Stahl ist ein unverzichtbarer Rohstoff für Bau- und Konstruktionsprojekte. Doch die enorme Nachfrage nach Stahl geht mit hohen Emissionen einher. Die Stahlindustrie steht vor der Herausforderung, ihre CO2-Emissionen drastisch zu reduzieren, um den Anforderungen der Kunden gerecht zu werden. Der Schlüssel dazu liegt in der Produktion von „grünem Stahl” – einer emissionsarmen Variante, die neue Technologien bzw. Prozesse setzt. Erfahren Sie, wie die Elektrifizierung und Digitalisierung die Stahlindustrie in eine nachhaltige Zukunft führen können.
Stahl findet in vielen Bereichen seinen Einsatz – ob im Gebäude, Schieneninfrastruktur oder in Maschinen. Die Nachfrage nach diesem wertvollen Rohstoff hat sich in den letzten 50 Jahren verdreifacht und wird 2023 voraussichtlich 1,8 Megatonnen erreichen. Allerdings geht der Bedarf an Stahl mit enormen Emissionen einher, da 70% der weltweiten Stahlproduktion Kohle zur Stromerzeugung nutzt. Dadurch ist die Stahlindustrie für bis zu 9% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich.
Wasserstoff-Reduktion und Lichtbogenofen
Aufgrund der Klimakrise sind Stahlwerke nun gefordert „grünen Stahl“ produzieren, der auf Elektrizität als Energieträger zurückgreift, um die Kohlenstoffemissionen zu senken. Ein vielversprechender Ansatz ist die Produktion von direktreduziertem Eisen (DRI) mit Wasserstoff als Reduktionsmittel, anstatt Kohle oder Erdgas zu verwenden. Dieser Prozess kann die CO2-Emissionen um 50% bis 90% reduzieren. Zudem kann der Elektro-Lichtbogenofen (EAF) eingesetzt werden, um Roheisen mit grünem Strom zu schmelzen und die Effizienz im Vergleich zu herkömmlichen Hochöfen zu verbessern.
Effizienzoptimierung mit Hilfe von smarten Daten
Um die Kosten zu senken, ist es wichtig, den Einsatz von Energie in der Stahlproduktion effizienter zu gestalten. Digitale Prozess- und Energiemanagementlösungen können dabei helfen. Ein digitaler Zwilling ermöglicht es Ingenieuren, den Anlagenzustand genau zu erkennen und Ineffizienzen zu beseitigen. Die Zusammenführung von Energie- und Prozessdaten in einer Monitoring Lösung sowie ein aktives Energiemanagement mittels Microgrids tragen ebenfalls zur umweltfreundlichen Stahlproduktion bei.
Konvergenz von Energie und Prozessen
Die Lösungsarchitektur EcoStruxure Power and Process von Schneider Electric und AVEVA führt Elektro- und Automatisierungssysteme zusammen, um eine optimale Prozessleistung und Energieeffizienz zu gewährleisten. Die kombinierte Betrachtung von Energieverbräuchen und Produktionsdaten ermöglicht es, die Energiestückkosten zu bestimmen und Daten für Scope-3-Auswertungen bereitzustellen.
Die Elektrifizierung der Stahlproduktion in Kombination mit digitalen Lösungen bietet eine vielversprechende Möglichkeit, die CO2-Emissionen der Stahlindustrie zu reduzieren. Effiziente Nutzung von Energie, Fehlerreduzierung und genaue Aussagen über Energiestückkosten und den damit verbundenen CO2-Fußabdruck sind entscheidend, um grünen Stahl wettbewerbsfähig zu machen.
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