Einen vielversprechenden Ansatz zur Wiederverwendung der bei der Roheisenentschwefelung entstehenden Schlacke und zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks verfolgt thyssenkrupp MillServices & Systems: Statt die bei der Entschwefelung entstehende Schlacke zu entsorgen, finden deren Bestandteile industrieübergreifend Wiederverwendung. Das geschieht als Baustoff, als Dünger in der Landwirtschaft und in der Stahlproduktion. Ein entsprechendes Forschungsprojekt startete am 1. Januar 2022 und erfolgt gemeinsam mit zwei Fraunhofer-Instituten, der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, einem Zementhersteller sowie einem Anlagenbauer.
„Wir verfolgen einen Zero-Waste-Ansatz: Unser Ziel ist die vollumfassende Wiederverwendung der bei der Roheisenentschwefelung entstehenden Schlacke“, erklärt Dr. Michael Dohlen, der bei thyssenkrupp MillServices & Systems den Bereich Forschung und Entwicklung leitet und das Projekt federführend betreut.
Das Prinzip: Vor der Weiterverarbeitung des im Koks-Hochofen erzeugten Roheisen im Stahlwerk, reduziert das Unternehmen den Schwefelgehalt mit Hilfe von Kalkverbindungen. Dabei entsteht Roheisenentschwefelungsschlacke, die Eisen, calcium- und siliciumhaltige Mineralien und Schwefel enthält. Bisher verwendet das Unternehmen Teilmengen in der Eisenherstellung wieder und entsorgt den Großteil auf knapper werdenden Deponien.
Wiederverwertung aller Bestandteile
thyssenkrupp MillServices & Systems will das ändern und Mithilfe der am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP genutzten elektrodynamischen Fragmentierung das gesamte Eisen aus der Schlacke zurückgewinnen und wiederverwenden. Die enthaltenen kalk- und siliciumhaltigen Mineralien werden ebenfalls extrahiert und kommen beispielsweise in der Zementindustrie zur Anwendung. Der Schwefel steht der Düngemittelindustrie zur Verfügung. Von den geschätzt 450.000 Tonnen Roheisenentschwefelungsschlacke, die pro Jahr in Deutschland entstehen, könnten mit diesem Verfahren 200.000 Tonnen in der Eisen- und Stahlindustrie wiederverwendet werden. 180.000 Tonnen sind es in der Zementbranche und 22.000 Tonnen in der Düngemittelindustrie. Dies schafft eine Kreislaufwirtschaft und eine Schonung natürlicher Ressourcen wie Kalkstein- und natürliche Sandvorkommen setzt ein. Die CO2-Emissionen in den beteiligten Industriezweigen reduzieren sich.
Das Forschungsprojekt zahlt auf die Nachhaltigkeitsstrategie von thyssenkrupp Materials Services ein, der Dachgesellschaft von thyssenkrupp MillServices & Systems. Ziel des globalen Werkstoffhändlers und -dienstleisters ist es, ab 2030 klimaneutral zu agieren. Neben den Ansprüchen an die eigene Organisation, unterstützt Materials Services seine Kunden mit grünen Produkten und nachhaltigen Supply-Chain-Lösungen.
Das Forschungsprojekt
Das Verbundprojekt mit dem Titel „Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung – Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke (RESycling)“ läuft über vier Jahre und ist vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit der Maßnahme „Vermeidung von klimarelevanten Prozessemissionen in der Industrie (KlimPro-Industrie)“gefördert. Die thyssenkrupp MillServices & Systems ist ein führender Anbieter von Industriedienstleistungen mit System. Die Industriedienstleistungen gliedern sich in fünf Geschäftsbereiche. Einer davon ist das Schlackenmanagement und umfasst Flüssigschlackentransporte, Aufbereitung, Metallseparation, Schlackenvermarktung sowie Forschung & Entwicklung. Die Gesellschaft gehört zu Materials Services.