Die Stahlerzeugung gilt als einer der Wirtschaftsmotoren der Industrie, die metallurgische und metallverarbeitende Industrie ist aber zugleich einer der energieintensivsten Sektoren mit hohem CO2-Ausstoß. Die europäischen Klimaziele verlangen Stahlkonzernen jedoch eine massive Reduktion des Kohlendioxid-Ausstoßes ab – bis 2050 sollen sie CO2-neutral produzieren.
CO2-Reduktion mittels Stahlschrott-Einsatz
Der Umstieg von der kohlebasierten Hochofentechnologie auf eine grünstrombasierte Elektrostahlroute auf Basis von Stahlschrotteinsatz könnte den Kohlendioxid-Ausstoß der Stahlproduktion deutlich senken. Allerdings bringt erhöhter Schrotteinsatz eine Erhöhung von unerwünschten Begleit- und Spurenelementen mit sich, die sich ungünstig auf die Stahlqualität auswirken können. Die Leobener Forscher wollen den Einfluss dieser Verunreinigungen auf die Nano- und Mikrostruktur, die mechanischen Eigenschaften und die Verarbeitbarkeit des Stahls genauer analysieren und charakterisieren. „Ein genaues Verständnis dieser Parameter ist die Voraussetzung für die Entwicklung von Stählen mit geringerem CO2-Fußabdruck und somit auch der Hauptforschungsschwerpunkt dieses CD-Labors“, erklärte Schnitzer.
Die Forscher untersuchen den Werkstoff mithilfe von spektroskopischen wie auch tomografischen Analysemethoden. So erlaubt etwa die sogenannte Atomsonden-Tomografie die Untersuchung des atomaren Aufbaus und Charakterisierung des Werkstoffes. Zeit- und kostenintensive experimentelle Methoden werden durch computergestützte Berechnungen und Simulationen ergänzt, um den Aufwand zu minimieren.
Voestalpine als Industriepartner
Christian Doppler Labors werden von der öffentlichen Hand und den beteiligten Unternehmen gemeinsam finanziert. Wichtigster öffentlicher Fördergeber ist das Bundesministerium für Arbeit und Wirtschaft (BMAW). Industriepartner des neuen Leobener Labors ist die voestalpine AG, die im Frühjahr des Vorjahres die Weichen für den Weg zum „Green Tech Steel“, also zur klimafreundlichen Stahlproduktion, gestellt hat – mehr dazu in Voestalpine stellt Weichen zur Klimaneutralität (23.3.2022). Kurz darauf wurde eine entsprechende neue Testanlage in Donawitz vorgestellt, mit der die Stahlherstellung aus Eisenerzen durch das Einschmelzen im Wasserstoffplasma erforscht wird – mehr dazu in „Grüner Stahl“: voestalpine probt in Testlabor (27.4.2022).