Der saarländische Wärmespeicherhersteller Kraftblock hat eine Studie zur Nutzung industrieller Abwärme in der Stahlproduktion veröffentlicht. Die Untersuchung entstand im Rahmen des Renewable-Energy-Solutions-Programms (RES-Programm) mit Unterstützung der Deutschen Energie-Agentur (dena). Sie betrachtet acht Prozesse der Stahlherstellung und -verarbeitung, bei denen bislang ungenutzte Wärme zurückgewonnen und mithilfe thermischer Speicher für andere Produktionsschritte bereitgestellt werden könnte.
Die untersuchten Anwendungen reichen von der Sinterkühlung und der Nutzung von Fackelgasen über die Abgase des Elektrolichtbogenofens bis zur Kokstrockenkühlung. Ziel ist es, Abwärme zeitlich vom Entstehungsprozess zu entkoppeln und bei Bedarf als Prozesswärme einzusetzen. Welche Energiemengen sich tatsächlich nutzen lassen, hängt unter anderem von den Temperaturen, den Betriebsabläufen und dem Wärmebedarf am jeweiligen Standort ab.
Abwärme in acht Prozessen der Stahlproduktion untersucht
Bei Elektrolichtbogenöfen nennt die Studie die Vorwärmung von Stahlschrott als möglichen Ansatz zur Energieeinsparung. Dadurch könnten nach den angeführten Untersuchungen bis zu 20 Prozent des Strombedarfs eingespart werden. Bei der Pfannenvorwärmung verweist Kraftblock auf eine Fallstudie von JSW Steel, der zufolge 50 bis 60 Prozent der eingesetzten Heizenergie über das Abgas verloren gehen.
Auch beim Warmwalzen sieht die Untersuchung Potenzial für eine weitergehende Wärmerückgewinnung. Eine Fallstudie bei Gerdau Ameristeel in den USA beziffert die Abgasverluste auf rund 30 Prozent der gesamten Ofenverluste, obwohl bereits eine Wärmerückgewinnung installiert ist. Die genannten Werte beziehen sich auf unterschiedliche Anlagen und Fallstudien; sie lassen sich daher nicht unmittelbar auf sämtliche Stahlwerke übertragen.
Thermische Speicher bei Tata Steel im Einsatz
Als industrielles Anwendungsbeispiel führt Kraftblock ein Projekt bei Tata Steel im indischen Jamshedpur an. Dort sollen zwei Speichereinheiten mit jeweils zehn Megawattstunden Kapazität Abwärme aus der Sinterkühlung bei Temperaturen von bis zu 600 Grad Celsius aufnehmen. Für das Projekt nennt der Hersteller jährliche Einsparungen von umgerechnet 120 Gigawattstunden Gas und 22.000 Tonnen CO₂. Aus der Mitteilung geht nicht eindeutig hervor, ob es sich dabei um bereits gemessene Ergebnisse oder um berechnete Jahreswerte handelt.
Eine weitere Modellrechnung von Kraftblock beziffert den Energiewert abgefackelter Prozessgase in einem durchschnittlichen europäischen Stahlwerk auf knapp 14 Millionen Euro jährlich. Zugrunde gelegt werden 162 Gigawattstunden Prozessgas pro Jahr und ein Gaspreis von rund 86 Euro je Megawattstunde zum 14. Oktober 2026. Der rechnerische Energiewert ist allerdings nicht mit einer tatsächlich erzielbaren Kosteneinsparung gleichzusetzen. Dafür wären unter anderem der technisch nutzbare Anteil der Abwärme sowie die Investitions- und Betriebskosten der Wärmerückgewinnung zu berücksichtigen.
Thomas Wenzel, Teamleiter Zukunft der Energieversorgung bei der dena, sieht in thermischen Energiespeichern eine Möglichkeit, Energie zeitlich zu entkoppeln und bedarfsgerecht als Prozesswärme bereitzustellen. Nach seiner Einschätzung können sie dazu beitragen, Energieeffizienz, Versorgungssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit miteinander zu verbinden.
Kraftblock-Gründer und Geschäftsführer Martin Schichtel verweist auf den zunehmenden Stellenwert der Energieeffizienz in der Stahlindustrie. Nach Auffassung des Unternehmens können Stahlhersteller bereits mit verfügbarer Technik bislang ungenutzte Wärmemengen zurückgewinnen. In welchem Umfang sich daraus wirtschaftliche Vorteile ergeben, muss jedoch für die jeweiligen Produktionsprozesse und Standorte bewertet werden.
Foto: Kraftblock
