TY - JOUR

T1 - Stahlrecycling – Potenziale und Herausforderungen für innovatives und nachhaltiges Recycling

AU - Dworak, Sabine

AU - Fellner, Johann

AU - Beermann, Martin

AU - Häuselmann, Monika

AU - Schenk, Johannes

AU - Michelic, Susanne Katharina

AU - Cejka, Julian

AU - Sakic, Amin

AU - Mayer, Jakob

AU - Steininger, Karl

PY - 2022/11/25

Y1 - 2022/11/25

N2 - Stahlschrott ist ein wesentlicher Sekundärrohstoff im Stahlherstellungsprozess und ein wichtiger Grundpfeiler für eine CO2-arme Stahlindustrie. Im Vergleich zur Stahlproduktion durch die Primärroute benötigt das Einschmelzen von Stahlschrott weniger Ressourcen und birgt somit sowohl umwelttechnische als auch wirtschaftliche Vorteile. Ein erhöhtes und optimiertes Recycling von Stahlschrott zur Erzeugung von Hochleistungsstählen setzt jedoch genaue Kenntnisse über verfügbare Schrottqualitäten voraus. Insbesondere Altschrottklassen können die geforderten Qualitätskriterien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung nicht erfüllen.Die gegenständliche, interdisziplinäre Arbeit untersucht Optimierungspotenziale für ein nachhaltiges Recycling von Stahl in Österreich. Dabei wurde die Schrottverfügbarkeit quantitativ und auch qualitativ durch eine Materialfluss- und qualitative Material-Pinch-Analyse ermittelt. Die Ergebnisse wurden durch Stakeholderbefragungen untermauert. Im Zuge der Stakeholderbefragungen wurde auch der Innovationsbedarf der Branche ermittelt. Weiters wurden werkstofftechnologische Auswirkungen für Prozesse und Produkte analysiert und zusammengefasst.Durch den erhöhten Schrotteinsatz, vor allem durch Altschrott, kommt es zu erhöhten Anteilen an Begleitelementen in der Stahlproduktion. Die Arbeit zeigt, dass der Anteil an Altschrott am Gesamtschrottaufkommen bis zu 75 % erreichen wird, gegenwärtig aber aufgrund des aktuellen Schrotthandlings und damit einhergehenden Verunreinigungen nur ein Teil des Altschrotts tatsächlich auch innereuropäisch bzw. in Österreich für die Erzeugung von Hochleistungsstählen ausgenutzt werden kann. Durch verbesserte Vorsortierung, Entfernung der unerwünschten Begleitelemente durch sekundärmetallurgische Prozesse und durch besseres Verständnis der Wechselwirkung unterschiedlicher Begleitelemente kann das vorhandene Schrottpotenzial besser ausgeschöpft werden. Die Nutzung der in sekundären Rohstoffen gespeicherten „grauen“ Energie ermöglicht nicht nur für den Stahlsektor selbst eine effektive Entwicklungsoption Richtung Klimaneutralität, sondern auch für andere volkswirtschaftliche Bereiche durch insgesamt reduzierten Primärenergiebedarf und Senkung des Fußabdrucks zahlreicher Wertschöpfungsketten.

AB - Stahlschrott ist ein wesentlicher Sekundärrohstoff im Stahlherstellungsprozess und ein wichtiger Grundpfeiler für eine CO2-arme Stahlindustrie. Im Vergleich zur Stahlproduktion durch die Primärroute benötigt das Einschmelzen von Stahlschrott weniger Ressourcen und birgt somit sowohl umwelttechnische als auch wirtschaftliche Vorteile. Ein erhöhtes und optimiertes Recycling von Stahlschrott zur Erzeugung von Hochleistungsstählen setzt jedoch genaue Kenntnisse über verfügbare Schrottqualitäten voraus. Insbesondere Altschrottklassen können die geforderten Qualitätskriterien hinsichtlich ihrer Zusammensetzung nicht erfüllen.Die gegenständliche, interdisziplinäre Arbeit untersucht Optimierungspotenziale für ein nachhaltiges Recycling von Stahl in Österreich. Dabei wurde die Schrottverfügbarkeit quantitativ und auch qualitativ durch eine Materialfluss- und qualitative Material-Pinch-Analyse ermittelt. Die Ergebnisse wurden durch Stakeholderbefragungen untermauert. Im Zuge der Stakeholderbefragungen wurde auch der Innovationsbedarf der Branche ermittelt. Weiters wurden werkstofftechnologische Auswirkungen für Prozesse und Produkte analysiert und zusammengefasst.Durch den erhöhten Schrotteinsatz, vor allem durch Altschrott, kommt es zu erhöhten Anteilen an Begleitelementen in der Stahlproduktion. Die Arbeit zeigt, dass der Anteil an Altschrott am Gesamtschrottaufkommen bis zu 75 % erreichen wird, gegenwärtig aber aufgrund des aktuellen Schrotthandlings und damit einhergehenden Verunreinigungen nur ein Teil des Altschrotts tatsächlich auch innereuropäisch bzw. in Österreich für die Erzeugung von Hochleistungsstählen ausgenutzt werden kann. Durch verbesserte Vorsortierung, Entfernung der unerwünschten Begleitelemente durch sekundärmetallurgische Prozesse und durch besseres Verständnis der Wechselwirkung unterschiedlicher Begleitelemente kann das vorhandene Schrottpotenzial besser ausgeschöpft werden. Die Nutzung der in sekundären Rohstoffen gespeicherten „grauen“ Energie ermöglicht nicht nur für den Stahlsektor selbst eine effektive Entwicklungsoption Richtung Klimaneutralität, sondern auch für andere volkswirtschaftliche Bereiche durch insgesamt reduzierten Primärenergiebedarf und Senkung des Fußabdrucks zahlreicher Wertschöpfungsketten.

KW - Stahlrecycling

KW - Spurenelemente

U2 - 10.1007/s00506-022-00903-3

DO - 10.1007/s00506-022-00903-3

M3 - Artikel

VL - 75.2023

SP - 97

EP - 107

JO - Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft : ÖWAW

JF - Österreichische Wasser- und Abfallwirtschaft : ÖWAW

SN - 0945-358X

IS - Februar

ER -