Der Wandel zu einer umweltfreundlichen und kohlenstoffarmen Stahlerzeugung in Europa bedarf einer beachtlichen Umgestaltung und Restrukturierung der Stahlproduktionsprozesse. Dies betrifft insbesondere die Implementierung neuer und innovativer Stahlerzeugungswege. Für die Planung und Steuerung dieser enormen Herausforderungen sowie die Sicherstellung einer nachhaltigen Stahlproduktion soll im Rahmen des EU-Vorhabens DiGreeS unter Federführung des Fraunhofer IZFP in Saarbrücken mit insgesamt elf europäischen Partnern aus Industrie und Forschung eine benutzerfreundliche digitale Plattform für die vernetzte Stahlproduktion entwickelt werden, berichtet das Fraunhofer IZFP. Die Europäische Union fördert das Projekt mit rund fünf Millionen Euro.
Er ist überall präsent und wir sind alle schon mit ihm in Berührung gekommen: Der Werkstoff-Allrounder Stahl. Dieser ist beispielsweise in Autos, Schiffen, Brücken, Hochhäusern, Werkzeugen sowie Haushaltsgeräten zu finden und nicht mehr wegzudenken. Die Produktion dieses Allround-Talents belastet aktuell jedoch erheblich unser Klima, insbesondere durch die hohen CO2-Emissionen und den enormen Energieverbrauch, der für die gesamte Stahlproduktion benötigt wird.
Nachhaltige, digitale Stahlproduktion
Im Rahmen des EU-Vorhabens DiGreeS (Demonstration of Digital Twins for a Green Steel Value Chain), das im November 2024 gestartet ist, soll nach Mitteilung des Fraunhofer-Instituts für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP eine benutzerfreundliche digitale Plattform für die vernetzte Stahlproduktion entwickelt werden. Ziel des dreieinhalbjährigen Projekts ist die Implementierung eines integrierten Digitalisierungsansatzes für die Stahlwertschöpfungskette: So soll beispielsweise eine verbesserte Nutzung der entlang der Prozesskette gesammelten Industriedaten auf Grundlage neuartiger und softer Sensoren ermöglicht werden.
Es sollen im Rahmen des Forschungsprojekts umfassende digitale Zwillinge entwickelt werden, um die effiziente Verifizierung des Stahlschrotts, die Echtzeitsteuerung der Rohstahlproduktion im Elektrolichtbogenofen und die Qualität der Zwischen- und Endprodukte zu verbessern und die Prozessausbeute zu erhöhen. In diesem Zusammenhang wird auch das Potenzial von Technologien der künstlichen Intelligenz und des maschinellen Lernens voll ausgeschöpft werden, um die optimale Nutzung von Prozessdaten zu unterstützen.
Dabei werden verschiedene Szenarien für drei verschiedene Anwendungsfälle modelliert: Die eingesetzten innovativen Digitalisierungslösungen sollen die Produktqualität der Stahlerzeugnisse, die Rohstoff- und Energieeffizienz des Herstellungsprozesses steigern und damit ihre Kreislauffähigkeit erhöhen. Gleichzeitig zielt die digitale Plattform darauf ab, die CO2-Emissionen der Stahlindustrie um bis zu sechs Millionen Tonnen pro Jahr zu reduzieren und jährliche Kosten von bis zu 800 Millionen Euro einzusparen.
- www.izfp.fraunhofer.de
