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

Primetals Technologies wird eine Pelletieranlage, drei Pfannenöfen und zwei RH-Entgaser an SAIL IISCO liefern. Das Foto zeigt Vertreter beider Unternehmen bei der Vertragsunterzeichnung.
05.03.2026

SAIL IISCO kooperiert mit Primetals Technologies

Steel Authority of India Limited (SAIL), ein führender indischer Stahlproduzent, erweitert sein IISCO-Stahlwerk in Burnpur und wählte dafür Primetals Technologies als Lie...

Anlagen Antrieb Deutschland Digitalisierung Draht EU Greenfield-Projekt HZ Indien Industrie ING KI Legierungen Lieferung Ltd Ltd. Metallurgie Optimierung Partnerschaft Primetals Produktion Prozessoptimierung Sensoren Spezialstahl Stahl Stahlindustrie Stahlwerk Steuerung Temperatur Unternehmen USA Vakuumpumpe Zusammenarbeit
Mehr erfahren
David Algermissen, Abteilungsleiter Sekundärrohstoffe/Schlackenmetallurgie im FEhS – Institut für Baustoff-Forschung, welches das Projekt koordiniert hat: „Die Arbeiten mit diesem großartigen Konsortium waren sehr erfolgreich. Es konnte sowohl Basiswissen rund um die Elektroroheisenschlacke aufgebaut werden bis hin zu Pilotversuchen zur Erzeugung von Hüttensand 2.0 im Tonnenmaßstab und die Prüfung im Zement und Beton. Nächste Schritte sind die normativen und rechtlichen Rahmenbedingungen, damit das Material auch zeitnah seinen Weg in den Markt finden kann, sobald die Schlacke bei thyssenkrupp entsteht.“ Das im Jahr 2021 gestartete Forschungsvorhaben „SAVE CO2“ von thyssenkrupp Steel, Heidelberg Materials, dem Institut für Technologien der Metalle der Universität Duisburg-Essen, Fraunhofer UMSICHT und FEhS-Institut wurde im Rahmen der Fördermaßnahme KlimPro-Industrie vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt sowie der Europäischen Union/NextGenerationEU gefördert und durch den DLR Projektträger betreut.
05.03.2026

Schlacken aus dekarbonisierter Stahlherstellung für Zement geeignet

Neue Schlacken, die bei der dekarbonisierten Stahlherstellung auf der Direktreduktionsroute im Einschmelzer entstehen, eignen sich als latent hydraulische Bindemittel in...

Bund CO2 CO2-Emissionen Direktreduktion Duisburg Einsatzstoffe Eisenschwamm Emissionen Energie Ergebnis Essen EU Forschung Forschungsprojekt Fraunhofer Hochofen Industrie ING Klima Metallurgie Produktion Roheisen Rohstoffe Schmelze Stahl Stahlherstellung Technik Thyssen thyssenkrupp Umwelt Wirtschaft
Mehr erfahren
Kerstin Maria Rippel, Hauptgeschäftsführerin der Wirtschaftsvereinigung Stahl
05.03.2026

Industrial Accelerator Act bleibt weit hinter dem Notwendigen zurück

Mit dem aktuell veröffentlichten Vorschlag zum Industrial Accelerator Act (IAA) stuft die Europäische Kommission die Stahlindustrie nun offiziell als strategischen Sektor...

Automotive Bund Energie Essen EU Industrie ING Investition Klima Klimaziel Klimaziele LED Lieferketten Nachhaltigkeit Produktion Stahl Stahlindustrie Transport Verteidigung Wirtschaft Wirtschaftsvereinigung
Mehr erfahren
Stefan Borgas, Chief Executive Officer
04.03.2026

RHI Magnesita Jahresergebnis 2025

RHI Magnesita, ein weltweit führender Anbieter von hochwertigen Feuerfestprodukten, -systemen und -lösungen, veröffentlicht die Jahresergebnisse zum 31. Dezember 2025.

Einsparung Entwicklung Ergebnis EU Feuerfest Feuerfestprodukte HZ ING Innovation Marktbedingungen Nachhaltigkeit Nordamerika Optimierung Produktion Recycling RHI Magnesita Strategie Transformation Unternehmen Vertrieb Wettbewerb
Mehr erfahren
Martin Reinke, Geschäftsbereichsleiter Digitale Services & E-Business
04.03.2026

DataConnecct von Nordwest erhält BSFZ-Siegel

Die Nordwest Handel AG stärkt ihre Position als innovationsgetriebener Partner im B2B-Handel: Das Verbundunternehmen hat die Online-Produktstammdatenplattform DataConnect...

Auszeichnung Automatisierung Bund Digitalisierung Entwicklung EU Forschung Getriebe Handel HZ ING Innovation Investition Nordwest Handel AG Service Unternehmen USA Wettbewerb Wirtschaft
Mehr erfahren