idw – Informationsdienst Wissenschaft

Nachrichten, Termine, Experten

Grafik: idw-Logo
Thema Corona

Imagefilm
Science Video Project
idw-News App:

AppStore



Teilen: 
12.10.2021 11:17

Kreislaufwirtschaft und CO2-Einsparung: BAM-Projekt zur Verwertung von Stahlwerksschlacken verspricht doppelten Nutz

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) Unternehmenskommunikation
Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)

    Berlin, 12.10.2021. Große Mengen an Schlacke aus der Stahlproduktion bleiben heute für die Kreislaufwirtschaft ungenutzt. Dabei ließe sich aus dem Reststoff nicht nur Roheisen gewinnen, sondern auch ein CO2-sparendes Bindemittel für die Zementindustrie. Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung optimiert jetzt das Verfahren, um es schnell in die Anwendung zu bringen.

    In der Stahlproduktion werden in Deutschland jedes Jahr über 5 Millionen Tonnen an Schlacke erzeugt – eine wertvolle Ressource, die zu rund 30 Prozent aus Eisenoxid besteht. Die Schlacke aus den Stahlwerken geht zum größten Teil beim Straßenbau in Asphalt und Beton ein, in Wasserbausteine für Kanäle oder Schotter für Gleisbette. Das bedeutet auch: Das gebundene Eisen wird nicht entsprechend seiner stofflichen Potenziale genutzt und ist für das Recycling verloren.

    An der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) startet jetzt ein Projekt, das auf ein Zero-Waste-Konzept zielt, also auf die möglichst vollständige Verwertung der Schlacke. „Wir wollen das Eisenoxid aus der Schlacke zu Roheisen reduzieren und so wieder der Stahlproduktion zuführen“, erklärt Christian Adam, Leiter des Projekts und Experte für Kreislaufwirtschaft an der BAM. „So ließen sich allein in Deutschland jedes Jahr 600.000 Tonnen an Roheisen zurückgewinnen und damit 900.000 Tonnen Eisenerz ersetzen, die sonst importiert werden müssten.“

    Die BAM konnte bereits demonstrieren, dass das Verfahren technisch funktioniert. Mehr noch: Es besitzt sogar einen zweiten großen Nutzen: Bei dem Prozess der Eisenreduktion wird als Nebenprodukt ein hochwertiges mineralisches Bindemittel erzeugt. Es könnte in der Zementindustrie anstatt des üblichen Portlandzementklinkers eingesetzt werden. Portlandzementklinker wird aus Primärrohstoffen hergestellt, die aufwändig im Bergbau gewonnen und unter hohem Energieaufwand und entsprechenden CO2-Emissionen verarbeitet werden müssen. Die Zementindustrie zählt weltweit mit acht Prozent des gesamten CO2-Ausstoßes zu den größten Emittenten des Klimagases. Das neue Bindemittel könnte also helfen, viele Tonnen an schädlichem Treibhausgas einzusparen und gleichzeitig den Rohstoffbedarf der Zementproduktion zu mindern.

    Die technische Herausforderung: Der Prozess erfordert Temperaturen von über 1.800 Grad Celsius. Bislang wird Schlacke in Stahlwerken aber bei nur 1.600 Grad abgestochen. Es würde also sehr viel Energie erfordern, auf die höhere Betriebstemperatur zu gelangen. Daher ist der Prozess mit dem doppelten Nutzen heute im industriellen Maßstab weder technisch durchführbar noch wirtschaftlich.

    „Hier setzen wir mit unserem neuen Projekt an“ erklärt Christian Adam. „Wir wollen das Verfahren so anpassen, dass es sich großtechnisch realisieren lässt – und dabei auch rechnet. Dazu werden wir die Zusammensetzung der Schlacke so modifizieren, dass die Eisenrückgewinnung auch bei geringeren Temperaturen durchgeführt werden kann und damit den Aufwand des Verfahrens deutlich verringern. Gleichzeitig sollen die positiven Eigenschaften der reduzierten Schlacke erhalten bleiben, die später dem Zement Festigkeit geben.“

    Praxisnähe und Marktfähigkeit sind dabei entscheidende Kriterien: In das Projekt sind mit der ArcelorMittal Eisenhüttenstadt ein Stahlhersteller sowie über Kooperationen mit der Cemex Deutschland AG und der Spenner GmbH & Co. KG. zwei Zementhersteller eingebunden.

    Auf Basis der Projektergebnisse wird ArcelorMittal Eisenhüttenstadt einen großtechnischen Demonstrator planen, mit dem der Prozess in einem Hüttenwerk erprobt und integriert werden kann. Die Zementhersteller werden die Leistungsfähigkeit des gewonnenen Bindemittels bewerten; das Öko-Institut e.V. abschließend in einer Bilanz ermitteln, welche ökologischen Vorteile sich aus der Anwendung des Verfahrens insgesamt sowohl für die Stahl- als auch die Zementindustrie ergeben.

    Die BAM besitzt einen Schwerpunkt im Bereich Kreislaufwirtschaft und über 20 Jahre Erfahrung im Bereich der Nachbehandlung von Schlacken.

    Das Projekt wird im Rahmen der Fördermaßnahme „Ressourceneffiziente Kreislaufwirtschaft“ durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung unterstützt.

    Kontakt:
    Referat Kommunikation, Marketing
    Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM)
    T: + 49 30 8104-1013
    presse@bam.de
    www.bam.de
    _________________________________________________

    150 Jahre BAM – Wissenschaft mit Wirkung. Feiern Sie mit uns: www.150.bam.de
    Unser Auftrag: Sicherheit in Technik und Chemie. Weitere Informationen unter www.bam.de
    Abonnieren Sie unseren Newsletter: www.150.bam.de/newsletter
    Folgen Sie uns auf Twitter: twitter.com/BAMResearch

    Über die BAM

    Die BAM gewährleistet Sicherheit in Technik und Chemie.
    Die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) ist eine Bundesoberbehörde im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie.

    Die BAM forscht, prüft und berät zum Schutz von Mensch, Umwelt und Sachgütern. Im Fokus aller Tätigkeiten in der Materialwissenschaft, der Werkstofftechnik und der Chemie steht dabei die technische Sicherheit von Produkten und Prozessen. Dazu werden Substanzen, Werkstoffe, Bauteile, Komponenten und Anlagen sowie natürliche und technische Systeme von volkswirtschaftlicher Dimension und gesellschaftlicher Relevanz erforscht und auf sicheren Umgang oder Betrieb geprüft und bewertet. Die BAM entwickelt und validiert Analyseverfahren und Bewertungsmethoden, Modelle und erforderliche Standards und erbringt wissenschaftsbasierte Dienstleistungen für die deutsche Wirtschaft im europäischen und internationalen Rahmen.

    Sicherheit macht Märkte.

    Die BAM setzt und vertritt für Deutschland und seine globalen Märkte hohe Standards für Sicherheit in Technik und Chemie zur Weiterentwicklung der erfolgreichen deutschen Qualitätskultur „Made in Germany“.


    Weitere Informationen:

    https://www.bam.de/Navigation/DE/Themen/Umwelt/Kreislaufwirtschaft/ressourcenrue...


    Merkmale dieser Pressemitteilung:
    Journalisten, Wirtschaftsvertreter, Wissenschaftler
    Bauwesen / Architektur, Energie, Umwelt / Ökologie, Werkstoffwissenschaften, Wirtschaft
    überregional
    Forschungs- / Wissenstransfer, Forschungsprojekte
    Deutsch


    Doppelter Vorteil: Roheisen wird zurückgewonnen und zugleich ein klimafreundliches Bindemittel erzeugt.


    Zum Download

    x

    Hilfe

    Die Suche / Erweiterte Suche im idw-Archiv
    Verknüpfungen

    Sie können Suchbegriffe mit und, oder und / oder nicht verknüpfen, z. B. Philo nicht logie.

    Klammern

    Verknüpfungen können Sie mit Klammern voneinander trennen, z. B. (Philo nicht logie) oder (Psycho und logie).

    Wortgruppen

    Zusammenhängende Worte werden als Wortgruppe gesucht, wenn Sie sie in Anführungsstriche setzen, z. B. „Bundesrepublik Deutschland“.

    Auswahlkriterien

    Die Erweiterte Suche können Sie auch nutzen, ohne Suchbegriffe einzugeben. Sie orientiert sich dann an den Kriterien, die Sie ausgewählt haben (z. B. nach dem Land oder dem Sachgebiet).

    Haben Sie in einer Kategorie kein Kriterium ausgewählt, wird die gesamte Kategorie durchsucht (z.B. alle Sachgebiete oder alle Länder).