewerbsfähigkeit des Standorts beabsichtigt die Lech-Stahlwerke GmbH eine Kapazitätserhöhung auf 1,4 Mio. t/a zu verwirklichen. In diesem Zusammenhang sollen Zwischenwerte nach Nr. 6.7 TA Lärm für die maßgeblichen Immissionsorte festgelegt werden. Die beantragte Erhöhung der Kapazität um 300.000 t Rohstahl pro Jahr auf 1,4 Mio. t Rohstahl pro Jahr soll erreicht werden durch • das Ausschöpfen der bereits vorhandenen Monatsbetriebskapazitäten sowie • die Erhöhung der Schmelzleistung durch neue Ofentrafoanlagen für die beiden Elektrolichtbogenöfen EAF 1 und EAF 3. Für die beantragte Kapazitätserhöhung sind zudem folgende Maßnahmen erforderlich: • Erhöhung der Lagerkapazität für Schrott von derzeit 30.000 t/a auf 40.000 t/a durch Nutzung der Grundfläche des ehemaligen Schlackenbeets als zusätzliche Schrottlagerfläche (innerhalb der bestehenden Schrottplatzeinhausung), • Erhöhung der Lagerkapazitäten für Einsatzstoffe sowie der Rückstandsmengen, • Parallelbetrieb des bislang redundant betriebenen 3. Schrottplatzkrans A3 innerhalb der bestehenden Schrottplatzeinhausung. Das Vorhaben ist nach § 4 Abs. 1 Sätze 1 und 3 BImSchG in Verbindung mit § 1, § 2 Abs. 1 Satz 1 Nr. 1 Buchstabe a) und § 3 der Verordnung über genehmigungsbedürftige Anlagen (4. BImSchV) und Nr. 3.2.2.1 und 3.6.1.1 gekennzeichnet mit „G“ und „E“ des Anhanges zur 4. BImSchV im förmlichen Verfahren mit Öffentlichkeitsbeteiligung immissionsschutzrechtlich genehmigungsbedürftig und UVP-pflichtig (§ 9 UVPG).
Ziel dieses Vorhabens war das deutliche Übertreffen des Standes der Technik bei Herstellung von Langprodukten aus Stahl in einem kombinierten Stahl-/Walzwerk (Minimill) in Bezug auf Energieeinsatz und Emissionsbelastungen. Dies wird dadurch erreicht, indem etwa 75 % der aus dem Stahlwerk austretenden heißen Knüppel direkt in dem nachgeschalteten Walzwerk verarbeitet werden. Hierdurch kann bei dem weit überwiegenden Anteil der stahlwerksseitig erzeugten Knüppel auf das Aufwärmen von Raumtemperatur auf Walztemperatur (ca. 1.250 ˚C) verzichtet werden. Dieses Vorgehen wird durch eine neuartige Verfahrenskombination aus metallurgischen, anlagentechnischen und logistischen Maßnahmen ermöglicht. Insbesondere werden durch die Verknüpfung von Schrottwirtschaft, Schmelzbetrieb, Stranggussanlage und Walzwerk auf Prozessleitebene die bisher weitgehend getrennten Prozesse miteinander verbunden und gesamtheitlich optimiert. Mit einer erreichten Direkteinsatzquote von bis zu 75% an der gesamten Einsatzmenge wird an einer Bestandsanlage ein weltweit neuer Standard demonstriert. Mit der neuartigen Verfahrenskombination werden gegenüber dem vorherigen Fertigungsstand folgende wesentlichen umwelttechnischen Verbesserungen auf Basis der in 2017 verzeichneten Jahreserzeugung erreicht: - Reduzierung des Gasverbrauches um 107,52 GWh/Jahr - Reduzierung des elektrischen Energieeinsatzes am Lichtbogenofen um 9,52 GWh/Jahr - Erhöhung des Stahlwerksausbringens um 3,44 %-Punkte, entsprechend einem Mindereinsatz von Schrotten in Höhe von 41.125 t/Jahr - Verringerung von Schlacken und Staubmengen um 32.951 t/Jahr - Reduzierung des CO2-Ausstoßes um 26.442 t/Jahr bezogen auf die eingesparte Energie. Dem budgetierten Investitionsvolumen für das Projekt in Höhe 9.030.032 Euro stehen Ausgaben in Höhe von von 9.010.794 Euro gegenüber. Den Investitionskosten von ca. 9 Mio. Euro steht ein jährlicher Ergebniseffekt von ca. 13,9 Mio. Euro pro Jahr gegenüber. Die Amortisationsdauer beträgt somit knapp ein Jahr. Das Ergebnis untermauert daher auch die wirtschaftliche Sinnhaftigkeit dieser Zukunftsinvestition für unser Unternehmen. Mit der erfolgreichen Inbetriebnahme der innovativen Fertigungslinie ist der erstmalige großtechnische Einsatz dieser Technik in der Bundesrepublik Deutschland realisiert worden. Das Anlagenkonzept ist auf die Mehrzahl von Elektrostahlwerken mit angeschlossenen Walzwerken weltweit übertragbar. Quelle: Forschungsbericht
Elektrostahl (alt): In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ÊTH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile <Stahl 1992>. In dieser Studie werden sie als Roheisen betrachtet (#2). Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In BUWAL 1990 werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. #3 stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Recyclate gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2000 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl
Elektrostahl-neu: In Elektrostahlwerken werden Elektrolichtbogenöfen in unterschiedlicher Ausgestaltung betrieben. Der einfache Elektrolichtbogenofen, in dem Stahlschrott durch Elektrizität geschmolzen wird, wurde ersetzt durch Elektroöfen mit Sauerstoff- und Brennstoffeinsatz. Diese neueren Öfen schmelzen nicht nur den Schrott, sondern „frischen" den Stahl, d.h. übernehmen Teilfunktionen des Konverters. Die „Eisenträger" Schrott, Roheisen oder Eisenschwamm werden in den Ofen gefüllt und Kalk und Koks als Abdeckung zugegeben. Die Wärme wird über strombelastete Elektroden erzeugt und teilweise mit zusätzlichem Brennstoff / Sauerstoff- Brennern zugeheizt. Nach dem Schmelzen der Stoffe werden durch Sauerstoffzugabe die uner-wünschten Eisenbegleiter Kohlenstoff, Silizium, Phosphor und Mangan oxidiert. Kohlen-stoff entweicht dabei gasförmig als Kohlenmonoxid, während die anderen Stoffe als Oxide in die Schlackephase überführt werden. Das flüssige Eisen wird abgegossen und verarbeitet. Es wird nur Elektrostahl zur Herstellung von Rundstählen / Baustählen betrachtet. Allokation: keine Genese der Daten: In der folgenden Übersicht sind Kennziffern aus bekannten Werken zusammengefaßt: Input Einheit WIKUE Habersatter ETH GEMIS Schrott kg 1098 1075 1100 974 andere Fe-Tr. kg - - - 100 Zuschlagstoffe kg 30 - 57 60 Elektroden kg 12 3 3 3 Öl / Gas kg / MJ - - -/288 5/225 Kohle kg / MJ - 28/812 - 10/290 fos. Brennst. MJ 133 - - - Sauerstoff kg 36 - 24 43 Wasser kg 120 1100 - - Strombedarf MJel 1697a 1944 1800 1440 Output Stahl, fl. kg 1000 1000 1000 1000 Staub kg 15 15 - 15 Schlacke kg 55 70 100 129 Abwasser 20 - - - Kühlwasser kg 4710 - - 1900 a bei einem Wirkungsgrad der Stromerzeugung von 33%. Der Haupteinsatzstoff besteht aus Schrott, der zu 974 kg/t E-Stahl eingesetzt wird. Zusätzliche Eisenträger sind nah #1 Roheisen, Eisenschwamm und Legierungsbestandteile. In GEMIS werden sie nach #2 als Roheisen betrachtet . Es müssen ca. 60 kg Zuschlagsstoffe (Kalk) eingesetzt werden, um die Fremdstoffe des Eisens in der Schlacke aufzunehmen. Nach #1 werden ca. 5 kg Gas und Öl (225 MJ), sowie 10 kg Kohle (290 MJ) pro Tonne E-Stahl eingesetzt. Der Anteil Gas und Öl wird zusammen als 225 MJ Öl in die Berechnung eingestellt. Zusätzlich verbrauchen die Öfen zur Verbrennung 43 kg Sauerstoff. Der Bedarf an elektrischer Energie beträgt nach #2 ca. 400 kWh/t E-Stahl. Kühlwasser wird gebraucht, um wichtige Anlagenteile zu kühlen. Da keine genaueren Daten recherchiert werden konnten, wird der Kühlwasserbedarf von 1,9 m3/t E-Stahl aus der Untersuchung zu Gießereien übertragen. Funktionsweise und Kühlbedarf der Gießereiöfen sind ähnlich. Es wird im Prozeß kein Wasser eingesetzt. Die Entstaubung der Elektrolicht-bogen-öfen erfolgt trocken. An Abfall fallen 15 kg Stäube und 129 kg Schlacke pro Tonne E-Stahl an. Je nach Qualität des Schrottes können die Stäube rückgeführt werden. Ansonsten müssen die Stäube extern verwertet oder deponiert werden. Die Schlacke wird zum größten Teil im Straßenbau verwertet. Die gasförmigen Emissionen setzen sich wie folgt zusammen: Emission Einheit Quelle CO2 kg/t 39,7 stöchiometrisch CO kg/t 11,5 #3 SO2 kg/t - NOx kg/t 0,08 #3 Staub kg/t 0,3 #3 Für CO, NOx und Staub wurden die Emissionen aus der UBA-Liste der prozeßbedingten Emissionen übernommen. (ETH 1995) gibt für die NOx-Emissionen einen Wert von 0,18 kg/t und für Staub (Partikel) 0,14 kg/t an. In (Habersatter 1990) werden 0,13 kg Staub/t und 1,3 kg CO/t bilanziert. Die CO2-Emissionen wurden stöchiometrisch berechnet. Für Schwefeldioxid liegen keine Werte vor. Das Umweltbundesamt stellt für den Prozeß Elektrostahl nur prozeßbedingte Emissionen auf. Emissionen die sich aus dem Einsatz von Zusatzbrennstoffen ergeben können werden nicht berücksichtigt. Die daraus resultierenden Mehremissionen sind allerdings als gering einzuschätzen. Achtung: Die Schwermetall und Dioxin/Furan-Emissionsdaten sind ein Aggregat über die gesamte vorgelagerte Prozesskette, d.h nicht nur die des Oxygenstahlwerks ! (Daten nach ÖKO 2001) Auslastung: 5000h/a Brenn-/Einsatzstoff: Recyclate gesicherte Leistung: 100% Jahr: 2015 Lebensdauer: 20a Leistung: 1t/h Nutzungsgrad: 103% Produkt: Metalle - Eisen/Stahl
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