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SWZ und Dillinger vereinbaren neues Projekt zur Modellierung, stochastischen Simulation und Optimierung von Produktionsprozessen im Bereich der Stahlherstellung

09/30/2022

Leitwarte Sinteranlage, Foto: Uwe Braun, SHS – Stahl-Holding-Saar

Die Gruppe Dillinger produziert ca. 2 Mio. Tonnen an Grobblechen pro Jahr, die u.a. zu Offshore-Windradtürmen, Brückenträgern und Pipelines weiterverarbeitet werden und damit wichtige Basiselemente zur Dekarbonisierung von Energieerzeugung und -transport bilden. Eine große aktuelle Herausforderung besteht darin, die Produktion der Grobbleche selbst ebenfalls CO2-neutral zu gestalten. Klassisch erfolgt die Reduktion von Eisenerz (Eisenoxid) zu Roheisen mit Hilfe von Koks Kohle. Als Nebenprodukte entstehen dabei abgesehen von CO2 auch weitere technisch nutzbare Gase. Eine Umstellung auf eine Reduktion des Eisenerzes mit Hilfe von Wasserstoff und ein Einschmelzen für den Strangguss mit Hilfe eines Elektroofens erfordert zukünftig nicht nur große Mengen an Wasserstoff und Strom, sondern verändert auch alle weiteren Stoffströme im Werk.

Um diese Abhängigkeiten zu analysieren und im Vorfeld der geplanten Errichtung eines Elektroofens am Standort Dillingen die logistischen Rahmenbedingungen vorzubereiten bzw. Produktionsschritte, die bislang Nebenprodukte des Hochofenprozesses weiterverarbeitet haben, rechtzeitig umzustellen, haben das Simulationswissenschaftliche Zentrum Clausthal-Göttingen (SWZ) und die Gruppe Dillinger ein gemeinsames Projekt mit einer Laufzeit von 4 Jahren vereinbart. Dillinger wird die Forschung am SWZ während der Laufzeit des Projektes mit insgesamt 270.000 Euro unterstützen.

Das Projekt schließt an frühere gemeinsame Vorarbeiten zur Optimierung der logistischen Prozesse im Walzwerk an und erweitert die gemeinsam entwickelten Simulationsmodelle auf alle Prozesse vom Hochofen über das Stahlwerk bis hin zum Walzwerk. Gleichzeitig erfolgt eine Ausdehnung des Betrachtungsgegenstands von bislang primär den Blechen zukünftig auch auf Energie- und Rohstoffströme. Um dynamische, nicht vorab absehbare Effekte berücksichtigen zu können, wird ein stochastisches Modell aufgebaut. Perspektivisch sollen dabei auch Konzepte der dynamischen Budgetplanung und des Revenue Managements in das Projekt einfließen.