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Wirtschaft
09.10.2023

Steiermark setzt künftig auf „grünen Stahl“

Im Zuge des Projektes „InSpecScrap“ wird mittels KI daran geforscht, die Schrott-Sortierung in der Stahlindustrie zu optimieren.

Die Herstellung von Stahl aus Schrottprodukten spart nicht nur CO2, sie ermöglicht auch eine deutlich energieeffizientere Produktion und ist damit eine wesentliche Voraussetzung für die langfristige Wettbewerbsfähigkeit europäischer Standorte in diesem Bereich. Im Rahmen des steirischen Forschungsprojekts „InSpecScrap“, welches vom Wissenschaftsressort des Landes Steiermark und der Austrian Society for Metallurgy and Materials (ASMET) gefördert wird, soll die Schrott-Sortierung optimiert und somit die Schrottqualität für die Stahlproduktion verbessert werden. Das Projekt ist eines von zehn unterstützten Projekten der Forschungsausschreibung „Green Tech X“.

Nachhaltige Produktion

„Im globalen Wettbewerb sind effiziente Produktionsprozesse der Schlüssel, um konkurrenzfähig zu bleiben. Das aktuelle Forschungsprojekt ermöglicht es nun durch den Einsatz von Digitalisierung und künstlicher Intelligenz, im Stahlbereich kostengünstiger zu produzieren und gleichzeitig einen Beitrag zu mehr Nachhaltigkeit zu leisten. Dank angewandter Forschung und Entwicklung sowie der hervorragenden Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Wirtschaft werden in der Steiermark so die technologischen Lösungen der Zukunft entwickelt. Dies ist gerade in der für die Steiermark wesentlichen Stahlbranche mit ihren 9.000 Mitarbeiter:innen von großer Bedeutung“, führt Wirtschafts- und Wissenschaftslandesrätin Barbara Eibinger-Miedl aus.

Kreislaufwirtschaft im Fokus

Auch Franz Rotter, Präsident der ASMET und Mitglied des Vorstands der voestalpine AG, betont: „Die Kreislaufwirtschaft im Bereich der metallischen Sekundär-Rohstoffe bietet zahlreiche Chancen, sowohl was die Verfügbarkeit von Rohstoffen, aber auch was die Erreichung der Klimaziele betrifft. Das hier vorgestellte Projekt „InspecScrap“ unterstützt beide Themen in praxisnaher Art und Weise und nutzt darüber hinaus die Möglichkeiten der Digitalisierung zur Verbesserung von Qualität und Prozesssicherheit. Auch die anderen Projekte im Rahmen der Ausschreibung beschäftigen sich mit der Entwicklung effizienter Lösungen, um Stoffkreisläufe zu schließen und Sekundärressourcen zu gewinnen, die in den Produktionsprozessen wiedereingesetzt werden können. So kann die metallurgische und metallverarbeitende Industrie als einer der ressourcen‐ und energieintensivsten Sektoren aber auch als einer der Wirtschaftsmotoren der steirischen Industrie ihre Prozesse effizienter und damit wettbewerbsfähiger gestalten.“ In der Stahlproduktion wird Stahlschrott als wichtiger Sekundär-Rohstoff benötigt. Die CO2- Emissionen können damit gegenüber der Produktion aus primären Rohstoffen wie Eisenerz um 75 Prozent gesenkt werden. Darüber hinaus wird nur rund ein Zehntel der Energie benötigt, wodurch die Stahlproduktion erheblich günstiger wird. Die Zusammensetzung des verwendeten Schrotts ist der Schlüssel, um die geforderte Stahlgüte erreichen zu können. Deshalb kommt der Sortierung auch eine entscheidende Bedeutung zu: So müssen die im Schrott enthaltenen Materialien charakterisiert werden, um die benötigte Zusammensetzung des zu erzeugenden Stahles sicherzustellen zu können.

Digitale und KI-basierte Lösungen

Da die Qualität des angelieferten Schrottes in Stahlwerken oftmals stark schwankt und Störstoffe den Prozess der Stahlerzeugung sowie auch die Produktionskosten beeinflussen können, soll das von der JOANNEUM RESEARCH (JR) durchgeführte Forschungsprojekt genau hier ansetzen. Eine schnell ablaufende und effiziente Sortierung sowie Klassifizierung von Schrott scheiterte bisher an geeigneten digitalen Methoden zur Analyse der Schrottqualität. Mittels digitaler KI-basierter Verfahren sollen zukünftig Störstoffe und in Zuge dessen auch die Schrottqualität insgesamt besser beurteilt werden können. „Im Projekt InSpecScrap arbeiten wir mit künstlicher Intelligenz und Multi-Sensorik an einer innovativen Materialcharakterisierung, mit der sich Störstoffe und Qualitätsmerkmale von Schrott automatisiert bewerten lassen. Dafür greifen wir auf modernste, spektroskopische Methoden zurück. Das ist ein Beispiel dafür, wie neue, digitale Technologien zur grünen Transformation beitragen. Denn ohne Offenheit für den Einsatz von Technologie wird uns eine grüne Wende nicht gelingen“, erklärt Heinz Mayer, Geschäftsführer der JOANNEUM RESEARCH. Neben der JR sind auch das Institut für Maschinelles Sehen und Darstellen der TU Graz sowie die Kompetenzzentren K1-MET und das KNOW Center Partner des Projektes. Weiters unterstützen die Unternehmen voestalpine Stahl Donawitz GmbH und die Stahl- und Walzwerk Marienhütte GmbH das Forschungsprojekt. „Im 21. Jahrhundert ist die Gewährleistung eines sicheren Zugangs zu Schrott einer der wichtigsten Beiträge zur Standortsicherung der österreichischen und der europäischen Stahlindustrie“, so Markus Ritter, Geschäftsführer der Marienhütte.

WISSENSWERT

Das Projekt „InSpecScrap“ wurde im Rahmen der Forschungsausschreibung „Green Tech X“ mit 250.000 Euro gefördert und ist eines von zehn unterstützten Projekten. Das Wissenschaftsressort des Landes, die ASMET und Industrieunternehmen (voestalpine High Performance Metals GmbH, Marienhütte, Andritz, Primetals Technologies und Saubermacher) stellten gemeinsam 2,5 Millionen Euro zur Verfügung, um Forschungsprojekte aus den Themenbereichen Klimaschutz und Kreislaufwirtschaft zu unterstützen. Diese sollen neue Erkenntnisse und Lösungen für Unternehmen liefern, um Herausforderungen wie die hohen Produktionskosten oder die Versorgung mit Rohstoffen bewältigen zu können.

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