Carbon in Urbanization

Die Weltbevölkerung wächst und mit ihr wachsen die Großstädte. Das macht Rohstoffe wie Stahl und Aluminium besonders wertvoll. Carbon trägt dazu bei, ihre Herstellung und ihr Recycling zu optimieren.

Schon heute leben mehr Menschen in den großen Städten dieser Welt als auf dem Land. Ein Trend, der sich in den nächsten Jahren global weiter fortsetzen wird und uns vor große Aufgaben stellt. Wie die eines effizienten und schonenden Umgangs mit natürlichen Ressourcen. Carbon ist ein Schlüsselwerkstoff für viele Industrien, ob Stahl, Aluminium oder Chemie. Und er hilft dank seiner außergewöhnlichen Eigenschaften, den Herausforderungen einer voranschreitenden Urbanisierung zu begegnen.

Unsere langjährige Erfahrung mit Carbon macht uns zu gefragten Partnern der Industrie. Denn wir sehen nicht nur die Möglichkeiten des Materials, sondern haben stets das Ganze im Blick: Wir bieten unseren Kunden integrierte Konzepte und maßgeschneiderte Systemlösungen aus einer Hand. Und setzen alles daran, auch in reifen Märkten bestehende Technologien und Prozesse zu verbessern. Für ein nachhaltiges Wachstum.

Weltbevölkerung

0 Mrd.
Menschen in 2012,
davon 51% in Städten
0,6 Mrd.
Menschen in 2050,
davon 70% in Städten

Aus Schrott wird Stahl. Recycling im Lichtbogenofen.

Stahl ist der mit Abstand wichtigste Baustoff, die Grundlage der Industrialisierung. Das macht ihn zum gefragten Material, insbesondere in den schnell wachsenden Schwellenländern. Allen voran China: Etwa 50 Prozent der weltweiten Stahlproduktion entfallen auf das bevölkerungsreichste Land der Erde. Größer werdende Städte benötigen Rohstoffe – aber sie sind selbst auch eine riesige Rohstoffquelle, mit tonnenweise verbautem Material. Stahl ist aus ökologischer Sicht ein hervorragender Werkstoff, denn er lässt sich ohne Qualitätsverlust immer wieder aus Stahl- oder Eisenschrott gewinnen. Mit einem weiteren, klimaverträglichen Argument: Beim Stahlrecycling entstehen bis zu 80 Prozent weniger CO2 als bei der Verhüttung von Eisenerz.

In einem Lichtbogenofen (EAF) wird aus Schrott Stahl gemacht. Tonnenschwere, meterhohe Graphitelektroden leiten den zum Schmelzen notwendigen Strom in die riesigen Öfen. Dort herrschen Temperaturen von über 3.000 Grad Celsius – das hält kein anderes Material aus. Graphit wird mit steigender Temperatur nicht nur fester, sondern auch leitfähiger. Die SGL Group produziert Elektroden und Nippel – die Anschlussstücke zwischen den Elektroden. Die zylinderförmigen Elektroden werden mit Durchmessern von bis zu 800 Millimetern gefertigt.

Darüber hinaus bieten wir Stahlwerken auch einen umfassenden Service zur Prozessoptimierung. Hierzu gehört unter anderem das Customized EAF Data Information System, kurz CEDIS®, welches individuell die Produktions- und Steuerungsdaten eines Lichtbogenofens aufzeichnet und analysiert. Zusammen mit den technischen Experten der SGL Group unterstützt es unsere Kunden dabei, die Produktivität im Schmelzprozess zu verbessern.

Optimierung der Aluminiumherstellung

Vom hocheffizienten Stromkabel über Leichtbaustrukturen im Transportbereich bis hin zu Produkten für die IT und intelligenten Verpackungen – Aluminium ist in unseren Städten allgegenwärtig. Und es wird aufgrund der fortschreitenden Urbanisierung immer wichtiger. Die Gewinnung von Primäraluminium ist jedoch ein äußerst energieintensiver Prozess. Carbon spielt dabei eine wichtige Rolle – Kathoden aus Kohlenstoff und Graphit dienen als Energiezuführung und Boden der Elektrolysezelle.

Als einer der führenden Kathodenhersteller unterstützt die SGL Group die Aluminiumindustrie mit patentierten Lösungen für die Steigerung der Energieeffizienz. Beispiele hierfür sind der Einsatz von SIGRAFLEX® Graphitfolien, eine variable Nuttiefe und neue Materialien – alle diese Entwicklungen verringern den spezifischen Energieverbrauch und erhöhen die Lebensdauer der Kathoden. Denn diese sind hochwertige Investitionsgüter, die erst nach einer Laufzeit von etwa fünf bis sieben Jahren ausgetauscht werden müssen.

Damit unsere Kunden und wir Entwicklungszyklen beschleunigen sowie die Lebensdauer von Kathoden voll ausschöpfen können, haben wir eine neuartige Messmethode entwickelt. Ihr Vorteil: Sie kann während der laufenden Aluminiumproduktion angewendet werden. Das Abnutzungsprofil der Kathodenoberfläche lässt sich mit dieser Messmethode schnell, präzise und zuverlässig ermitteln. So können Rückschlüsse auf die Restlaufzeit der Zelle gezogen oder frühzeitig auf die Haltbarkeit eines neuen Materials oder eines neuen Zelldesigns geschlossen werden. Die Ergebnisse sind die Verkürzung von Technologie-Entwicklungszyklen sowie die bessere Ausnutzung von Restlaufzeiten von Zellen und damit eine bessere Profitabilität pro Elektrolysezelle.

Wärmeübertrager für
korrosive Medien

In unserem alltäglichen Umfeld finden sie sich überall: Kunststoffe. Bei ihrer Herstellung arbeitet die chemische Industrie mit verschiedenen korrosiven Stoffen, wie beispielsweise Salzsäure. Die SGL Group konzipiert und baut Anlagen und Equipment für die chemische Industrie – vor allem für den Einsatz korrosiver Medien. Ein Beispiel dafür sind DIABON® Wärmeübertrager. In einem solchen Wärmeübertrager stecken bis zu 2.000 Rohre aus Graphit. Sie transportieren in kürzester Zeit enorme Wärmemengen von einem Medium ins andere. Auf diese Weise können sie selbst aggressivste Medien hocheffizient erhitzen oder abkühlen. Das nutzt die chemische Industrie unter anderem bei der Produktion von Polyvinylchlorid (PVC) und Schaumstoffen.

Reaktoren zur Zerstörung von FCKW

Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) werden als Treibgase oder Kältemittel verwendet. Alte Kühlschränke beispielsweise enthalten oft noch FCKW. Heute sind diese Gase vielfach verboten, und das aus gutem Grund: Sie schädigen die Ozonschicht und wirken sich bis zu 15.000 Mal stärker auf das Klima aus als Kohlendioxid. In vielen Geräten wie beispielsweise Altkühlschränken sind jedoch immer noch große Mengen von FCKW enthalten, welche sorgfältig aufgefangen und entsorgt werden müssen. Die SGL Group hat Anlagen entwickelt, die FCKW thermisch zersetzen, bevor sie in die Umwelt geraten. Das Herzstück dieser Anlagen ist ein sogenannter Porenreaktor. Darin werden FCKW bei Temperaturen von bis zu 1500 Grad Celsius vollständig zerstört und wertvolle Säuren können zurückgewonnen werden. Ermöglicht wird dies durch DIABON®, einen besonderen Graphit zur Konstruktion von Chemieanlagen, welcher äußerst beständig gegenüber aggressiven Gasen und Säuren ist.