Flexiblerer Einsatz von unterschiedlichen Energieträgern am Lichtbogenofen, um die direkten und indirekten CO₂-Emissionen des Prozesses durch neu entwickelte Fahrweisen hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Auswirkungen zu reduzieren.

Ziel und Vorgehen

Ziel des Projektes ist es, die direkten und indirekten CO₂-Emissionen des Prozesses durch den flexibleren und effizienteren Einsatz von unterschiedlichen Energieträgern am Lichtbogenofen zu reduzieren. Unterschiedliche Fahrweisen sollen entwickelt und hinsichtlich ihrer ökologischen und ökonomischen Auswirkungen unter verschiedenen Rahmenbedingungen bewertet werden. Dazu müssen zunächst die Rahmenbedingungen und durch die Prozessführung, Metallurgie und installierten Anlagen gegebenen Grenzen in den verschiedenen Prozessphasen identifiziert werden. Basierend darauf kann mit der Hilfe von Prozessmodellen und Ökobilanzen eine große Anzahl möglicher Fahrweisen untersucht werden, um mögliche Verbesserungspotentiale zu identifizieren und zu bewerten.

Dazu soll ein modellbasiertes Werkzeug als Entscheidungshilfe bei der Auswahl geeigneter Fahrweisen für jede einzelne Charge entwickelt werden. Durch Betriebsversuche sollen im Anschluss die Modellergebnisse validiert und die Umsetzbarkeit der vorgesehenen Maßnahmen im Stahlwerksbetrieb dargestellt werden. Die Anwendbarkeit und das Einsparpotential sollen am Beispiel einer optimierten Brennersteuerung nachgewiesen werden. Die Gasphase inklusive der Brenner und Nachverbrennung soll darüber hinaus mittels CFD (Computational Fluid Dynamics) Simulation untersucht und optimiert werden, um sicherzustellen, dass auch bei unterschiedlichen und von der aktuellen Betriebsweise abweichende Massenströme und Leistungen ein effizienter Betrieb möglich ist. Neben dieser Untersuchung mittelfristiger Einsparpotentiale durch einen flexibleren und effizienteren Betrieb unter den aktuell und in absehbarer Zukunft gegebenen Rahmenbedingungen sollen am Beispiel des Einsatzes von Wasserstoffbrennern auch längerfristig denkbare Ansätze durch die entwickelten Simulationsmodelle untersucht und bewertet werden.