Verantwortliche
- Christoph Meyer
Ausgangslage und Problemstellung
Eisenhüttenschlacken sind ein wesentliches Kuppelprodukt der Eisen- und Stahlerzeugung. So fielen bei einer Jahreserzeugung von 42,6 Mio. t Rohstahl im Jahr 2014 deutschlandweit 13,1 Mio. t Eisenhüttenschlacken an. Eisenhüttenschlacken sind verfahrenstechnisch unabdingbar und entstehen je nach betrachteter Verfahrensroute und -stufe in unterschiedlichen Mengenverhältnissen und Zusammensetzungen. Dies eröffnet Raum für verschiedene Verwertungsoptionen. Verwertete Schlacken werden beispielsweise zur Herstellung von Straßenbaustoffen, Zementen oder Düngemittel eingesetzt.
Die Nutzbarkeit einzelner Verwertungsoptionen unterliegt dabei technischen, ökonomischen und rechtlichen Einflussgrößen. Deren Zusammenwirken stellt Eisen und Stahl erzeugende Unternehmen vor die Frage, wie die entstehenden Schlackenmengen betriebswirtschaftlich sinnvoll zu verwerten sind. Hierbei treten vielfältige Herausforderungen auf. So sind für die Ausgestaltung und Nutzung einer Verwertungsoption langfristige Festlegungen in Form von Investitionen und/oder Dienstleistungsverträgen erforderlich. Demgegenüber stehen kurzfristige Veränderungen der Verwertungsrahmenbedingungen wie gesetztliche Anpassungen.
Derzeit liegt beispielsweise der Entwurf einer Ersatzbaustoffverordnung vor, die unter anderem verschärfte Grenzwerte für die Verwertung aufbereiteter Eisenhüttenschlacken im Straßen- und Wegebau vorsieht. Verschärfte Grenzwerte würden zu einem "Baustop" für verschiedene Eisenhüttenschlacken führen. Um eine Beseitigung der betreffenden Schlackenmengen als Folge des „Baustops“ zu verhindern, sind alternative Verwertungsoptionen zu prüfen. Ein Ansatz, der die Beurteilung der relativen und absoluten Vorteilhaftigkeit einer Verwertungsoption unter Einbezug der relevanten Einflussgrößen erlaubt, fehlt bislang.
Zielsetzung und Vorgehensweise
Das Ziel des Projektes besteht darin, mittels einer techno-ökonomisch fundierten Analyse einen Ansatz zu konzipieren, der die Bewertung vorliegender sowie zukünftig in Frage kommender Verwertungsoptionen für Eisenhüttenschlacken ermöglicht. Hierzu wird das Projekt in die folgenden sechs Arbeitspakete unterteilt:
- Erfassung und Abgrenzung der relevanten Stoff- und Energieströme im Hinblick auf die Verwertung von Eisenhüttenschlacken
- Modellierung der entscheidungsrelevanten Erzeugungs- und Verwertungsprozesse auf Basis der erfassten und abgegrenzten Stoffströme
- Erfassung und Abgrenzung der relevanten Kostenarten und -strukturen für untersuchte Erzeugungs- und Verwertungsprozesse
- Konzeption und Implementierung eines Modells zur techno-ökonomischen Analyse und Bewertung von Verwertungsoptionen
- Ableiten von Szenarien für die Entwicklung der betrachteten Stoff- und Energieströme
- Ableiten von Handlungsempfehlungen auf Basis modellseitig untersuchter Szenarien