SIMETAL Corex. Produkt-Umweltdeklaration. Metals Technologies

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1 SIMETAL Corex Produkt-Umweltdeklaration Metals Technologies

2 Umweltleitbild Umweltgerechtes Produktdesign Mit unserem Wissen und unseren Lösungen leisten wir einen Beitrag für eine bessere Welt. Wir tragen gesellschaftliche Verantwortung und bekennen uns zum Umweltschutz. Unser Unternehmen berücksichtigt bei seiner weltweiten Tätigkeit, die durch eine Vielzahl an Prozessen, Produkten und Dienstleistungen charakterisiert wird, die dauerhafte Sicherung der natürlichen Lebensgrundlagen der Menschen. Wir sehen dabei die drei wesentlichen Faktoren Wirtschaft, Umweltschutz und soziale Verantwortung als gleichberechtigte Größen in einem liberalen Welthandel. Wir unterstützen die Verbreitung des erforderlichen Wissens zu einer dauerhaften tragfähigen Entwicklung durch Transfer von Wissen auf den Gebieten Management und Technik, wo immer wir tätig sind. Ökodesign ist bei Siemens kein neues Thema. Das zeigt unsere firmeninterne Norm SN zur umweltverträglichen Produktgestaltung. Seit 1993 ist sie in die Produktentstehungspläne integriert. Sie fordert unter anderem Sortenreinheit, eine einfache Demontierbarkeit und die Reduzierung von Bauteilmengen pro Produkt, lange Lebensdauer, niedrigen Energiebedarf in der Herstellung und der Gebrauchsphase sowie Verzicht auf gefährliche Stoffe. Für Produkt-Umweltdeklarationen enthält sie Mindestanforderungen hinsichtlich der zu beschreibenden Parameter. Mit Hilfe dieser Norm und auf der Basis unseres Umweltmanagements werden wir unserer Philosophie gerecht, den Umweltschutz ganzheitlich zu betrachten, also von der Produktplanung bis zur Wiederverwertung und Entsorgung der Produkte. Die Anforderungen dieser Norm werden in produktspezifischen Leitfäden weiter präzisiert. Eine dauerhafte tragfähige Entwicklung im Umweltschutz bedeutet für uns sparsamen Um gang mit den Ressourcen; bereits bei der Produktund Prozessentwicklung bedenken wir daher mögliche Folgelasten für unsere Umwelt. Es ist unser Ziel, Umweltbelastungen auch über die geltenden Vorschriften hinaus zu vermeiden oder auf ein Minimum zu reduzieren. 2

3 Niedrigerer Energieverbrauch Die Herausforderung Die Herstellung von Roheisen verursacht erhebliche Emissionen an Kohlendioxid, Stick- und Schwefeloxiden sowie Staub. Neben den unmittelbaren lokalen Auswirkungen erfordern vor allem die langfristigen Klimafolgen ein Umdenken der Hersteller und die Einführung neuer Verfahren zur Abgasvermeidung. Die Lösung Vorteile für die Umwelt Keine Kokerei und Sinteranlage mit der damit verbundenen Vermeidung von Emissionen Ressourcenschonend durch die Verwendung alternativer Kohlen Verwendung von reinem Sauerstoff führt zur Bildung eines hochwertigen Exportgases und zur Vermeidung von Stickoxiden Weiterverwendung des Exportgases als Ersatz für fossile Brennstoffe Gas-Recycling für maximale Gasausnutzung und minimale CO₂-Emissionen Stückerz/Pellets, Additive 1 Einschmelzvergaser 2 Reduktionsschachtofen 3 Heißgaszyklon Abgaswäscher 2 5 Abgasreinigungsanlage 6 Prozessgasverdichter Kohle 3 6 Export Gas 6 5 Als Antwort auf die genannten Herausforderungen hat Siemens VAI das Verfahren SIMETAL Corex entwickelt. Das Verfahren zielt einerseits darauf ab, Schadstoffbildung zu vermeiden, andererseits dem Prozess zugeführte Schadstoffe in inerter, umweltverträglicher Form zu binden. Das Hauptmerkmal der SIMETAL-Corex-Technologie ist die Aufspaltung der Roheisenproduktion in zwei getrennten Reaktoren. Im Reduktionsschacht werden Eisenerze wie Stückerz und Pellets durch ein Reduktionsgas zu Eisen reduziert. Dieses wird zusammen mit nicht verkokbarer Kohle in den Einschmelzvergaser chargiert. Die Vergasung der Kohle mit reinem Sauerstoff liefert das Reduktionsgas sowie die Schmelzwärme, um aus dem festen Eisen flüssiges Roheisen zu erzeugen. Die direkte Verwendung von Eisenerzen und Kohle (anstelle von Sinter und Koks) bedingt umweltrelevante Vorteile. Höhere Kohlenwasserstoffe werden durch die Temperaturführung im Einschmelzvergaser (> C) in Kohlenmonoxid und Wasserstoff zerlegt. Schwefelverbindungen werden ebenfalls zerlegt und gehen in der gebildeten flüssigen Schlacke in Lösung. Somit wird der Gehalt an höheren Kohlenwasserstoffen und Schwefel im Exportgas (= Abgas) drastisch gesenkt. Die Verwendung von reinem Sauerstoff anstelle von Luft reduziert den Stickstoffeintrag und somit die Bildung von Stickoxiden im Exportgas. Das Exportgas wird dadurch zu einem höchst attraktiven Nebenprodukt. Es kann in einer Vielzahl von Anwendungen weiterverwendet werden, z. B. zur Stromerzeugung, zu Heizzwecken oder als Synthesegas in der chemischen Industrie. Roheisen / Schlacke 1 Sauerstoff Unter dem Gesichtspunkt der CO₂-Vermeidung besticht das Export gas durch seine Eignung zur Aufbereitung und zur erneuten Verwendung als Reduktionsgas. Dieses Recycling erhöht die Gasausnutzung, führt zu sehr niedrigen Kohleverbräuchen und somit zu einer signifikanten Senkung der CO₂-Emissionen. Auch für die Sequestrierung (geologische CO₂-Speicherung) ist das stickstofffreie Exportgas bereits heute bestens geeignet.

4 Implementierung und Bewertung Um die Umweltverträglichkeit des Corex-Verfahrens zu bewerten, wird als Standardtechnologie die Hochofenroute, das am weitesten verbreitete Verfahren zur Roheisenerzeugung, herangezogen. Die Hochofenroute besteht aus Kokerei, Sinteranlage und dem Hochofen selbst. Neben rein technologischen Aspekten ist ein Vergleich beider Verfahren standortabhängig, da regionale Besonderheiten wie Transportwege und Verfügbarkeit von Rohstoffen mit in die Betrachtung einbezogen werden. Von besonderer Bedeutung ist außerdem die Zusammensetzung des örtlichen Strommixes. Das den Corex-Prozess verlassende Exportgas kann im Gegensatz zum Hochofen Gichtgas mit hohem Wirkungsgrad verstromt werden, was die CO₂-Belastung pro erzeugter Kilowattstunde deutlich senkt. Treibhauspotenzial CML 2001 GWP (100 Jahre) [kg CO₂-Äquiv./t flüssiges Roheisen] Konventioneller Hochofen Corex EU-25 IN CN Im Hinblick auf das Verhalten der Treibhausgase ist der Einsatz des Corex-Verfahrens in Indien und China besonders zu empfehlen. Aus ökologischer Sicht ist daher das eine oder andere Verfahren für die Roheisengewinnung vorzuziehen. Klimakategorien untersuchen die Auswirkungen von Emissionen und Ressourcenverbrauch. Für den Treibhauseffekt und den damit verbundenen Klimawandel sind an erster Stelle CO₂ und sein Äquivalent CH₄ verantwortlich.

5 Implementierung und Bewertung Eco-Care-Matrix (ECM) Um belastbare Daten der Umweltwirkung zu erhalten, wurden neben den Treibhausgasen weitere Klimakategorien ausgewählt und exemplarisch für den Standort Europa untersucht. Zu den emissionsbezogenen gehören, außer den Treibhausgasen, die Eutrophierung, die Versauerung und der Photosmog, zu den ressourcenbezogenen der abiotische Ressourcenverbrauch. Für den Kostenvergleich wurden wiederum für den Standort Europa durchschnittliche Kapital-, Material-, Energie- und Personalkosten herangezogen. Als Referenz dient die Hochofenroute, bestehend aus Kokerei, Sinteranlage und dem Hochofen selbst. Die Grafik lässt auf den ersten Blick erkennen, dass das Corex- Verfahren verglichen mit der Hochofenroute ökonomisch und ökologisch im Vorteil ist, da es sich in der Matrix weiter rechts und weiter oben befindet. Vorschnell könnte man zu dem Ergebnis gelangen, dass Corex ökoeffizient ist, die Hochofenroute hingegen nicht. Allerdings muss darauf hingewiesen werden, dass mit der ECM keine absoluten Erkenntnisse zur Ökoeffizienz gewonnen werden können. Die Ergebnisse sind nur in Relation zu den untersuchten Alternativen zu sehen. Mit Sicherheit kann somit nur festgehalten werden, dass der konventionelle Hochofen, unter Verwendung der getroffenen Annahmen für den Standort Europa, im Vergleich zu Corex schlechter abschneidet. Es besteht aber durchaus die Möglichkeit, dass er ebenfalls eine hohe Ökoeffizienz aufweist. Umweltnutzen 1 0,5 0-0,5 Referenz ,5 0 0,5 1 Kundennutzen Umweltfreundliche Lösung Corex (EU) Bezogen auf den Standort Europa ergeben sich für das Corex-Verfahren die folgenden Werte: 28 % bessere Umweltverträglichkeit 5 % geringere Kosten 5

6 Weitere Informationen erhalten Sie von: Siemens VAI Metals Technologies GmbH P.O.Box, Turmstr. 031 Linz Austria Die Informationen in dieser Broschüre enthalten lediglich allgemeine Beschreibungen bzw. Leistungsmerkmale, welche im konkreten Anwendungsfall nicht immer in der beschriebenen Form zutreffen bzw. welche sich durch Weiterentwicklung der Produkte ändern können. Die gewünschten Leistungsmerkmale sind nur dann verbindlich, wenn sie bei Vertragsschluss ausdrücklich vereinbart werden. Bestell-Nr.: E10001-T1-A117-V1 Printed in Germany Dispo-Nr.: K-Nr.: GB WS Änderungen vorbehalten Siemens AG 2010 Alle Rechte vorbehalten