BFI VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH

Ausgangssituation:

Der Stahlsektor steht im laufenden Wandel vor relevanten Herausforderungen, nämlich (a) Unterschiede in den Rohstoffqualitäten, die eine verstärkte Nutzung von Sekundärmaterialien erfordern, um Zero Waste-Konzepte voranzutreiben, und damit verbunden Prozessmodifikationen oder Materialsubstitutionen, (b) Auswirkungen auf die Endprodukteigenschaften im Mikro- und Makromaßstab sowie auf die Rückstandseigenschaften und deren potenzielle Wertsteigerung.  (c) Senkung von Produktionskosten und CO₂-Emissionen und Verbesserung der Prozess- und  Energieeffizienz verbessern, um mit Sekundärmaterialien zumindest die gleiche Produktqualität zu erreichen.

Projektziele:

Das Projekt CircSmeltSteel validiert die Verwendung metallurgischer Nebenprodukte als Sekundärrohstoffe für eine kohlenstoffarme Eisen- und Stahlherstellung und klärt die Auswirkungen der Stahlqualität auf die Produkteigenschaften, die die EU-Ziele in Netto-Null-Produktion, Nachhaltigkeit und Wettbewerbsfähigkeit erfüllen. Die gesamte Stahlherstellungskette ist mit vorgelagerten und nachgelagerten Prozessen abgedeckt. Zwei Niedrig-CO₂-Routen werden mit einem systembasierten Ansatz betrachtet, bei dem Nebenprodukte als sekundärer Rohstoff verwendet werden: der elektrische Schmelzofen (ESF) und der Elektrolichtbogenofen (EAF). Der produzierte Stahl wird bewertet, um das EU-Null-Fehler-Ziel zu erreichen.

Innovative Ansätze:

CircSmeltSteel entspricht dem EU-Null-Abfall-Ziel und der industriellen Symbiose, da ESF/EAF-Schlacken als Rohstoffe für andere Sektoren qualifiziert werden. Eine Kompetenzentwicklungsstrategie, die das Industry-5.0-Paradigma einschließt, wird die gesellschaftliche Bereitschaft für den Einsatz minderwertiger Materialien in bestehenden und neuen Stahlherstellungstechnologien mit niedrigem Kohlenstoffeinsatz fördern. Alle daraus gewonnenen Daten und Modelle werden in eine digitale Plattform integriert, die als ausgezeichnete Datenmanagementstrategie für F&E-Projekte in der Stahlindustrie dient.

Nutzen für die Industrie:

CircSmeltSteel wird das Bewusstsein für die Notwendigkeit schärfen, minderwertige Nebenprodukte für die grüne Roheisen- und Stahlproduktion zu nutzen und deren Skalierung zu erhöhen, um eine ressourceneffiziente, wettbewerbsfähige Wirtschaft zu ermöglichen. Das Geschäftspotenzial ist enorm mit einem jährlichen Recycling von Nebenprodukten von ~80 Mt (für ESF- und EAF-Routen) und der Möglichkeit, die Sinter-BF-Route in integrierten Anlagen zu ersetzen.

Fördermittelgeber:

Dieses Projekt wird im Rahmen des Forschungs- und Innovationsförderprogramms "Horizon Europe" der Europäischen Union gefördert. Die geäußerten Ansichten und Meinungen entsprechen jedoch ausschließlich denen der Autorinnen und Autoren und spiegeln nicht zwangsläufig die Ansichten der Europäischen Union wider. Weder die Europäische Union noch die bewilligende Stelle können dafür verantwortlich gemacht werden.