Nominiert in der Kategorie Industrie 2015

TRIMET Aluminium

Primäres Aluminium wird mithilfe von Strom in einem Elektrolyseverfahren gewonnen. Dabei geht der größte Teil der hierfür eingesetzten Energie nicht verloren, sondern wird im Aluminium gespeichert. Seit Erfindung dieser Technologie im Jahre 1886 ist jedoch eine absolut gleichbleibende Energiezufuhr der wichtigste Garant für einen stabilen und energieeffizienten Produktionsprozess.

Im Rahmen eines Pilotvorhabens konnte die TRIMET in Zusammenarbeit mit der Bergischen Universität Wuppertal diese Randbedingung erstmals überwinden und den Prozess für eine flexible Energiezufuhr öffnen. Dafür wurden bei TRIMET und der BUW mit den Instituten für Automatisierungstechnik, Werkstofftechnik und Strömungsmechanik die notwenigen Grundlagen experimentell erforscht und durch Simulationsarbeit unterstützt.

Die Erkenntnisse wurden bei der TRIMET in Essen unmittelbar an einer Pilotanlage in die Praxis umgesetzt. Die dadurch erzielte Flexibilisierung des Prozesses ermöglicht die Nutzung der Aluminiumelektrolyse als virtuelle Batterie mit einer Speicherkapazität von circa 3400 Megawattstunden. Ein Umbau aller nationalen TRIMET Werke erhöht die Gesamtspeicherkapazität in Deutschland um 20 Prozent. Mit Hilfe des somit zur Verfügung gestellten Stromspeichers wird die Integration volatiler erneuerbarer Energiequellen wie Wind und PV in das deutsche Stromnetz bei gleichzeitiger Erhaltung der Versorgungssicherheit umweltfreundlich und strukturverträglich unterstützt. Damit leisten die TRIMET-Aluminiumhütten einen wertvollen Beitrag zur erfolgreichen Umsetzung der Energiewende.

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Dossier mit kaufmännischen und technischen Eckdaten

Kein Wunder, dass regelmäßig Gäste aus der Alu- und Stahlindustrie in Neuss vorbeischauen, um sich das Konzept anzuschauen – auch wenn sie sich unter Umständen die Finger schmutzig machen müssen.

Damit all das funktionierte, musste viel getestet werden und das Werk mit großem Aufwand die Produktionslogistik umstellen. Nach dem Umbau und verschiedenen Optimierungsschritten laufen seit Mai 2013 die neuen Öfen im Dauerbetrieb. In diesem Frühjahr zogen die Verantwortlichen Bilanz: Durch die neuen Öfen sank der jährliche Energieverbrauch bei diesem Produktionsschritt um 1,31 Millionen Euro – eine Einsparung von mehr als 45 Prozent gegenüber den alten Öfen und fast 20 Prozent gegenüber herkömmlichen Öfen, die aktuell auf dem Markt zu erhalten sind. Die Investitionen von 7,6 Millionen Euro für die „Spezialanfertigung“ dürfte Alunorf demnach in weniger als sechs Jahren wieder hereingeholt haben. Rechnet man den Zuschuss von 1,5 Millionen Euro des Bundesumweltministeriums dazu, sogar noch schneller. Ganz nebenbei senkte das Werk seinen jährlichen CO2-Ausstoß um 8500 Tonnen – eine Reduzierung von fast 50 Prozent.

In den fünf Öfen mit den Energieeffizienz-Schildern ist das anders. Hier wandern die Rollen nur einmal in den Ofen, wo sie direkt verarbeitet werden. Dafür hat der Anlagenbauer Otto Junker gemeinsam mit den Ingenieuren von Alunorf eine Technik entwickelt, die völlig neuartig im Aluminiumgewerbe ist. Jetzt überwachen Temperaturfühler den Heizvorgang im Ofen und sorgen für die optimale Glühdauer. Ebenfalls ein Novum: Für jede der vier Rollen, die in einen Ofen passen, lässt sich die Temperatur individuell einstellen. Als Sahnehäubchen in puncto Effizienz werden die warmen Abgase des Ofens genutzt, um das Schutzgas aufzuheizen.

Für das scheinbar absurde Heiß-kalt-heiß gibt es Gründe: Bei herkömmlichen Öfen kann die Temperatur nicht individuell geregelt werden – nur aufgrund von Erfahrungswerten wissen die Männer im Werk, wie lange das Aluminium im Ofen bleiben muss. Voraussetzung dafür, dass dieses Vorgehen funktioniert, ist aber, dass Produkte am Anfang kalt sind.

Dabei sind es gerade die Öfen, auf die bis zu 40 Prozent der Produktionskosten in der ohnehin energieintensiven Aluminiumindustrie entfallen. In ihnen werden die riesigen Alurollen erhitzt, die aus Walzwerken angeliefert werden, um zu einem dünneren Produkt zusammengedrückt zu werden. Anschließend kühlen die so erzeugten Alubänder 24 Stunden lang aus – um dann erneut in die Öfen geschoben zu werden, wo sie bei 480 Grad Hitze geschmeidig genug werden, um zu Dosen, Autoteilen oder Wandverkleidungen weiterverarbeitet zu werden.

Tatsächlich haben die Maschinen, die hier Aluminiumrollen dünner walzen, bis zu 50 Jahre auf dem Buckel. Die Öfen wirken ähnlich alt, doch an fünf von ihnen sind Schilder angenietet, deren Aufschrift stolz verkündet, dass hier die Moderne Einzug gehalten hat: „Energieeffizienz A+++“.

Nur wenige Schritte, dann hat jeder Besucher Öl an den Händen und Staub an der Hose. In der stickigen, heißen Luft hängt der Geruch von verbranntem Kerosin, in den Ohren dröhnen die Klopfgeräusche der Walzmaschinen. Wer die gigantische Anlage des Aluminiumwerks Alunorf am Neusser Rheinufer betritt, begibt sich in die Welt von Industrie 1.0. So scheint es.