Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP

RESycling – Klimaschutz in drei Industriebranchen durch cleveres Aufbereiten von Roheisenentschwefelungsschlacke voranbringen

Heiße Schlacke im Schlackekübel
© Shutterstock / Nordroden
Heiße Schlacke im Schlackekübel auf schmelzflüssigem Roheisen.

Im Projekt »RESycling« wird das Fraunhofer IBP praxisnahe Lösungen zur Aufbereitung und Verwertung von Roheisenentschwefelungsschlacke (RES) gemeinsam mit Verbundpartnern erarbeiten. Das Verbundprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) im Rahmen der Maßnahme »Vermeidung von klimarelevanten Prozessemissionen in der Industrie (KlimPro-Industrie)« gefördert und vom Fraunhofer IBP koordiniert. Aus der Aufbereitung der RES entstehen wertvolle Rohstoffe, deren Verwertbarkeit in drei Industriebranchen – namentlich die Stahl-, Zement- und Düngemittelindustrie – geprüft wird. Die Aufgaben des IBP liegen in der Aufbereitung der RES, der Optimierung der Verfahrensschritte, der Ermittlung klimarelevanter Prozessemissionen und der Durchführung einer techno-ökonomischen Analyse.

Projektziele

Durch die mehrstufige Aufbereitung mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) und dem am Fraunhofer IBP entwickelten ENSUBA Verfahren soll RES so aufbereitet werden, dass die bisher ungenutzten Rohstoffpotentiale der RES zum Tragen kommen. Konkret können enthaltenes Roheisen der Stahlindustrie, enthaltene Sulfate der Düngemittelindustrie und enthaltene Mineralik der Zementindustrie als alternative Rohstoffe zur Verfügung gestellt werden. Durch die Nutzbarmachung können Prozessemissionen in den genannten Industriebranchen nachhaltig gesenkt werden und bestehende Zero-Waste-Strategien im Sinne einer Ressourceneffizienz gefördert werden.

Der Aufbereitungsprozess soll im Rahmen des Vorhabens vom Labor- in den Technikumsmaßstab überführt werden, um die Eignung des Verfahrens für einen großtechnischen Einsatz abschätzen zu können. Dabei wird das Verfahren während der gesamten Projektlaufzeit evaluiert und im Rahmen einer Ökobilanzierung bewertet.

Stand des Projektes

Das Fraunhofer IBP koordiniert das Projekt »RESycling« und hat neben administrativen die drei folgenden wissenschaftlichen Schwerpunkte:

  • Umfassende Charakterisierung der RES und Abtrennung des Roheisens mittels elektrodynamischer Fragmentierung (EDF) mit dem Ziel das Eisen in die Stahlindustrie zurückzuführen.
  • Übertragung und Anpassung des ENSUBA-Prozesses, sowie die Konzeption einer Technikumsanlage zur Skalierung des Verfahrens um Rohstoffe für die Düngemittel- und Zementindustrie verfügbar zu machen und die Eignung des Verfahrens im (groß-)industriellen Maßstab abschätzen zu können.
  • Hot-Spot Analyse zur Prozessoptimierung und Quantifizierung der Einsparungen an klimarelevanten Prozessemissionen.
  • Wirtschaftlichkeitsprüfung basierend auf der Gegenüberstellung der laufenden Kosten und Erlöse.

Projektpartner

  • Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP
  • Hochschule Weihenstephan-Triesdorf
  • Südbayerisches Portland-Zementwerk Gebr. Wiesböck & Co. GmbH
  • thyssenkrupp MillServices & Systems GmbH
Schematische Darstellung Projekt RESycling
© Fraunhofer IBP
Schematische Darstellung der beteiligten Gewerke im Projekt RESycling.
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