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Die „NoWaste“-Strategie der Georgsmarienhütte

Stahl ist und bleibt der wichtigste Konstruktionswerkstoff weltweit. Was ihn besonders auszeichnet, ist seine einzigartige Recyclingfähigkeit. Genau dort setzt unsere nachhaltige Strategie für die Stahlproduktion an. Das Ziel: „NoWaste.“

Jeden Tag stellen sich unsere Stahlwerker der Herausforderung, die Prozesse in der Stahlerzeugung weiter zu optimieren. Dabei setzen sie auf ihr Wissen als Hochtemperaturverfahrenstechniker, die im Tagesgeschäft feuerflüssige Massen wie Stahl und Schlacke bei Temperaturen bis zu 1.650 °C beherrschen. Dieses Know-how macht es möglich, neue Lösungen zum stofflichen und thermischen Recycling für weitere Stoffkreisläufe anzubieten. Daher zielt die „NoWaste“-Strategie der Georgsmarienhütte GmbH darauf ab, künftig nur noch werthaltige Stoffe über die Werksgrenzen zu transportieren und intern sinnvoll einzusetzen. Eine Deponierung beispielsweise der anfallenden Schlacken widerspricht dem Kreislaufgedanken und soll, soweit technisch und wirtschaftlich möglich, vermieden werden. Gleichzeitig arbeitet die Georgsmarienhütte GmbH an neuen Recyclingwegen für andere Werkstoffe bis hin zu Optionen, den Kreislauf für bestimmte weitere Produkte zu schließen. Bis heute konnte der größte Teil der anfallenden Reststoffe bei der Georgsmarienhütte GmbH einer Verwertung zugeführt werden – ein erheblicher Beitrag zur Ressourcenschonung.


Stahl: Best Practice auf drei Ebenen

Stahlschrott muss für das Recycling lediglich eingesammelt und sortiert werden – schon kann man ihn im Stahlwerk wieder einschmelzen, damit ein neuer Stahl entsteht. Diesmal mit ganz anderen Werkstoffeigenschaften oder in einer höheren Qualitätsstufe. So hilft Stahlschrott, der überwiegend im Elektrolichtbogenofen-Prozess eingesetzt wird, Emissionen aus einer sonst notwendigen Primärerzeugung über das Oxygenstahlverfahren zu mindern. Fast die Hälfte der Stahlproduktion in Deutschland basiert auf dem Einsatz von Stahlschrott – in beiden Routen. Stahl zählt somit zu den „Best Practice“-Beispielen bei der Anwendung sowie in der Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz.
 

Die Schritte unserer „NoWaste“-Strategie

Bei der Erarbeitung unserer „NoWaste“-Strategie haben wir zunächst eine detaillierte Reststoffstromanalyse auf der Hütte vorgenommen. Dabei hat das Elektrostahlwerk im Vordergrund gestanden, da hier die größten Mengen erzeugt werden. Als erste Maßnahme werden die Reststoffströme konsequent getrennt: Jeder Reststoff wird nach Möglichkeit an seinem Entstehungsort separat erfasst und von den anderen getrennt gehalten. Erst damit ist es möglich, die Reststoffe gezielt internen Verwendungszwecken zuzuführen. 

Für den Filterstaub und Zunder werden die bisher erfolgreich praktizierten Verwertungswege beibehalten: Der Filterstaub wird dem Zinkrecycling durch externe Aufbereiter und der Zunder größtenteils den integrierten Hüttenwerken als Eisenerz-Ersatzstoff zugeführt. Für den verbleibenden Teil des Zunders, der heute noch deponiert wird, ist im Zuge des „NoWaste“-Gedankens eine Transformierung in höher werthaltige Stoffe in Arbeit.


Substituierung von Primärrohstoffen 

Hinsichtlich der internen Hüttenreststoffe, der Elektrolichtbogenofen-Schlacke und der sekundärmetallurgischen Schlacke wurden zahlreiche interne, bi- und multilaterale Forschungsvorhaben durchgeführt. Heute werden die Hüttenreststoffe intern aufgearbeitet und in einen Schlackenbildner transformiert, der in den Elektrolichtbogenofen eingebracht wird. Auch die sekundärmetallurgische Schlacke wird nach Schaffung der technischen Voraussetzungen als Kalkersatzstoff im Elektrolichtbogenofen eingesetzt. Durch diese beiden Maßnahmen können große Mengen der für den Schrotteinschmelzprozess notwendigen Primärrohstoffe substituiert werden.


Höhere Komplexität bei Elektroofenschlacke

Die Transformierung der Elektroofenschlacke (EOS) in werthaltige Stoffe gemäß der „NoWaste“-Philosophie ist weitaus komplexer. Nach thermodynamischen Simulationen und sondierenden Laborversuchen zeigen erste Versuche im großtechnischen Maßstab ermutigende Ergebnisse. In die aus dem Elektrolichtbogenofen ablaufende EOS wurde versuchsweise ein Konditionierungsmittel eingeblasen. Nach Abschluss der chemischen Reduktionen lagen Metallreguli und, davon getrennt, eine mineralische Phase vor. Die Zusammensetzung des Metalls lässt einen Einsatz in anderen metallurgischen Prozessen zu. Die mineralische Phase erfüllt zumindest in der Versuchsphase alle umweltrelevanten Anforderungen der neuen EBV. Ziel der weiteren Untersuchungen ist es, einen wirtschaftlichen Prozess zu entwickeln, bei dem aus der EOS zum einen ein vermarktbares Metall und zum anderen ein mineralisches Produkt erzeugt wird. Die mineralische Phase könnte uneingeschränkt im Straßenbau eingesetzt oder nach Kundenwünschen gezielt in eine entsprechende Zusammensetzung überführt werden.


Lösungen für Reststoffe aus externen Stoffkreisläufen

Reststoffe aus anderen stahlerzeugungsfernen Stoffkreisläufen könnten sehr wohl einen metallurgischen Wert besitzen und bisher im Elektrolichtbogenofenprozess eingesetzte Primärrohstoffe ersetzen. Gleichzeitig könnten für diese Stoffkreisläufe neue Lösungsansätze für die Weiterverwertung der dort anfallenden Reststoffe entstehen, die bisher noch nicht im Blickfeld lagen.

Alle vorgestellten Verfahren sind Bestandteil der kontinuierlichen Arbeit der Georgsmarienhütte GmbH zur Vereinbarung von wirtschaftlichen und umwelttechnischen Herausforderungen am Standort Deutschland sowie der Ambition, das erste Elektrostahlwerk in Europa zu werden, dem eine betriebliche Umsetzung der „NoWaste“-Strategie gelingt. Wir arbeiten daran!