1,6 Millionen Euro zur Förderung der emissionsfreien Stahlindustrie

Das von der Tiina und Antti Herlin Stiftung finanzierte Projekt Advanced Steels for a Green Planet (AS4G) wird im Januar 2023 beginnen. Das Projekt wird sich auf die Verarbeitung der Endergebnisse eines emissionsfreien Stahlwerks konzentrieren - insbesondere auf die Nutzung von Nebenströmen und die Herstellung von ultrahochfesten Stählen.

"Es ist wichtig, die Forschung auf die Themen zu konzentrieren, bei denen die Emissionen am stärksten verringert werden können und bei denen die Stärkung des Fachwissens den größten Nutzen bringt", sagt Jukka Kömi, Professor an der Universität Oulu. "Ziel ist es, das Know-how für ein vollständig emissionsfreies Stahlwerk im Jahr 2050 zu schaffen.

"Was den Kohlendioxidausstoß betrifft, so ist ein emissionsfreies Stahlwerk in den nordischen Ländern bereits 2035 realistisch. Wichtig ist auch, dass künftige Stahlwerke keine Abfälle erzeugen, sondern dass alle entstehenden Nebenströme als Rohstoffe in verschiedenen Sektoren genutzt werden", sagt Mirja Illikainen, Dekanin der Technischen Fakultät und Professorin für anorganische Materialien in der Kreislaufwirtschaft an der Universität Oulu. "Die Schlacke aus der derzeitigen Stahlproduktion wird gut genutzt, aber wir brauchen noch eine Entwicklung für die Schlacke, die bei der kohlenstofffreien Stahlproduktion anfallen wird."

Die Kohlendioxidemissionen von Stahlanwendungen können durch die Verringerung und Verstärkung des verwendeten Stahls verringert werden. Ultrahochfester Stahl macht Strukturen leichter, was bedeutet, dass für den Transport von z. B. Lastwagen, Schiffen und Zügen weniger Kraftstoff benötigt wird. So könnten die Kohlendioxidemissionen Finnlands um bis zu acht Prozent gesenkt werden, wenn in Lastwagen hochfester Stahl verwendet würde.

"Wir untersuchen und überprüfen auf atomarer Ebene, wie hochfester Stahl funktioniert", erklärt Kömi. "Wir müssen wissen, wie Atome interagieren und was Stahl hochfest macht. Stahl hat immer viele Verunreinigungen, deshalb muss man genau verstehen, was man ihm beimischen kann, um das Endergebnis noch fester zu machen."

Das Forschungs- und Entwicklungszentrum im Norden schmiedet den Stahl der Zukunft, die Kreislaufwirtschaft und den Wasserstoff - und fördert mehrere Sektoren vom Bau bis zum Verkehr. "Bei der Grundlagenforschung konzentrieren wir uns auf die Stahlentwicklung, damit effiziente Lieferketten für Stahlwerke entworfen werden können. Die operative Exzellenz muss ständig weiterentwickelt werden, um zu verstehen, wie sich verschiedene Stahlsorten verhalten, da derselbe Stahl nicht in einem Windkraftwerk, einem Schiff und einer Brücke funktionieren wird", beschreibt Kömi.

Das AS4G-Projekt setzt sich für die Entwicklung nachhaltiger Lösungen und die Grundsätze der Kreislaufwirtschaft ein, die neue Geschäftsmöglichkeiten für viele mit der Stahlindustrie verbundene Sektoren schaffen werden.

"Schlacken aus der Stahlproduktion enthalten oft viele chemische Elemente, die sie beispielsweise zu interessanten Alternativen für Zement machen", erklärt Illikainen. Beton ist nach Wasser das weltweit am häufigsten verwendete Material, und die Herstellung seines wichtigsten Rohstoffs, Zement, ist die größte Einzelquelle für vom Menschen verursachte Kohlendioxidemissionen. Die Herstellung von Baumaterialien, die die Umwelt schonen, bietet neue Wettbewerbsvorteile für Unternehmen.

Die Entwicklung leichter Stahlkonstruktionen wird von der Automobilindustrie vorangetrieben, da leichtere Autos auf unterschiedliche Weise verstärkt werden müssen, ohne dass ihre Sicherheit beeinträchtigt wird. Hochfester Stahl ist notwendig, um die schweren Batterien von Elektroautos zu schützen, und er wird auch für die Fahrgestelle benötigt, um sie funktionsfähig zu machen.

Das neue AS4G-Projekt wird eine einzigartige Kombination von multidisziplinärem Fachwissen aus der Erforschung fortschrittlicher Stähle, der Grundlagenphysik, der Metallurgie und der Nutzung industrieller Nebenströme darstellen. Darüber hinaus wird eine emissionsfreie Stahlproduktion mit Hilfe bahnbrechender Wasserstoffinnovationen entwickelt, z. B. bei der Erzeugung von Wasserstoff direkt mit Sonnenlicht ohne massiven Energieeinsatz. Durch den Einsatz von Wasserstoff als Reduktionsmittel in der Stahlproduktion könnten die finnischen Emissionen um bis zu sieben Prozent gesenkt werden. Lesen Sie mehr über die Forschung zur künftigen Wasserstoffwirtschaft und zur nachhaltigen Stahlproduktion.

Die rasche Senkung der Kohlendioxidemissionen ist das Leitmotiv für die Arbeit der Tiina und Antti Herlin Stiftung

Die Arbeit der Tiina und Antti Herlin Stiftung konzentriert sich derzeit auf die Steigerung der Nachfrage nach kohlenstoffneutralem Stahl mit einem umfassend nachhaltigen Ansatz. Laut dem Umweltprogramm der Stiftung zielen die unterstützten Projekte darauf ab, die Verbindung der vielversprechendsten Lösungen zu fördern, da es keine einzige innovative Methode gibt, die den Übergang einer ganzen Branche garantieren würde.

"Das von uns geförderte Projekt ist ein hervorragendes Beispiel für international bedeutsame Stahlforschung, bei der die im Projekt gewonnenen Erkenntnisse in der umgebenden Kreislaufwirtschaft, Wasserstoff- und Metallindustrie effizient umgesetzt werden können. Die Entwicklung von hochfestem Stahl zum Beispiel kann einen großen neuen Markt für grünen Stahl in der Bauindustrie eröffnen. Es ist auch wichtig, dass der Finanzierungssektor lernt, diese sektorübergreifenden Ökosysteme zu erkennen, um die Gesamtemissionen des Stahlsektors schnell genug zu senken", sagt Harri Lammi, Leiter der Umweltprojekte bei der Stiftung.

Die Tiina und Antti Herlin Stiftung wird die Stahlforschung der Universität Oulu vier Jahre lang mit einem jährlichen Betrag von 400.000 Euro unterstützen.

Quelle und Foto: University of Oulu