Steiermark forscht am „Grünen Stahl“ der Zukunft
Graz, 6. Oktober 2023 - Die Herstellung von Stahl aus Schrottprodukten spart nicht nur CO2, sie ermöglicht auch eine deutlich energieeffizientere Produktion. Damit ist sie eine wesentliche Voraussetzung für die langfristige Wettbewerbsfähigkeit europäischer Standorte in diesem Bereich. Das steirische Forschungsprojekt „InSpecScrap" arbeitet daran, die Schrott-Sortierung zu optimieren und damit die Schrottqualität für die Stahlproduktion zu verbessern. Das Projekt wurde im Rahmen einer Forschungsausschreibung vom Wissenschaftsressort des Landes Steiermark und der Austrian Society for Metallurgy and Materials (ASMET) mit 250.000 Euro gefördert und ist eines von zehn unterstützten Projekten der Forschungsausschreibung „Green Tech X".
„Im globalen Wettbewerb sind effiziente Produktionsprozesse der Schlüssel, um konkurrenzfähig zu bleiben. Das aktuelle Forschungsprojekt ermöglicht es nun durch den Einsatz von Digitalisierung und künstlicher Intelligenz, im Stahlbereich kostengünstiger zu produzieren und gleichzeitig einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit zu leisten. Dank angewandter Forschung und Entwicklung und der hervorragenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft entwickeln wir in der Steiermark so die technologischen Lösungen der Zukunft. Dies ist gerade in der für die Steiermark wesentlichen Stahlbranche mit ihren 9.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern von großer Bedeutung", so Wirtschafts- und Wissenschaftslandesrätin Barbara Eibinger-Miedl.
„Die Kreislaufwirtschaft im Bereich der metallischen Sekundär-Rohstoffe bietet zahlreiche Chancen, sowohl was die Verfügbarkeit von Rohstoffen, aber auch was die Erreichung der Klimaziele betrifft. Das hier vorgestellte Projekt „InspecScrap" unterstützt beide Themen in praxisnaher Art und Weise und nutzt darüber hinaus die Möglichkeiten der Digitalisierung zur Verbesserung von Qualität und Prozesssicherheit. Auch die anderen Projekte im Rahmen der Ausschreibung beschäftigen sich mit der Entwicklung effizienter Lösungen, um Stoffkreisläufe zu schließen und Sekundärressourcen zu gewinnen, die in den Produktionsprozessen wiedereingesetzt werden können. So kann die metallurgische und metallverarbeitende Industrie als einer der ressourcen‐ und energieintensivsten Sektoren aber auch als einer der Wirtschaftsmotoren der steirischen Industrie ihre Prozesse effizienter und damit wettbewerbsfähiger gestalten," sagt Franz Rotter, Präsident der ASMET und Mitglied des Vorstands der voestalpine AG.
Neues Verfahren zur Analyse von Stahlschrott
In der Stahlproduktion wird Stahlschrott als wichtiger Sekundär-Rohstoff benötigt. Die CO2-Emissionen können damit gegenüber der Produktion aus primären Rohstoffen wie Eisenerz um 75 Prozent gesenkt werden. Darüber hinaus wird nur rund ein Zehntel der Energie benötigt, wodurch die Stahlproduktion erheblich günstiger wird.
Die Zusammensetzung des verwendeten Schrotts ist der Schlüssel, um die geforderte Stahlgüte erreichen zu können. Deshalb kommt der Sortierung entscheidende Bedeutung zu. Die im Schrott enthaltenen Materialien müssen charakterisiert werden, um die benötigte Zusammensetzung des zu erzeugenden Stahles sicherzustellen zu können.
Die Qualität des in Stahlwerken angelieferten Schrottes schwankt jedoch oftmals stark und Störstoffe beeinflussen den Prozess der Stahlerzeugung und somit auch die Produktionskosten. Eine schnell ablaufende und effiziente Sortierung sowie Klassifizierung von Schrott scheiterte bisher an geeigneten digitalen Methoden zur Analyse der Schrottqualität. Genau hier setzt das unter Federführung der JOANNEUM RESEARCH (JR) durchgeführte Forschungsprojekt an. Mittels digitaler KI-basierter Verfahren sollen Störstoffe und damit die Schrottqualität insgesamt besser beurteilt werden können.
„Im Projekt InSpecScrap arbeiten wir mit künstlicher Intelligenz und Multi-Sensorik an einer innovativen Materialcharakterisierung, mit der sich Störstoffe und Qualitätsmerkmale von Schrott automatisiert bewerten lassen. Dafür greifen wir auf modernste, spektroskopische Methoden zurück. Das ist ein Beispiel dafür, wie neue, digitale Technologien zur grünen Transformation beitragen. Denn ohne Offenheit für den Einsatz von Technologie wird uns eine grüne Wende nicht gelingen", so Heinz Mayer, Geschäftsführer der JOANNEUM RESEARCH.
Neben der JR sind auch das Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz und die Kompetenzzentren K1-MET und KNOW Center Partner des Projektes. Seitens der Unternehmen unterstützen die voestalpine Stahl Donawitz GmbH und die Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH.
„Im 21. Jahrhundert ist die Gewährleistung eines sicheren Zugangs zu Schrott einer der wichtigsten Beiträge zur Standortsicherung der österreichischen und der europäischen Stahlindustrie", so Markus Ritter, Geschäftsführer der Marienhütte.
Forschungsausschreibung „Green Tech X"
Das Projekt „InSpecScrap" wurde im Rahmen der Forschungsausschreibung „Green Tech X" mit 250.000 Euro gefördert und ist eines von zehn unterstützten Projekten. Das Wissenschaftsressort des Landes, die ASMET und Industrieunternehmen (voestalpine High Performance Metals GmbH, Marienhütte, Andritz, Primetals Technologies und Saubermacher) stellten gemeinsam 2,5 Millionen Euro zur Verfügung, um Forschungsprojekte aus den Themenbereichen Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft zu unterstützen. Diese sollen neue Erkenntnisse und Lösungen für Unternehmen liefern, um Herausforderungen wie die hohen Produktionskosten oder die Versorgung mit Rohstoffen bewältigen zu können.
