Wie Wasserstoff, Lichtbogenöfen und Energie bei nachhaltigen Feuerfestmaterialien eine Rolle spielen

Feuerfestmaterialien, wie sie heute verwendet werden, haben ihr volles Potenzial unter dem Gesichtspunkt der Nachhaltigkeit noch nicht ausgeschöpft. Betrachtet man ihren Einsatz in sehr energieintensiven Branchen wie Zement (wo die Produktion fast 7 Prozent der weltweiten CO₂-Emissionen ausmacht) und Stahl (wo die Produktion fast 8 Prozent der CO₂-Emissionen ausmacht), ist jetzt die Zeit für Veränderungen gekommen.

Lesen Sie weiter, um zu erfahren, wie Nachhaltigkeitstrends wie grüner Wasserstoff, Elektrolichtbogenöfen (EAF) und Energieeffizienz bei der Stahl- und Zementherstellung eine Rolle spielen.

Die Einführung der grünen Wasserstofftechnologie in Metallurgie- und Zementprodukten findet seit einiger Zeit statt. Viele Unternehmen auf der ganzen Welt führen es als Alternative zu Gas, Kohle und Abfall ein, um ihre Produktion umweltfreundlicher zu gestalten. Diese Umstellung spielt eine zunehmend wichtige Rolle, da sowohl die Stahl- als auch die Zementindustrie zusammen etwa 15 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen ausmachen.

Damit diese Umstellung stattfinden kann, müssen die feuerfesten Rezepturen komplett überarbeitet werden, um den höheren Temperaturen und der Korrosion standzuhalten, die mit dem Einsatz von Wasserstoff einhergehen. Wo die Branche noch hinterherhinkt, ist das Thema Preis. Heute kostet Wasserstoff etwa 4 €/Kilo. Dieser Preis muss auf 1 €/Kilo sinken, um wettbewerbsfähig und vorteilhaft zu sein.

Aber wenn wir erfolgreich sind, sind wir weniger auf Erdgasquellen angewiesen und können uns stattdessen auf Energie verlassen, die aus Windparks und Sonnenkollektoren gewonnen wird, um Wasserstoff zu produzieren. Dieser Ansatz zur Erzeugung von Wasserstoff ist nachhaltiger und ein Schlüssel zu den weltweit gesteckten Netto-Null-Emissionszielen.

Das altmodische Hochofenverfahren (BOF) wird vernachlässigt, da neue Ansätze mit Elektrolichtbogenöfen (EAF) mit Wasserstoff verwendet werden können, wodurch letztendlich die Emissionen reduziert werden. EAFs benötigen weitaus weniger Energie und die im Rahmen ihres Betriebs erzeugte Energie kann recycelt und wiederverwendet werden, was gut in das Gesamtbild der Kreislaufwirtschaft passt.

ArcelorMittal beispielsweise investiert 1 Milliarde € in Spanien in diese Änderung und bringt sie damit auf den besten Weg, eines der wenigen Stahlwerke zu werden, die weltweit null CO2-Emissionen erreichen.

EAFs, für die Produktion wird weniger feuerfestes Produkt pro Tonne Stahl benötigt, da die Materialien von höherer Qualität sind und daher eine höhere Leistung aufweisen als verglichen mit denen, die in herkömmlichen BOF verwendet werden.

Nach dem Anstieg der Energiepreise im Sommer 2022 und angesichts der Prognosen, dass der Energieverbrauch 2023 um durchschnittlich 46 Prozent höher sein wird als in den vergangenen Jahren, müssen feuerfeste Materialien ihren Schwerpunkt auf energieeffiziente Formulierungen legen.

Energieintensive Branchen wie Stahl und Zement richten ihren Schwerpunkt auf Dämmstoffe, weil sie auch bei den Kosten eine entscheidende Rolle spielen können Ersparnisse. Ein Trend, den wir täglich beobachten, ist die Verwendung moderner Lösungen wie ultraleichter Gussteile, um den Energieverbrauch zu reduzieren und die Wärmeableitung der Öfen zu verringern.

Darüber hinaus ist es wichtig, die Leistung und Haltbarkeit der Produkte zu verbessern, damit sie länger halten. Dies verlängert nicht nur die Lebensdauer des feuerfesten Materials, sondern reduziert auch die Anzahl der Wartungsstopps, wodurch letztendlich Zeit, Ressourcen und Energie eingespart werden, da die Produktion nicht unterbrochen werden muss.

Adrian Garcia ist Marktmanager bei IMCD Spanien und Business Development Manager für Industrial Solutions. Als Experte für feuerfeste Materialien arbeitet er seit mehr als 8 Jahren mit Kunden in Spanien und ganz Europa zusammen, um innovative Rezepturen zu entwickeln, die Zeit, Geld und Ressourcen sparen.