Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von BFI Betriebsforschungsinstitut, VDEh-Institut für Angewandte Forschung GmbH durchgeführt. Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Systems zur prozessstufen-übergreifenden online Prognose der Schmelzentemperatur bei der Stahlerzeugung. Es umfasst die Rohstahlerzeugung im Blasstahlkonverter oder Lichtbogenofen, beginnend mit dem letzten Prozessabschnitt zur Einstellung der Abstichtemperatur, und die Pfannenbehandlung bis zum Vergießen der Stahlschmelze in der Stranggussanlage. Basierend darauf soll der Energieeintrag in den einzelnen Prozessstufen optimiert werden, um die Soll-Gießtemperatur unter minimalem Energieverbrauch mit hoher Treffsicherheit einzustellen. Anhand von thermischen Modellen für die Behandlung in den einzelnen Aggregaten der Stahlerzeugungsroute wird eine online Beobachtung der Schmelzentemperatur realisiert. Diese wird mit Modellen zur Bestimmung des thermischen Pfannenzustands zu einer übergreifenden online Prognose des Temperaturverlaufs verknüpft. Basierend auf dieser Prognose werden Sollwerte zur optimierten Steuerung des Energieeintrags in den Aggregaten zur Rohstahlerzeugung (Blasstahlkonverter und Lichtbogenofen) bzw. im Pfannenofen ermittelt. Das System zur optimierten Temperaturführung wird exemplarisch für die Stahlerzeugung in einem Blasstahlwerk und einem Elektrostahlwerk entwickelt und in jeweils einem Werk zur online Prozessführung implementiert. Durch eine Übertragung auf andere Anlagenkonfigurationen und Behandlungsaggregate erschließt sich die Anwendung in zahlreichen weiteren Stahlwerken. Das Vorhaben zielt ab auf eine Verbesserung der Prozessführung bei der Stahlerzeugung im Hinblick auf eine Senkung des Energie-, Rohstoff- und Hilfsstoffverbrauchs, verbunden mit einer Reduzierung der CO2-Emissionen. Der prozessstufenübergreifende, modellbasierte Ansatz führt zu einer bezüglich der Temperaturführung ökonomisch und ökologisch optimierten Produktionssteuerung des Stahlherstellungsprozesses. Das Vorhaben liefert damit einen wichtigen Beitrag zur Steigerung der Nachhaltigkeit bei der Stahlerzeugung.