Software- und modellbasierte Simulation leisten bei der Georgsmarienhütte einen wertvollen Beitrag. Dem Unternehmen ist es damit gelungen, den Produktionsprozess zu optimieren und folglich weniger CO2 auszustoßen – ein wichtiger Schritt auf dem Weg zur Dekarbonisierung.

Die GMH Gruppe hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2039 vollständig dekarbonisiert zu sein. Dass das Unternehmen dafür eine eigene Simulationsabteilung aufgebaut hat, trägt nun erste Früchte. Durch Simulation konnte GMH seine Prozesse effizienter machen und damit sowohl CO2-Emissionen reduzieren als auch die Verbräuche von Primär- und Sekundärenergie wie etwa Strom und Kohle senken.

Die Dissertation eines Metallurgie-Experten gab den Anstoß, neue Schemata der Kohlezufuhr für Produktionsprozesse im Elektrolichtbogenofen zu erproben. 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 optimierte Möglichkeiten bei Produktionsabläufen. So konnten neue Schemata definiert und in nurmehr wenigen Betriebsversuchen bestätigt werden.

GMH: „Digitale Transformation spielt entscheidende Rolle“

Die validierten Ergebnisse setzten so den Standard für eine energieeffizientere und damit umweltfreundlichere Stahlproduktion bei GMH. Die neuen Prozesse, so das Unternehmen, ermöglichten nun „signifikante Einsparungen in der Stahlproduktion“. Je Tonne Flüssigstahl würden nun zehn Kilowattstunden weniger Schmelzstrom verbraucht und rund fünf Kilogramm weniger Kohle. Allein diese Optimierungen verringern GMH zufolge die CO2-Emissionen um 14,7 Kilogramm pro Tonne produzierten Flüssigstahls.

„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“, sagt Dr. Alexander Becker, CEO der GMH Gruppe.

Folgeprojekt: GMH nimmt biogene Kohle in den Fokus

Die Erfahrungen aus dem Projekt will GMH auch für den Umstieg auf biogene Kohle nutzen. Im laufenden Jahr beabischtigt das Unternehmen, die Produktion CO2-reduzierten Stahls „Green Power Premium“ auf 60.000 Tonnen zu erhöhen. Der Einsatz von biogener Kohle spiele dabei eine entscheidende Rolle, heißt es. In Kombination mit dem Einsatz erneuerbarer Energien für den Betrieb der Elektrolichtbogen­öfen wolle man 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.

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.

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