Die deutsche Stahlindustrie gehört aufgrund ihrer Erzeugungsmengen und den energieaufwändigen Produktionsschritten zu den besonders energieintensiven Branchen. Sie ist allerdings auch mit einem Anteil von 25,9 % (2010) an der europäischen Erzeugung der bedeutendste Stahlerzeuger in der EU. Die 43,8 Mio. Tonnen Rohstahl, die in Deutschland 2010 produziert wurden, wurden zu 69,8% aus Oxygenstahl und zu 30,2 % aus Elektrostahl erschmolzen. Die steigenden Qualitätsanforderungen und der zunehmende Kostendruck haben in der deutschen Stahlindustrie in der zurückliegenden Zeit nicht nur weitreichende Einsparmaßnahmen ausgelöst, sondern auch erhebliche technologische Fortschritte hervorgerufen. Erkennbar wird dies vor allem in der wesentlichen Steigerung der Energie- und Stoffeffizienz. So konnte der Primärenergieverbrauch für die Rohstahlerzeugung von 1960 bis 2010 um 38,4 % von 8,17 auf 5,03 MWh pro Tonne Rohstahl reduziert werden. Erreicht wurde dies durch den fortlaufenden Strukturwandel, Innovationen in der Verfahrens- und Anlagentechnik und die energietechnische und ausbringungsverbessernde Weiterentwicklung der Prozesse. Begleitet wurden diese Maßnahmen durch die ständige Anpassung und Optimierung der Energieverbundwirtschaft integrierter Hüttenwerke. [Stahl-EW]
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- 1 Einleitung
- 1.1 Motivation
- 1.2 Zielsetzung
- 1.3 Aufbau der Arbeit
- 2 Allgemeine Informationen zur Stahlindustrie in Deutschland
- 3 Stahlerzeugung: Vom Erz zum Stahl
- 4 Maßnahmen und Techniken zur Energieeffizienz und Ressourceneffizienz
- 4.1 Vorgelagerte Prozesse
- 4.2 Ressourceneffizienz und die Hochofenroute
- 4.3 Elektrolichtbogenofen im Vergleich zum Hochofen
- 4.4 Weiterverarbeitung von Stahl
- 4.5 Nebenprodukte
- 4.6 Recyclingfähigkeit von Stahl
- 4.7 Energieverbund
- 4.8 Einsparungen durch die Stahlanwendung
- 5 Stand heute
- 6 Ergebnis
- 7 Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
In dieser Arbeit wird die Energieeffizienz der Stahlindustrie in Deutschland anhand wissenschaftlicher Arbeiten und Statistiken untersucht. Das Ziel ist es, die in den letzten Jahrzehnten erzielten Verbesserungen in diesem Bereich aufzuzeigen und zu quantifizieren. Darauf aufbauend soll es um die Identifizierung weiterer Optimierungspotenziale für die Zukunft gehen.
- Energieeffizienz in der Stahlindustrie in Deutschland
- Verfahrenstechnische Optimierung der Stahlerzeugung
- Einsatz von Sekundärrohstoffen (Stahlschrott)
- Entwicklung neuer Stahlsorten mit verbesserten Eigenschaften
- Energetische Verbundwirtschaft in integrierten Hüttenwerken
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
- Kapitel 1: Einleitung Dieses Kapitel behandelt die Motivation für die Untersuchung der Energieeffizienz der Stahlindustrie, die Zielsetzung der Arbeit und den Aufbau der Arbeit.
- Kapitel 2: Allgemeine Informationen zur Stahlindustrie in Deutschland In diesem Kapitel werden grundlegende Informationen über die Stahlindustrie in Deutschland, wie Produktionsmengen, Umsatzzahlen, Standorte und Beschäftigtenzahlen, vorgestellt.
- Kapitel 3: Stahlerzeugung: Vom Erz zum Stahl Dieses Kapitel erläutert die verschiedenen Produktionswege der Stahlerzeugung, beginnend bei den Rohstoffen (Eisenerz, Schrott) und den einzelnen Prozessschritten im Hochofen, Konverter und Elektrolichtbogenofen.
- Kapitel 4: Maßnahmen und Techniken zur Energieeffizienz und Ressourceneffizienz Dieses Kapitel befasst sich mit den Maßnahmen und Techniken, die in den vergangenen Jahrzehnten zur Verbesserung der Energie- und Ressourceneffizienz in den verschiedenen Prozessschritten der Stahlherstellung eingesetzt wurden. Dazu gehören Optimierungen bei vorgelagerten Prozessen wie Kokerei und Sinteranlage, die Ressourceneffizienz im Hochofenprozess, die Weiterverarbeitung von Stahl, die Nutzung von Nebenprodukten, die Recyclingfähigkeit von Stahl, die energetische Verbundwirtschaft und die Einsparungen durch die Stahlanwendung.
- Kapitel 5: Stand heute Dieses Kapitel zeigt den aktuellen Stand der Energieeffizienz in der deutschen Stahlindustrie auf und analysiert die erreichte Effizienzsteigerung.
- Kapitel 6: Ergebnis Dieses Kapitel fasst die Ergebnisse der Untersuchung zusammen und betont die Bedeutung von anlagen- und verfahrenstechnischen Weiterentwicklungen für die Rohstoff- und Energieeffizienz in der Stahlindustrie.
- Kapitel 7: Ausblick Dieses Kapitel blickt auf die zukünftigen Herausforderungen und Chancen für die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Stahlindustrie und hebt die Bedeutung von internationaler Zusammenarbeit und Forschung & Entwicklung hervor.
Schlüsselwörter (Keywords)
Die Arbeit behandelt die Themen Energieeffizienz, Ressourceneffizienz, Stahlindustrie, Stahlerzeugung, Hochofen, Elektrolichtbogenofen, Recyclingfähigkeit, Energieverbund, Stahlanwendung, Deutschland.
- Quote paper
- David Zipp (Author), 2012, Branchenanalyse Energieeffizienz in der Stahlindustrie, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/189641
