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Schlacke-Wiederverwendung: Ein vielversprechender Zero-Waste-Ansatz

Bisher wird ein Teil der bei der Roheisenentschwefelung entstehenden Schlacke auf Deponien entsorgt. thyssenkrupp MillServices & Systems: Bestandteile können extrahiert und industrieübergreifend wiederverwendet werden. Wirtschaftlichkeit und CO2-Minderungspotenziale werden im Rahmen einer cross-industriellen Partnerschaft erkundet.

Einen vielversprechenden Ansatz zur Wiederverwendung der bei der Roheisenentschwefelung entstehenden Schlacke und zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks  verfolgt thyssenkrupp MillServices & Systems: Statt die bei der Entschwefelung entstehende Schlacke zu entsorgen, sollen deren Bestandteile industrieübergreifend wiederverwendet werden – als Baustoff, als Dünger in der Landwirtschaft und in der Stahlproduktion. Ein entsprechendes Forschungsprojekt startete das Unternehmen am 1. Januar 2022 gemeinsam mit zwei Fraunhofer-Instituten, der Hochschule Weihenstephan-Triesdorf, einem Zementhersteller sowie einem Anlagenbauer.

Dr. Michael Dohlen (Foto: thyssenkrupp)

„Wir verfolgen einen Zero-Waste-Ansatz: Unser Ziel ist die vollumfassende Wiederverwendung der bei der Roheisenentschwefelung entstehenden Schlacke“, erklärt Dr. Michael Dohlen, der bei thyssenkrupp MillServices & Systems den Bereich Forschung und Entwicklung leitet und das Projekt federführend betreut. Das Prinzip: Bevor das im Koks-Hochofen erzeugte Roheisen im Stahlwerk weiterverarbeitet wird, wird der Schwefelgehalt mit Hilfe von Kalkverbindungen reduziert. Dabei entsteht Roheisenentschwefelungsschlacke, die Eisen, calcium- und siliciumhaltige Mineralien und Schwefel enthält. Bisher werden Teilmengen in der Eisenherstellung wiederverwendet, der Großteil wird auf knapper werdenden Deponien entsorgt.

Dies schafft eine Kreislaufwirtschaft

thyssenkrupp MillServices & Systems will das ändern: Mit Hilfe der am Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP genutzten elektrodynamischen Fragmentierung soll das gesamte Eisen aus   der Schlacke zurückgewonnen und wiederverwendet werden. Die enthaltenen kalk- und siliciumhaltigen Mineralien werden ebenfalls extrahiert. Sie kommen beispielsweise in der Zementindustrie zur Anwendung. Der Schwefel wird der Düngemittelindustrie zur Verfügung gestellt.

Schlacke (Foto: thyssenkrupp)

Von den geschätzt 450.000 Tonnen Roheisenentschwefelungsschlacke, die pro Jahr in Deutschland entstehen, könnten mit diesem Verfahren 200.000 Tonnen in der Eisen- und Stahlindustrie wiederverwendet werden, 180.000 Tonnen in der Zementbranche und 22.000 Tonnen in der Düngemittelindustrie. Dies schafft eine Kreislaufwirtschaft: Natürliche Ressourcen wie Kalkstein- und natürliche Sandvorkommen werden geschont, die CO2-Emissionen in den beteiligten Industriezweigen reduziert.

Das Forschungsprojekt zahlt damit auf die Nachhaltigkeitsstrategie von thyssenkrupp Materials Services ein, der Dachgesellschaft von thyssenkrupp MillServices & Systems. Der globale Werkstoffhändler und -dienstleister hat sich zum Ziel gesetzt, ab 2030 klimaneutral zu agieren. Neben den Ansprüchen an die eigene Organisation, unterstützt Materials Services seine Kunden mit grünen Produkten und nachhaltigen Supply-Chain-Lösungen auf diesem Weg.

Das Forschungsprojekt

Das Verbundprojekt mit dem Titel „Reduzierte Prozessemissionen in der Stahl- und Zementherstellung – Aufbereitung und Nutzung von Roheisenentschwefelungsschlacke (RESycling)“ läuft über vier Jahre und wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit der Maßnahme „Vermeidung von klimarelevanten Prozessemissionen in der Industrie (KlimPro-Industrie)“ gefördert.

Quelle: thyssenkrupp Materials Services

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