Trendthema
Betroffen waren die Kohlezufuhr für Produktionsprozesse im Elektrolichtbogenofen der Georgsmarienhütte - Quelle: GMH-Gruppe
13.02.2024

GMH optimiert Produktionprozesse durch Simulation

Die digitale Simulation von Produktionsprozessen ist einer der Schlüsselfaktoren für die Erreichung der vollständigen Dekarbonisierung bis 2039, die sich die GMH Gruppe zum Ziel gesetzt hat. Einst Vorreiter unter den mittelständischen Unternehmen beim Aufbau einer eigenen Simulationsabteilung, kann GMH heute schon von signifikanten Einsparungen profitieren.

Durch Simulation konnte GMH seine Prozesse effizienter machen und damit einerseits CO2-Emissionen reduzieren sowie die Verbräuche von Primär- und Sekundärenergie wie etwa Strom und Kohle senken.

Weniger Emissionen durch Simulation

Die Dissertation eines Metallurgie-Experten gab den Anstoß zur gezielten Erprobung neuer Schemata der Kohlezufuhr für Produktionsprozesse im Elektrolichtbogenofen der Georgsmarienhütte. Diesen hatte das Unternehmen als Vorreiter einer nachhaltigen Stahlproduktion bereits vor gut 30 Jahren anstelle der herkömmlichen Hochofenroute eingeführt.

Dafür werteten die Experten des Simulationsteams in enger Abstimmung mit der Fertigung Daten historischer Produktionschargen mittels Machine Learning-Verfahren aus – und generierten so wertvolle Prognosen für künftige optimierte Möglichkeiten bei Produktionsabläufen. So konnten neue Schemata definiert und in nurmehr wenigen Betriebsversuchen bestätigt werden.

Die validierten Ergebnisse setzten so den Standard für eine energieeffizientere und damit umweltfreundlichere Stahlproduktion bei GMH. Mit den neuen Prozessen werden nun signifikante Einsparungen in der Stahlproduktion realisiert: Je Tonne Flüssigstahl werden nun zehn Kilowattstunden weniger Schmelzstrom verbraucht und rund fünf Kilogramm weniger Kohle. Allein diese Optimierungen verringern die CO2-Emissionen um 14,7 Kilogramm pro Tonne produzierten Flüssigstahls.

Dr. Alexander Becker, CEO der GMH Gruppe, sagt:
„Mit solchen Projekten stellen wir die Weichen für die Zukunft, um GMH schon heute so zu positionieren, dass wir auch in 20 Jahren noch konkurrenzfähig sind. Dabei spielt die digitale Transformation eine zentrale Rolle. Das haben wir als eines der ersten mittelständischen Stahlwerke erkannt und werden diesen Weg auch sukzessive weitergehen.“

Folgeprojekte für die langfristige Wettbewerbsfähigkeit

Dies gilt umso mehr, als die Erfahrungen aus diesem Projekt für den eingeleiteten Umstieg auf biogene Kohle genutzt werden. Im laufenden Jahr möchte GMH das Ziel der Produktion von 60.000 Tonnen seines CO2-reduzierten Qualitätsstahl „Green Power Premium“ erreichen.

Der Einsatz von biogener Kohle spielt dabei eine entscheidende Rolle für die GMH Gruppe. In Kombination mit dem Einsatz erneuerbarer Energien für den Betrieb der Elektrolichtbogenöfen kann GMH die CO2-Emissionen auf nur noch 0,05 Tonnen CO2 pro erzeugter Tonne Stahl reduzieren – im Vergleich zu etwa zwei Tonnen bei der herkömmlichen Hochofenroute.

Präzise Vorhersagen sind entscheidend

Die Abteilung ist jedoch nicht nur auf die Kohlezufuhr oder Ofenfahrweisen spezialisiert. Sie deckt in ihren Projekten die gesamte Breite der Stahlherstellung und Weiterverarbeitung ab, wie etwa die Simulation von Strömungen, Erstarrung, Umformung, Thermodynamik sowie den logistischen Materialfluss und chemische Prozesse.

Den größten Hebel für Einsparungen bieten energieintensive Prozesse, etwa das Gießen in all seinen unterschiedlichen Ausprägungen, sowie das Walzen und Schmieden. Die große Herausforderung: Eine wirklich zielführende Simulation muss sehr exakt sein, damit nurmehr wenige praktische Versuchsabläufe während des Regelbetriebs der Anlagen für das gewünschte Ergebnis benötigt werden.

Ein starkes Team mit kompetenten Partnern

Das Ganze funktioniert nur mit starken Partnern – sowohl intern als auch extern. Die Mitglieder des Simulationsteams ergänzen sich mit ihren unterschiedlichen Fähigkeiten an der Schnittstelle zwischen Ingenieurswissen, Expertise in Werkstoffen und Produktionsprozessen.

Es ist ein internationaler Schmelztiegel der Kompetenzen von Metallurgie über Strömungsmechanik und Umformung bis hin zur Verfahrenstechnik. Es kommt einzig und allein auf die Expertise und die Fähigkeit zur partnerschaftlichen Zusammenarbeit an.

Das Team steht in seinen Projekten stets im engen Austausch mit der eigentlichen Stahlproduktion und setzt auch auf externe Partner für Spezialsoftware-Lösungen und Hardwarespezialisten, die Hochleistungsinfrastrukturen liefern.

(Quelle: GMH Gruppe)

Schlagworte

AnlagenCO2DekarbonisierungEinsparungElektrolichtbogenofenEmissionenEnergieErgebnisEssenEUHochofenIMUINGLichtbogenofenMetallurgieOptimierungPartnerschaftProduktionProduktionsprozessSchmiedenSoftwareStahlStahlherstellungStahlproduktionStahlwerkTechnikTransformationUmformungUmweltUnternehmenUSAWalzenWerkstoffWerkstoffeWettbewerbZusammenarbeit

Verwandte Artikel

Sitz der voestalpine in Linz
12.02.2025

voestalpine sieht sich mit Diversifikation auf Kurs

Die voestalpine registrierte für das Geschäftsjahr 2024/25 eine positive Entwicklung für die Bereiche Bahninfrastruktur und Luftfahrt. Der Bedarf der Energieindustrie küh...

Automobil Automotive Bauindustrie Betriebsergebnis Brasilien China Deutschland Edelstahl Energie Entwicklung Ergebnis EU Hochregallager Indien Industrie ING Instandhaltung Investition Kentucky Lagertechnik LED Maschinenbau Nordamerika Produktion Software Stahl Strategie Technik Unternehmen USA Verkauf Vertrieb Voestalpine AG Werkstoff Werkstoffe Wirtschaft Wirtschaftslage Zahlen
Mehr erfahren
VDMA-Hauptgeschäftsführer Thilo Brodtmann
11.02.2025

VDMA fordert Maßnahmen zur Stärkung der Wettbewerbsfähigkeit

Im Zuge des neuen Arbeitsprogramms der EU-Kommission fordert VDMA-Hauptgeschäftsführer Thilo Brodtmann schnelle Entlastungen und weniger Bürokratie für die Mitgliedsunter...

Anlagen Anlagenbau CO2 Ergebnis EU EU-Kommission Industrie ING Lieferketten Nachhaltigkeit Politik Unternehmen Wettbewerb
Mehr erfahren
(Von links nach rechts: Carlo Cascino, SMS group; David Maurizio, SMS group; Rumi Masih, Future Forgeworks; Courtney Walker, Future Forgeworks; Francisco Parot, Future Forgeworks; Bernhard Steenken, SMS group; Rohan Richardson, Future Forgeworks; Jason Whitaker, Future Forgeworks; Serena Turner, Future Forgeworks; Scott Waddell, Future Forgeworks; Andrea Mas, SMS group; Paolo Marin, SMS group
10.02.2025

SMS erhält Auftrag aus Australien

Future Forgeworks, ein australischer Stahlhersteller, hat SMS group beauftragt, eine Anlage mit Continuous Mill Technology zu liefern. Dies umfasst EAF, Rauchgasaufbereit...

Anlagen Anpassung Australien Automation Betonstahl Bramme CO2 Dekarbonisierung Emissionen Energie Entwicklung Erdgas EU Green Steel HZ IBU Industrie ING Konstruktion Lichtbogenofen Lieferung Nachhaltigkeit Partnerschaft Pfannenofen Produktion SMS group Stahl Stahlherstellung Stahlproduktion Stahlwerk Unternehmen USA Walzen Wettbewerb Zusammenarbeit
Mehr erfahren
Produktion bei ArcelorMittal in Hamburg
07.02.2025

ArcelorMittal erwartet steigende Nachfrage in 2025

ArcelorMittal gibt die Ergebnisse für Q4/2024 bekannt und erwartet eine steigende Nachfrage. Der Konzern plant Investitionen für 2025 in einer voraussichtlichen Höhen von...

ABB Automobil Bergbau Betriebsergebnis Brasilien CO2 Dekarbonisierung Dividende Elektroband Elektrolichtbogenofen Elektrolyse Elektrostahlwerk Emissionen Energie Entwicklung Ergebnis Essen EU Flachprodukte HZ Indien Industrie ING Instandhaltung Investition Lichtbogenofen Lieferung Marktbedingungen Messe Nordamerika Optimierung Politik Produktion Restrukturierung Sinter Spanien Stahl Stahlindustrie Stahlwerk Unternehmen USA Weltwirtschaft Wettbewerb Wirtschaft
Mehr erfahren
Hubbalkenofen bei ArcelorMittal in Duisburg
06.02.2025

Neue Sauerstoffbrenner für Hubbalkenofen

Mit der Umstellung auf zwei Sauerstoffbrenner am Hubbalkenofen im Drahtwalzwerk hat ArcelorMittal Duisburg einen weiteren Schritt in Richtung mehr Nachhaltigkeit getan. B...

ArcelorMittal Automobil Brenner CO2 Dekarbonisierung Draht Drahtwalzwerk Duisburg Einsparung Emissionen Energie Energieeffizienz Erdgas EU Hubbalkenofen Industrie ING Klima Klimaziel Klimaziele Maschinenbau Nachhaltigkeit Umwelt Unternehmen Walzwerk Wasserstoff
Mehr erfahren