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

Von links: Herbert Eibensteiner, CEO der voestalpine AG und Franz Kainersdorfer, Mitglied des Vorstandes der voestalpine AG und Leiter der Metal Engineering Division
19.06.2026

voestalpine: greentec steel im Zeitplan

Die voestalpine nimmt an ihrem Standort Donawitz in knapp einem Jahr wie geplant einen Elektrolichtbogenofen (EAF) in Betrieb und kombiniert so Elektrostahlproduktion mi...

Aufsichtsrat CO2 CO2-Emissionen Donawitz Einsparung Elektrolichtbogenofen Emissionen EU Hochofen Inbetriebnahme Industrie ING Investition Kernaggregate Klima Klimaschutz Lichtbogenofen Logistik Metallurgie Montage Produktion Schrott Schulung Sinter Sinteranlage Stahl Stahlproduktion Stahlwerk Strategie Transformation Umwelt Voestalpine AG Vorstand Weiterbildung
Mehr erfahren
19.06.2026

thyssenkrupp-Aufsichtsrat stimmt für Verselbstständigung von tk accelis

tk accelis (vormals thyssenkrupp Materials Services) soll im Wege einer Abspaltung als eigenständiges Unternehmen aufgestellt werden und an die Börse geführt werden.

Distribution DSV Entwicklung EU Getriebe Handel IBU Industrie ING Lieferketten Service Strategie Thyssen thyssenkrupp Thyssenkrupp AG Thyssenkrupp Materials Services Transformation Unternehmen Verteidigung Vorstand Werkstoff
Mehr erfahren
Hauptgeschäftsstelle Berlin
18.06.2026

Gesamtmetall meldet Verluste an Arbeitsplätzen

M-E-Beschäftigung sinkt seit nunmehr zweieinhalb Jahren ununterbrochen. Arbeitsplatzverluste bislang trotzdem nur halb so hoch wie Produktionsrückgang. Ausrüstungsinvesti...

ABB Bund Deutschland EU IBU Industrie ING Investition Produktion Unternehmen Wettbewerb Zahlen
Mehr erfahren
Vormaterial-Lager, Burbach
18.06.2026

SHS erhält Auszeichnung für Klimaschutz

SHS-Gruppe erhält erneut Bestnote für klimafreundliches Lieferketten-Engagement.

Auszeichnung CDP Dekarbonisierung Dillinger EU Europa ING Klima Klimaschutz Lieferketten Nachhaltigkeit Saarstahl SHS – Stahl-Holding-Saar GmbH & Co. KGaA Stahl Strategie Transformation Unternehmen
Mehr erfahren
Grafik der geplanten Anlage
17.06.2026

U.S. Steel beauftragt Midrex mit Bau einer DRI-Anlage

Mit einer Investition von 1,9 Milliarden US-Dollar entsteht bei Big River Steel Works eine Midrex-Anlage mit einer Jahreskapazität von 2,5 Millionen Tonnen

Bergbau Bund Direktreduktion DRI-Anlage Einsatzstoffe Eisenschwamm Emissionen Energie Energieeffizienz Erdgas EU Hochofen HZ Inc. Industrie ING Investition Konverter Lieferketten Midrex Modernisierung Nachhaltigkeit Nippon Steel Nordamerika Partnerschaft Produktion Schmelze Stahl Stahlherstellung Stahlindustrie Stahlproduktion Stahlwerk Transport Unternehmen USA Verkauf Wettbewerb Wirtschaft
Mehr erfahren