Ein bisschen Optimismus

DEFGH
Nr. 130, Mittwoch, 10. Juni 2015
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
STAHL
Schöner Schrott
In Deutschland wird gebrauchter
Stahl zu 100 Prozent recycelt
Ein bisschen
Optimismus
denkilometern frontal gegen eine Mauer
fährt, sagte damals ein hochrangiger Manager. Von diesem Einbruch haben sich die
Stahlkocher in den meisten Ländern Europas bis heute nicht erholt. Nur in Deutschland und Polen hat die Stahlnachfrage wieder Vorkrisenniveau erreicht.
Lange dauerte es, bis die Nachfrage
überhaupt wieder einsetzte. Hektisch begannen die Stahlhersteller mit Sparprogrammen gegenzusteuern, um die Folgen
für die Konzerne in Grenzen zu halten. Das
komme ihnen jetzt zugute, meint StahlAnalyst Obst: „Die massiven Sparprogramme zahlen sich aus.“ Dank der gesunkenen
Kosten erzielen viele europäische Hersteller wieder Gewinne. Wenn auch die Margen noch sehr zu wünschen übrig lassen.
Damit auch die Gewinne wieder sprudeln, müssten die Stahlpreise wieder steigen. Doch das renommierte Stahlberatungshaus MEPS erwartet bis Ende 2015 in
Deutschland gleichbleibende oder sogar
geringere Preise beim Flachstahl. Zu groß
sei der Importdruck aus Drittländern, als
dass sich in vielen Sektoren höhere Preise
durchsetzen ließen. Auch die Rohmaterialkosten lägen nach wie vor auf niedrigem Niveau. Dies macht es den Stahlverkäufern
in den Verhandlungen mit Kunden schwer,
für höhere Preise zu argumentieren.
Die deutschen Stahlhersteller
haben die Krise relativ gut überstanden – dank
rigider Sparprogramme und zahlreicher Innovationen.
Doch die weltweiten Überkapazitäten
bleiben ein großes Problem
von kirsten bialdiga
S
eit einigen Monaten rauchen sie wieder, die Schlote des größten Stahlwerks in Europa. Im süditalienischen
Tarent steht die Hütte, die seit Neuestem
wieder Stahl produziert. Überschüssigen
Stahl, den zurzeit keiner braucht. Noch dazu mit staatlicher Hilfe.
Europas Stahlhersteller sind alarmiert.
Das Werk in Tarent steht für ein Thema,
das die Branche bewegt wie kaum ein zweites. Für eine Politik, die die Stahlindustrie
in den vergangenen Jahrzehnten immer
wieder an den Abgrund führte: Marode
Unternehmen, die im Wettbewerb nicht bestehen konnten, schieden mitnichten aus
dem Markt aus, sondern wurden von den
jeweiligen Regierungen mit öffentlichen
Hilfen künstlich am Leben erhalten, um
Arbeitsplätze zu retten.
In der Folge entstanden Überkapazitäten, die den Stahlmarkt schwer belasten.
Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl, beziffert die gesamten Überkapazitäten in Europa auf 25
bis 30 Millionen Tonnen, die OECD kommt
sogar auf mehr als 80 Millionen Tonnen.
Das entspräche etwa einem Drittel der
europäischen Stahlproduktion. Diese Überkapazitäten sind einer der Gründe, weshalb kaum ein europäischer Stahlkocher
auskömmliche Renditen erzielt.
Das Ilva-Werk in Tarent
produziert wieder Stahl – mit
staatlicher Unterstützung
Und nun auch noch Tarent. Eigentlich
war die Hütte längst stillgelegt. Sie gehörte
einst zum italienischen Ilva-Konzern, dem
viertgrößten Stahlhersteller Europas. 1995
hatte die Stahlunternehmerfamilie Riva
das Werk in Tarent dem Staat abgekauft,
2012 wurde es wegen Umweltvergehen
und des Verdachts der Bestechung beschlagnahmt. 90 Prozent des gesamten im
Land freigesetzten Dioxins stammten aus
Tarent. Die Emissionen sollen in 13 Jahren
den Tod von fast 400 Menschen verursacht haben, so sieht es die Staatsanwaltschaft. 8,1 Milliarden Euro aus dem Familienvermögen wurden konfisziert – die Summe entspricht den Behörden zufolge dem illegalen Gewinn, den die Rivas einstecken
konnten, weil sie nicht in den Umweltschutz investierten. Anfang des Jahres wurde das Werk wieder verstaatlicht, für die
italienische Regierung geht es um mindestens 11 000 Arbeitsplätze in einer strukturschwachen Region. Und so produziert das
Werk wieder Stahl.
„Die Bedeutung dieses Falls und seine
möglichen negativen Auswirkungen auf
den Wettbewerb in der Europäischen Union können gar nicht hoch genug eingeschätzt werden“, sagt Stahl-Präsident Kerkhoff. Nach seinen Berechnungen erhält das
Ilva-Werk öffentliche Beihilfen von zwei
Milliarden Euro. Der deutsche Stahlverband legte daher bei der EU-Kommission
Beschwerde ein.
Tatsächlich sehen auch andere Fachleute in der Hütte ein Risiko für Europas Stahlkonjunktur. Analysten von Merrill Lynch
bewerten das Ilva-Werk als destabilisierenden Faktor für Europas Stahlindustrie. Der
Hersteller unterbiete die Konkurrenten,
nur um die Auslastung zu erhöhen. Eine
solche Strategie würde ein rational operierender privater Investor auf Dauer nicht
fortsetzen können, meinen die Analysten.
Dabei gibt es erste Anzeichen, dass die
europäische Stahlkonjunktur sich nach
längeren Jahren der Krise weiter erholen
könnte. Vor allem in Deutschland laufen
die Geschäfte der Stahlhersteller wieder
besser. 2014 konnte die deutsche Stahlindustrie mit Branchengrößen wie ThyssenKrupp oder Salzgitter erstmals seit 2011
einen Produktionszuwachs erzielen nach
Rückgängen in den beiden Vorjahren.
Im ersten Quartal 2015 nahmen die
Stahlhersteller vier Prozent mehr Bestellungen in ihre Bücher als im Vorjahr. Das
war immerhin schon das fünfte Quartal in
Folge mit einem Zuwachs. So groß ist die
Zuversicht, dass Stahlpräsident Kerkhoff
sogar einen Blick über dieses Jahr hinaus
wagt: Auch 2016 erwartet er in Deutschland ein Nachfrageplus von zwei Prozent.
Die deutschen Hütten profitierten von
der steigenden Nachfrage aus den europäischen Nachbarländern und einer gut laufenden Automobilkonjunktur, meint Stahlexperte Christian Obst von der Baader
Bank. „Der ganz große Anpassungsschock
nach der Lehman-Krise ist jetzt überwunden“, sagt Obst.
Die Lehman-Krise. Lange brauchte die
Stahlindustrie, um sich von diesem Trauma zu erholen. Von heute auf morgen wurden Aufträge storniert, die Nachfrage nach
Stahl kam abrupt zum Erliegen. Kein Vergleich erschien drastisch genug, um den
Stillstand in den Stahlwerken zu schildern.
Wie bei einem Porsche, der mit 180 Stun-
Auf dem Weltmarkt
besteht ein Überangebot
an Eisenerz
Die Stahlbranche befindet sich seit Jahren auf Achterbahnfahrt:
Mal geht es rauf, mal runter. Derzeit sieht die Branche die Zukunft
wieder mit verhaltenem Optimismus. FOTO: AP
„In der EU ist die Trendwende vollzogen“
SZ: Herr Kerkhoff, die Stahlindustrie
steckt in einer schwierigen Phase. Der
größte Stahlverbraucher, die Autoindustrie, investiert zunehmend in Schwellenländer. Und auch die Beschaffungsmärkte für Rohstoffe sind größtenteils Tausende Kilometer entfernt. Hat die Stahlindustrie in Europa überhaupt noch eine
Zukunft?
Hans Jürgen Kerkhoff: Wo sollen die großen Innovationen denn herkommen, wenn
nicht aus der EU? Die Stahlindustrie ist ein
wichtiger Teil der industriellen Wertschöpfungskette: In enger Zusammenarbeit mit
etwa der Automobil- oder Maschinenbauindustrie entstehen die Ideen für neue Produkte und die dafür erforderlichen StahlWerkstoffe. Die Industrie war es doch, die
uns nach der Krise rasch wieder auf das
heutige Niveau gebracht hat!
Lassen Sie mich die Frage ein wenig präzisieren. Hat die Stahlindustrie in dieser
Größenordnung noch eine Zukunft in Europa? Viele Hersteller klagen seit Jahren
über Überkapazitäten beim Stahl, die
die Preise kaputt machen.
Ja, es ist richtig, es gibt Kapazitätsüberhänge in der EU, unserer Einschätzung nach in
einem Umfang von 25 bis 30 Millionen Tonnen. Diese Überhänge sind aber nicht mit
denen in China zu vergleichen. Das Land
exportiert über 90 Millionen Tonnen Stahl
im Jahr und überfordert damit die Aufnahmefähigkeit der restlichen Welt. Die strukturellen Überkapazitäten in China sind etwa doppelt so hoch wie die gesamte Rohstahlproduktion in der EU. Sie belasten
massiv die Märkte.
Aber auch in Europa werden Kapazitäten künstlich am Leben erhalten. Einer
der größten Stahlhersteller, die italienische Ilva, wird zurzeit reverstaatlicht.
Da haben Sie recht. Rund zwei Milliarden
Euro öffentlicher Hilfen soll der italienische Konzern bekommen, während die
Konkurrenten es aus eigener Kraft schaffen müssen. Wir haben daher eine förmliche Beschwerde bei der EU-Kommission
eingereicht.
Immerhin steigt ja zurzeit wieder die
Nachfrage. Wie sehen Sie die Entwicklung der Stahlkonjunktur?
In der EU ist die Trendwende vollzogen,
die Marktversorgung liegt aber noch immer um knapp 30 Millionen Tonnen unter
dem Mittelwert der Jahre 2000 bis 2005.
Für Deutschland erwarten wir aber für die
Jahre 2015/16 einen leichten Anstieg der
Nachfrage um jeweils zwei Prozent.
Deutschland und Polen sind die einzigen
EU-Länder, deren Stahlproduktion schon
wieder das Vorkrisen-Niveau erreicht hat.
Wie wirken sich die Importe aus Drittländern auf die Stahlkonjunktur aus?
Die Drittlandimporte sind trotz schwachem Euro-Kurs weiter auf hohem Niveau.
Im ersten Quartal haben sie sich aus China
sogar verdoppelt. In einigen Produktkategorien wie bei kornorientiertem Elektroband, das für Transformatoren gebraucht
wird, wird der EU-Markt gerade durch Importe zu Dumping-Preisen massiv geschädigt. Das sieht auch die EU-Kommission so
und belegt diese Produkte nun seit Neuestem mit vorläufigen Zöllen gegen fünf
Länder. Sollte sich binnen fünf Monaten
nichts an dieser Preispolitik ändern, werden sie dauerhaft Zölle entrichten müssen.
Stahl ist und bleibt das Grundnahrungsmittel für die Industrie. Auch bei der Herstellung von Autos wird er weiterhin eine
wichtige Rolle spielen. Es findet seit Jahren ein sehr edler Wettstreit zwischen den
verschiedenen Werkstoffen und auch den
besten hybriden Werkstofflösungen statt.
Klar ist, dass der Anteil höherfester Stähle
steigt. Nach einer Studie von McKinsey
wird ihr Anteil im Auto von derzeit 15 auf
38 Prozent im Jahr 2030 zunehmen.
Wann hat es zuletzt Anti-Dumpingmaßnahmen der EU für Stahl gegeben?
Zuletzt vor zwei Jahren, und man kann daraus ableiten, dass die EU nicht leichtfertig
mit diesem Handelsinstrument umgeht.
Aber der große Nachteil im Hinblick auf
den Treibstoffverbrauch ist das Gewicht
des Stahls.
Nein, im Gegenteil, wir können dazu beitragen, das Gewicht des Autos und damit den
Energieverbrauch deutlich zu senken. Wir
haben uns zuletzt im Rahmen der Initiative Massiver Leichtbau jedes einzelne Bauteil im Antriebsstrang und Fahrwerk angeschaut und sind zu dem Ergebnis gekommen, dass es möglich ist, das Gewicht dieser Teile um 42 kg zu senken. Bei vielen Anwendungen im Automobil ist Stahl trotz
seines höheren spezifischen Gewichts an-
Wie hat sich der Bahnstreik ausgewirkt?
Die Stahlindustrie ist der größte Kunde der
Bahn, fast die Hälfte ihrer Mengen transportieren die Hersteller in Güterzügen. Ein
Teil der Versandmengen konnte kurzfristig auf Lkw verlagert werden. So ist es uns
bei den letzten Streiks ganz gut gelungen,
die Schäden abzumildern. Trotzdem entstanden den Stahlherstellern zusätzliche
Kosten in zweistelliger Millionenhöhe
durch die kurzfristigen Ausweichaktionen. Glücklicherweise gab es keine wesentlichen Produktionsausfälle. Am schwierigsten ist es, nach einem Streik wieder in den
gewohnten Rhythmus zu kommen.
Wenn Sie über die Alltagsprobleme der
Branche hinausblicken – wie sehen Sie
die Zukunft der europäischen Stahlindustrie auf längere Sicht?
Laut Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl,
ist Stahl das Grundnahrungsmittel der Industrie.
Die Branche habe trotz
Herausforderungen durchaus eine Zukunft in Europa, prognostiziert Kerkhoff. FOTO: DPA
Insbesondere beim Eisenerz, dem wichtigsten Rohstoff, bleiben die Preise der
Deutschen Bank zufolge weiter unter
Druck. In den Jahren des Stahl-Booms von
2005 bis 2009 wurden so viele Erzvorkommen erschlossen, dass nun auf dem Weltmarkt ein Überangebot herrscht. Dies wird
dadurch verschärft, dass auch China weniger Stahl und damit weniger Erz nachfragt.
Dass sich die deutschen Stahlhersteller
in diesem Umfeld vergleichsweise gut
schlagen, führt Deutsche-Bank-Stahlexperte Josef Auer unter anderem auf die Innovationsfreude zurück. Vor allem in der
Bauindustrie und in der Autoproduktion,
im Wettlauf mit anderen, leichteren Materialien wie Aluminium und Kunststoffen,
habe Stahl bisher besser abgeschnitten als
erwartet. Der Siegeszug der konkurrierenden Materialien habe nicht so eindeutig
stattgefunden wie gedacht, weil die Stahlindustrie insbesondere im Auto mit zunehmend dünneren und dennoch stabilen
Stählen und Blechen gegengehalten habe.
Auer zieht einen Vergleich zum Kupferkabel in der Telekommunikation, das mit
dem Aufkommen von Glasfasern vor
30 Jahren schon abgeschrieben war. Tatsächlich würden heute aber beide Materialien in modernen Kommunikationsnetzen
verwendet. Analog bleibe auch für Stahl in
diesem Portfolio unterschiedlicher Materialien ein wichtiger Platz reserviert.
Auch wenn die Geschäfte der Stahlhersteller zurzeit ein wenig besser laufen, als
nach der Lehman-Krise zu erwarten war –
für Euphorie besteht aus Sicht von Branchenexperten nach wie vor kein Anlass. Bis
2025 können die deutschen Stahlkocher
der Deutschen Bank zufolge auf eine
schwarze Null beim jährlichen Produktionsplus hoffen. Aber nur dann, wenn sich
das Hauptproblem der Branche nicht verschärft: die weltweiten Überkapazitäten.
INHALT
Stahlpräsident Hans Jürgen Kerkhoff sieht großes Potenzial für die Branche, fordert aber Rückhalt von der Politik
Die Zeiten sind nicht einfach für die Stahlbranche. Ein Gespräch mit Hans Jürgen
Kerkhoff, Präsident und Hauptgeschäftsführer der Wirtschaftsvereinigung Stahl.
31
Heiße Diskussion
deren Werkstoffen im Hinblick auf Leichtbau mindestens ebenbürtig – und gleichzeitig wirtschaftlicher und in der Gesamtbilanz umweltfreundlicher.
Die Klimapolitik
beunruhigt
die Unternehmen
Ein weiterer großer Abnehmer für Stahl
ist die Bauindustrie. Was erhoffen Sie
sich von den anstehenden Investitionen
in Infrastruktur?
Die Aufstockung der Infrastrukturinvestitionen ist richtig und wichtig, nicht allein
wegen ihrer Wirkung auf die Nachfrage,
sondern weil sie die Wertschöpfungsketten in ihrer Breite stärkt. Wir wünschen
uns aber, dass weitere Schritte zur Schließung der „Investitionslücke“ in Deutschland folgen.
Flexibler Stoff
Wie reagiert die Branche auf die Digitalisierung?
Überall gibt es Initiativen, auch, um die Logistik zu optimieren. Denn daraus ergeben
sich für die Stahlindustrie große Chancen:
Eine noch effizientere Lagerhaltung etwa
wirkt sich positiv auf die Bilanz aus. Aber
auch bei Prozesssicherheit, Produktqualität und Flexibilität der Produktion spielt
das Thema eine wichtige Rolle.
Nordrhein-Westfalen steht
zu seiner Industriegeschichte.
Und sieht darin Zukunft
Das klingt ja alles vielversprechend.
Ja, die Industrie und der Werkstoff, so traditionsreich sie sein mögen, haben großes
Potenzial. Entscheidend für die Zukunft
ist, dass die politischen Rahmenbedingungen richtig gesetzt werden, vor allem in
Energie-, Klima- und Ressourcenpolitik.
interview: kirsten bialdiga
Die Baubranche ist ein wichtiger
Abnehmer von Stahl.
Es geht auch mehr
28
29
Leichter fahren
Der CO2-Ausstoß von Neuwagen
soll weiter reduziert werden.
Leichtbau ist eine Antwort
30
Stolzes Land
31
Stahl-Innovationspreis
Im Rahmen des Berliner Stahldialogs der
Wirtschaftsvereinigung Stahl wird dieses
Jahr zum zehnten Mal der Stahl-Innovationspreis verliehen. Insgesamt gibt es
13 Preise in vier verschiedenen Kategorien.
Diese werden auf den folgenden Seiten in
loser Folge, allerdings weitgehend thematisch zugeordnet, kurz vorgestellt. Ziel des
Wettbewerbs ist es, neue Ideen und Weiterentwicklungen für den traditionsreichen
Werkstoff vorzustellen und zugleich bekannter zu machen.
28 STAHL
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
Mittwoch, 10. Juni 2015, Nr. 130
Die Stahlherstellung verschlingt Unmengen Energie – der Strompreis spielt für die Branche dementsprechend eine wichtige Rolle. FOTO: THYSSEN-KRUPP
von ralph diermann
Heiße Diskussion
U
m Stahl zu erzeugen, bedarf es
enorm viel Energie. Das war schon
in der Antike so, als Griechen und
Römer eine einfache Form von Stahl herstellten: Die Öfen, in denen sie Eisenerz verhütteten, arbeiteten mit Holzkohle – ein
Grund dafür, dass viele Wälder rund um
das Mittelmeer heute verschwunden sind.
In der modernen Stahlerzeugung treten
Koks und Kohle an die Stelle der Holzkohle. Zudem benötigt die Stahlbranche sehr
viel Strom; für die Elektrolichtbogenöfen,
in denen Schrott zu neuem Stahl wird, genauso wie etwa für die Walzwerke. Und
nicht zuletzt verbrauchen die Hersteller
große Mengen an Erdgas, zum Beispiel für
die Befeuerung von Wärmöfen für die Walzstahlproduktion. Insgesamt drei Prozent
des gesamten deutschen Erdgasverbrauchs entfallen auf die Stahlindustrie.
Beim Strom sind es sogar vier Prozent.
Kein Wunder also, dass die Branche bei
ihren Investitionsentscheidungen besonderes Augenmerk auf die Energiepreise in
den jeweiligen Regionen legt. Und da hat
Europa gegenüber den USA, China und Indien – zusammen mit Japan die weltweit
wichtigsten Produktionsstandorte – derzeit eher schlechte Karten. So ist Erdgas
diesseits des Atlantiks momentan fast doppelt so teuer wie in den USA. Dort hat das
Die Stahlhersteller betrachten die europäische
und die deutsche Klimapolitik mit Sorge. Experten sehen
in der Energiewende auch eine Chance
Fracking die Preise auf Talfahrt geschickt.
Die Schwellenländer können ebenfalls mit
niedrigeren Gaspreisen punkten. Beim
Strom ist der Vergleich nicht ganz so einfach, weil die Börsenpreise volatil sind und
zudem die Umlagen und Steuern wie auch
die Nachlässe, die Großverbrauchern darauf gewährt werden, von Land zu Land unterschiedlich ausfallen. Doch tendenziell
müssen die Unternehmen auch für Strom
in Europa mehr zahlen als andernorts.
Um die Stahlhersteller – wie auch andere energieintensive Branchen – bei den
Stromkosten zu entlasten, räumt die Bundesregierung den Konzernen auf Abgaben
wie die EEG-Umlage großzügige Rabatte
ein. Dennoch zeigt sich die heimische Stahlindustrie derzeit nicht sonderlich zufrieden mit der deutschen Energiepolitik. So
protestieren die Hersteller gegen den Plan
von Bundeswirtschaftsminister Sigmar Gabriel, die Eigentümer älterer Kohlekraft-
werken zu verpflichten, über den europäischen CO2-Handel hinaus Emissionsrechte zu erwerben. Dies treffe die Branche
gleich auf mehrere Weise, sagt Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl: „Zum einen handelt es
sich hierbei um einen verzerrenden nationalen Eingriff in das europäisch harmonisierte Handelssystem. Zum anderen ist
durch die Belastung der Kraftwerke aus unserer Sicht mit deutlichen Strompreissteigerungen zu rechnen.“
Darüber hinaus hätte das Vorhaben
auch Folgen für die eigene Energieerzeugung. Die Konzerne nutzen nämlich die bei
der Stahlherstellung entstehenden Gase,
um damit selbst Strom zu produzieren.
Sind die Anlagen schon älter, würden sie
unter die geplante Vorgabe fallen.
Sorgen bereitet der Branche auch, dass
die Selbstversorgung mit Strom aus eigenen, bereits bestehenden Kraftwerken
künftig mit der EEG-Umlage belastet werden könnte. Bisher gilt dies nur für neue
Anlagen. Die Bundesregierung hatte bei
der letzten Novelle des EEG jedoch auf
Druck der EU-Kommission beschlossen,
den Bestandsschutz bis 2017 neu zu gestalten. „Müsste die volle Umlage bezahlt werden, liefe das auf Mehrkosten von 600 Millionen Euro im Jahr hinaus. Doch auch eine nur anteilige Belastung mit zwanzig
oder vierzig Prozent wäre mit Zusatzbelastungen von 120 bis 240 Millionen Euro im
Jahr verbunden“, erläutert Stahlpräsident
Kerkhoff.
Aus Brüssel kommt in den Augen der
Stahlbranche jedoch noch weiteres Ungemach. So haben sich die EU-Mitgliedsstaaten darauf verständigt, den Emissionshandel zu reformieren. Die für 2019 vorgesehene Einführung einer Marktstabilitätsreserve soll den Preisverfall der CO2-Zertifikate
beenden. Zudem will die EU-Kommission
die Zahl der Emissionsrechte ab 2021 jährlich um 2,2 statt um 1,74 Prozent kürzen.
„Ein erheblicher Anstieg der Zertifikatspreise bereits ab 2019 ist im Grunde programmiert“, sagt Karlheinz Blessing, Chef
der Saarstahl AG sowie der Dillinger Hütte.
Bei einer unveränderten Fortführung der
heutigen Regelungen befürchtet er für die
deutsche Stahlindustrie bis 2030 jährliche
Kosten von bis zu einer Milliarde Euro.
„Dieses Geld steht dann schlicht nicht
mehr für die notwendigen Investitionen in
Anlagen und Prozesse, die die Unternehmen jährlich tätigen, zur Verfügung. Was
dies für die Zukunft der Standorte bedeutet, liegt auf der Hand“, erklärt Blessing.
Die Branche fordert eine
internationale Klimapolitik
als Basis für fairen Wettbewerb
Die Stahlindustrie sei eine internationale
Branche, betont der Manager. „Die Klimapolitik muss es daher auch sein, will man
weltweit faire Wettbewerbsbedingungen.“
Die heimische Stahlindustrie als Opfer
der europäischen Energie- und Klimapolitik? Hauke Hermann vom Öko-Institut in
Freiburg sieht das etwas anders. „Die Stahlbranche klagt lieber über die Politik anstatt sich damit zu beschäftigen, wie die eigene Produktion noch energieeffizienter
werden könnte“, sagt der Wissenschaftler.
Er weist zudem darauf hin, dass die Hersteller die CO2-Zertifikate bislang kostenlos erhalten. Eine Studie des Öko-Instituts
habe gezeigt, dass sie sogar mehr Emissionsrechte bekämen als benötigt. „Mit deren Verkauf verdienen sie Geld“, so Hermann. „Darüber hinaus erwähnen die Unternehmen meist nicht, dass sie vom Staat
eine Kompensation für die Strompreissteigerungen erhalten, die durch den Emissionshandel ausgelöst werden.“
Hermann sieht in der Energiewende für
die Branche auch Chancen, die sie konsequent nutzen könnte. „Die Stahlindustrie
könnte zum Beispiel ihre flexiblen Lasten
sowie ihre Kraftwerke einsetzen, um die
Stabilität im Stromnetz zu stärken. Mit dieser Leistung würden die Unternehmen zusätzliche Erlöse erzielen.“
Überdies weist der Wissenschaftler darauf hin, dass der Ausbau der Wind- und Solarenergie die Preise an den Strombörsen
in den vergangenen Jahren durchaus gedrückt habe. Das komme der deutschen
Stahlindustrie zugute. Daher sei es seiner
Ansicht nach auch legitim, dass sich die
Branche an der Finanzierung der Ökostromanlagen beteiligt. „Von den Vorteilen
niedriger Strompreise profitieren, aber
sich nicht am Ausbau der erneuerbaren
Energien beteiligen wollen – das geht
nicht“, sagt Hermann.
Anreize erwünscht
INNOVATION
BEGINNT
MIT STAHL
www.stahl-online.de
Die Branche hat die Energieeffizienz zwar gesteigert, nutzt aber noch nicht alle Möglichkeiten
Im Grunde ist Stahl ein Produkt, von dem
jeder Umweltschützer nur träumen kann:
Mit einem guten Rostschutz ist Stahl extrem langlebig. Wenn er aber eines Tages
zum alten Eisen gehört, lässt er sich problemlos wiederverwerten. Und das quasi
unbegrenzt oft, denn die Qualität des Materials bleibt beim Recycling erhalten. Wäre
da nur nicht der immense Bedarf an Koks,
Kohle, Strom und Erdgas.
Der enorme Energieverbrauch belastet
auch die betriebswirtschaftlichen Bilanzen. Bis zu vierzig Prozent der Produktionskosten entfallen auf die Energieressourcen. Effizienz ist deshalb ein zentraler
Wettbewerbsfaktor. Und da schlagen sich
die heimischen Hersteller gut, meint Gerhard Endemann, Leiter des Geschäftsfelds
Politik der Wirtschaftsvereinigung Stahl.
„Im internationalen Vergleich stehen die
deutschen Stahlproduzenten bei der Energieeffizienz bestens da“, sagt Endemann.
So haben die Unternehmen nach Berechnungen der Wirtschaftsvereinigung Stahl
ihren Primärenergieverbrauch pro Tonne
Rohstahl von 1990 bis 2013 um fünfzehn
Prozent verringert. Als ein Beispiel nennt
Endemann die Rückgewinnung der Wärme, die in den Produktionsprozessen anfällt. Ein anderer Ansatzpunkt liegt in der
Modernisierung von Anlagenkomponenten wie Pumpen oder Antrieben. ArcelorMittal zum Beispiel hat in seinem Hamburger Werk die Gebläse der Hochöfen optimiert und damit den Energieverbrauch
pro Tonne produziertem Eisenschwamm –
ein Vorprodukt der Rohstahlerzeugung –
um neun Prozent reduziert. ThyssenKrupp Steel Europe hat sich eines seiner
Warmbandwerke in Duisburg vorgenommen, in dem aus dicken Stahlblöcken dünne Bleche werden. Öfen bringen den Stahl
dort auf die nötige Walztemperatur von
mehr als 1000 Grad. Das Unternehmen hat
einen Teil dieser Öfen mit neuen Brennern
ausgestattet, die mit weniger Energie auskommen. Wie viele andere Hersteller auch
setzt die Salzgitter AG auf die Verwertung
der Kuppelgase, die im Hochofen und in
der Kokerei anfallen: Der Konzern gewinnt
daraus Strom und Wärme.
Schritte wie diese sind für die Branche
nach Einschätzung von Oliver Strähle, Partner bei der Unternehmensberatung Bain &
Company im Sektor Industriegüter und
-dienstleistungen, längst selbstverständlich. „Bei vergleichsweise einfachen Investitionsentscheidungen wie dem Austausch
von Aggregaten, der Modernisierung von
Antrieben oder der Nutzung von Kuppelgasen hat die Energieeffizienz für die Stahlindustrie schon lange eine zentrale Bedeutung. Solche Maßnahmen amortisieren
sich verlässlich und schnell“, sagt Strähle.
Doch damit seien die Einsparmöglichkeiten noch nicht ausgeschöpft. „Erhebliches
Potenzial steckt in aufwendigeren Maßnahmen, bei denen die Hersteller Veränderungen im Fertigungsprozess vornehmen
oder mit ihren Zulieferern zusammenar-
beiten müssen.“ Dass diese Felder brachliegen, ist nach Ansicht Strähles vor allem der
fehlenden Transparenz sowie einem Mangel an durchgehender Verantwortung geschuldet. „Die Prozessführung neu zu gestalten ist eine sehr komplexe Aufgabe, deren Nutzen im Vorfeld längst nicht immer
eindeutig zu ermitteln ist. Das gilt auch für
die Amortisationszeiten“, erklärt er.
Auch Verbandsvertreter Endemann
sieht Ansatzpunkte, die Energieeffizienz
weiter zu verbessern. „Wir arbeiten daran,
diese Potenziale zu erschließen. Allerdings
gilt dabei das Wirtschaftlichkeitsgebot“,
betont er. Als Beispiel führt Endemann die
Hochöfen an. „Die Stahlindustrie erforscht
zurzeit, ob sich Koks und Kohle im Reduktionsprozess durch Erdgas ersetzen lassen.
Das würde die CO2-Emissionen reduzieren. Ob dieser Ansatz sinnvoll ist, hängt
nicht zuletzt von den Kosten ab.“ Dazu komme die Abhängigkeit Deutschlands von
Gaslieferungen aus Russland. „Würden
wir den Erdgas-Einsatz deutlich erhöhen,
hätte dies auch eine politische Dimension.“
Die Stahlindustrie ist für etwa sechs Prozent der CO2-Emissionen Deutschlands
verantwortlich. Bain-Berater Strähle
meint: „Freiwillig tun die Unternehmen
nicht mehr für ihre Energieeffizienz als
das, was kurzfristig für sie ökonomisch
sinnvoll ist. Für die Stahlindustrie müssen
deshalb weitere Anreize geschaffen werden, auch die schwerer zu hebenden Potenziale zu erschließen.“ ralph diermann
Gewichtige Alternative
Forscher entwickeln Rotorblätter aus Stahl für Windkraftanlagen
Bis zu 70 Meter sind die Rotorblätter moderner Windenergieanlagen lang. Um das
Gewicht der Flügel gering zu halten, werden sie aus glasfaserverstärktem Kunststoff oder Kohlenstofffasern hergestellt.
INNOVATIONSPREIS
Innovativer Stahl ist das Material, aus dem die Zukunft gebaut wird: Von leichten Automobilkarosserien
und -antrieben, auch für Elektrofahrzeuge, über hocheffiziente Turbinen für die Energieerzeugung bis
hin zu völlig neuen Lösungen für Verkehrstechnik und Infrastruktur kommt kaum eine Innovation ohne
diesen Werkstoff aus. Die Stahlindustrie in Deutschland stellt rund 2.500 unterschiedliche Stähle her,
wovon ca. die Hälfte im Laufe von 10 Jahren verbessert oder neu entwickelt wird. Seine ständige Weiterentwicklung macht Stahl zur Basis für Spitzentechnologie in nahezu allen Bereichen der Wirtschaft.
Eine Initiative von ArcelorMittal • Benteler • BGH Edelstahlwerke • Buderus Edelstahl • Deutsche Edelstahlwerke • Dillinger Hütte •
Dörrenberg Edelstahl • Feralpi Stahl • GMH Gruppe Georgsmarienhütte • Hüttenwerke Krupp Mannesmann • Max Aicher Unternehmensgruppe • Outokumpu • Saarstahl • Salzgitter • Stahlwerk Thüringen • ThyssenKrupp
Doch sie haben zwei Nachteile: Zum einen
gibt es noch kein wirklich überzeugendes
Verfahren, mit dem sich die Werkstoffe recyceln lassen. Und zum anderen ist die Fertigung mit hohen Kosten verbunden, weil
hier eine Menge Handarbeit nötig ist und
der Prozess zudem viel Zeit braucht.
Die Forscher des Fraunhofer-Instituts
für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik (IWU) wollen daher auf Stahl als Material für Rotorblätter ausweichen. Dazu haben sie zusammen mit Kollegen der Freien
Universität Brüssel das Projekt „HyBlade“
durchgeführt. Weil der Werkstoff sehr
schwer ist, eignet er sich zwar nicht für die
XXL-Windräder mit mehreren Megawatt
Leistung, jedoch für kleinere Anlagen mit
vertikaler Drehachse, die, in Gruppen auf-
So könnte eine Windkraftanlage mit Rotorblättern aus Stahl aussehen. FOTO: OH
gestellt, den Flächenverbrauch verringern.
Mit stählernen Rotorblättern werden
Windkraftanlagen umweltfreundlicher,
da sich das Material sehr gut recyceln lässt,
sagt Marco Pröhl vom Fraunhofer IWU.
„Außerdem sinkt der Preis für die Rotorblätter in der Serienfertigung um bis zu
neunzig Prozent, verglichen mit solchen
aus faserverstärktem Kunststoff. Und die
Flügel lassen sich genauer fertigen.“ Nach
Berechnungen des Instituts ist es möglich,
Rotorblätter aus Stahl in dreißig Sekunden
herzustellen. Bei faserverstärkten Kunststoffen dauert dieser Vorgang oft mehrere
Stunden. Zudem könne man die Herstellung gut automatisieren, da die Abläufe denen der Automobilindustrie entsprächen.
Die deutschen Wissenschaftler haben
im HyBlade-Projekt eine Prozesskette zur
wirtschaftlichen Fertigung eines einteiligen Flügelprofils aus höherfestem Stahlblech entwickelt, während sich ihre Brüsseler Kollegen auf die aerodynamische Optimierung konzentrierten. Die hergestellten
2,80 Meter langen Rotorblätter aus etwa
zwei Millimeter dickem Stahlblech für eine Windkraftanlage mit Vertikalachse können sich nun beweisen: in einem Testfeld
an der belgischen Küste.
radi
Sonderpreis: Klimaschutz mit Stahl; Preisträger:
Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und
Umformtechnik IWU, Chemnitz; Titel: Hydrogeformtes Strömungsprofil aus Stahlblech (HyBlade)
Mittwoch, 10. Juni 2015, Nr. 130
STAHL 29
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
tik (Difu). 10 000 Brücken müssen sogar abgerissen und erneuert werden. Der errechnete Investitionsbedarf summiert sich bis
2030 auf 16 Milliarden Euro. „Wenn Bund,
Länder und Gemeinden schnell handeln,
lässt sich mit neu entwickelten Stahl- und
Stahl-Verbundbrückensystemen der Sanierungsbedarf decken und damit der drohende Verkehrskollaps weitgehend verhindern“, erklärt Winkelgrund.
Die Forschungsvereinigung Stahlanwendung (Fosta) hat in diesem Zusammenhang mehrere Projekte gefördert, bei der
Stahl-Verbundkonstruktionen unter die
Lupe genommen wurden. Integrale Bauweisen ohne Mittelunterstützung und
Spannweiten bis zu 60 Metern, der Einsatz
hochfester Stähle oder auch feuerverzinkte Brückentragwerke, bei denen der Wartungszyklus auf über 80 Jahre gesteigert
wird, könnten die Kosten über die gesamte
Nutzungszeit betrachtet reduzieren.
von holger pauler
S
tahl ist allgegenwärtig: in Autos, Bussen und Bahnen, am Arbeitsplatz, zu
Hause oder in Gebäuden und Brücken. Im Vergleich zu anderen Metallen
wird Stahl im Bauwesen am häufigsten verwendet, der Anteil liegt aktuell bei etwa
84 Prozent. Von 43 Millionen Tonnen Rohstahl, die 2014 in Deutschland erzeugt wurden, gingen 31 Prozent oder 13 Millionen
Tonnen direkt oder indirekt in das Bauwesen – dazu gehören neben Trägern, Hohlprofilen und Grobblechen auch Betonstahl, Putzprofile und abgehängte Deckensysteme. Der konstruktive Stahlbau macht
etwa 2,2 Millionen Tonnen aus.
Laut Bautätigkeitsstatistik werden inzwischen 24,2 Prozent der Nichtwohngebäude überwiegend aus Stahlbauteilen erstellt. Die Möglichkeiten werden zum Beispiel bei der Gebäudehülle deutlich. „Die
Energieeinsparverordnung erfordert hoch
wärmedämmende Bausysteme in Dach
und Fassade“, sagt Reinhard Winkelgrund,
Leiter Kommunikation und Marketing der
Wirtschaftsvereinigung Stahl in Düsseldorf. Zum Beispiel biete ein 15 Zentimeter
dickes Stahl-Sandwichelement mit Polyurethanschaumfüllung für den Kühlhausbau die gleiche Isolierungswirkung wie ein
1,3 Meter dickes Ziegelmauerwerk. Zudem
seien Bauelemente aus Stahl energieeffizient und böten große Spielräume für die Gestaltung im Industrie-, Gewerbe- und Geschossbau. Auch garantierten die aufgrund ihres geringen Gewichts schnell zu
montierenden, langlebigen Bauteile ein hohes Maß an Wirtschaftlichkeit.
Flexibler
Stoff
Fast ein Drittel des in Deutschland
erzeugten Rohstahls wird im Bau verwendet,
für Gebäude wie für Verkehrswege
Feuerverzinkte
Brückenkonstruktionen sind
bislang nicht zugelassen
Fassadensysteme
werden oft für Bürogebäude
genutzt
Trapez- und Wellprofile aus Stahl umhüllen heute nicht nur Produktions- und
Lagerhallen, sondern zunehmend auch
Büro- und Verwaltungsgebäude. Bauteile
aus Stahlfeinblech, so genannte kassettierte Fassadensysteme, werden gerne bei repräsentativen Bürogebäuden verwendet.
Stahlfassaden können am Ende ihrer Nutzungszeit leicht demontiert und zu 100 Prozent recycelt werden.
Fast zwei Drittel der bundesweiten Bauvorhaben finden im Altbaubestand statt.
Zu den Projekten gehören besonders Erweiterungen von Gebäuden, neue Gebäudehüllen, das Schließen von Baulücken
oder Überdachungen – wobei immer wieder Stahl eingesetzt wird. Der Aktiensaal
der im Jahr 1879 eröffneten Frankfurter
Börse bekam in den 1980er-Jahren mehrere neue Ebenen aus Stahl, ohne dass der Tagesbetrieb unterbrochen werden musste.
Vielfältig einsetzbar ist Stahl im Bau – zum Beispiel in Form von Hohlprofilen.
Die Auferstehungskirche in Berlin-Friedrichshain erhielt hinter der alten Backsteinfassade eine neue Hülle aus Stahl.
Auch in architektonisch herausragenden Gebäuden spielt Stahl oft eine wichtige Rolle. Bei dem vor sechs Jahren eröffneten neuen Lütticher Hauptbahnhof wurden 11 000 Tonnen Stahl verbaut. 39 weiße
Stahlbögen von jeweils 157 Metern Länge
brachten futuristische Elemente in die von
Stahlwerken und Zechen geprägte Industriestadt Belgiens. Wesentlich mehr Stahl,
nämlich acht Mal so viel, wird für eines der
wohl ambitioniertesten Projekte moderner Architektur benötigt. In der saudi-arabischen Stadt Dschidda soll das mit mehr
als 1000 Metern höchste Gebäude der Welt
entstehen, der Kingdom Tower. Etwa
80 000 Tonnen Stahl werden dafür benötigt. Für die Konstruktion sind hauptsäch-
FOTO: THYSSENKRUPP
lich Stahlbeton und Stahl vorgesehen, nur
die Fassaden sind aus Glas. Das 160 Stockwerke umfassende Gebäude soll in fünf
Jahren fertig sein.
Doch nicht nur bei Gebäuden, auch in
der Verkehrsinfrastruktur kann Stahl eine
Rolle spielen. Ein Beispiel ist der Brückenbau. Zahlreiche Brücken wurden in den
1970er-Jahren geplant und erbaut, ausgelegt für den damals prognostizierten Ver-
kehr. Die Verkehrsdichte und besonders
der Güterkraftverkehr, der Belag und Tragwerk stark beansprucht, sind jedoch seit
1980 um 500 Prozent gestiegen. Das Bundesverkehrsministerium rechnet bis 2025
mit einer weiteren Steigerung um 85 Prozent. Doch allein die Hälfte der 67 000 kommunalen Straßenbrücken ist in einem kritischen Zustand. Dies belegt eine aktuelle
Studie des Deutschen Instituts für Urbanis-
„Die Feuerverzinkung war bisher bauaufsichtlich für Brückenkonstruktionen
nicht zugelassen, da die dynamische Beanspruchbarkeit durch diese Art des Korrosionsschutzes beeinträchtigt wird“, sagt Dennis Rademacher, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Stahlbau der Fakultät
für Architektur und Bauingenieurwesen
der TU Dortmund. Das Verfahren wird
aber bei Gebäuden oder auch Fußgängerbrücken seit Jahrzehnten eingesetzt. Bei
zyklisch belasteten Brücken war dies bislang noch nicht der Fall. Hier werden organische Beschichtungen benutzt, die nach
25 bis 33 Jahren erneuert werden müssen.
Die TU Dortmund, der MPA Darmstadt
und das Institut für Korrosionsschutz in
Dresden haben jetzt getestet, ob feuerverzinkte Brückentragwerke auch dynamischen Beanspruchungen, wie sie durch
den Verkehr entstehen, standhalten. „Wir
konnten nachweisen, dass die Feuerverzinkung sicher angewendet werden kann und
ein Korrosionsschutz bis zu 100 Jahre
hält“, so Rademacher. Das entspräche etwa
der Nutzungsdauer von Brücken.
Die Forschungsergebnisse werden derzeit auf einer Brücke über die A 44 zwischen Kassel und Eisenach getestet. Den
Forschern zufolge wäre das Feuerverzinken für Brücken kleiner und mittlerer
Spannweite als Korrosionsschutz geeignet. Verfahrensbedingt aber ist die Anwendung bei größeren Brücken, wie etwa der
Leverkusener Brücke oder der Rheinbrücke Neuenkamp bei Duisburg, noch nicht
wirtschaftlich möglich. An Lösungen wird
geforscht.
INNOVATIONSPREISE
Glänzende Wellen
Fassade aus Edelstahlblech für eine Kindertagesstätte
Stahl steht auch einer Kindertagesstätte
gut. Die Kita Miniapolis ist Teil der neuen
Hauptverwaltung eines Stahl- und Technologiekonzerns, die als Quartier auf einem
ehemaligen Industrieareal am Rande der
Essener Innenstadt angelegt wurde. Die Kita soll wie auch die anderen Gebäude Kompetenz und Philosophie des Konzerns widerspiegeln. Die Arbeitsgemeinschaft aus
JSWD Architekten und Chaix & Morel et Associés löste diese Aufgabe mit klar gegliederten Strukturen – und mit Stahl.
Die Fassade wird durch Rücksprünge
im Erdgeschoss sowie durch Loggien im
Obergeschoss gegliedert. Verkleidet wurden die Wände mit gelochtem Edelstahlblech. Die einen Millimeter dünnen Paneele, je 65 mal 130 Zentimeter groß, wurden
so angeordnet, dass zwischen den Elementen fließende Übergänge entstehen und
sich eine wellenartige Form bildet.
Die Stahlelemente wurden in einem im
Bauwesen unüblichen hydromechanischen Prozess geformt. Nach einer am
Computer entwickelten Struktur presst eine Flüssigkeit in einem geschlossenen System das Blech in eine vierteilige, dreidimensionale Form. Im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, die auf dem Prinzip eines Ober- und Unterwerkzeuges ba-
Aus zwei
mach drei
Aus einer Blechtafel
entsteht eine Treppe
Edelstahlwellen: Die
Fassade der Kita.FOTO:OH
sieren, sinken dabei die Herstellungskosten deutlich. Die Bauelemente lassen sich
auch aus bandverzinktem oder farbig beschichtetem Stahlblech herstellen – und so
tun sich neue Möglichkeiten für eine Fassadengestaltung mit Stahl auf.
akh
Die Pop-up-Technik kennt man von Kinderbüchern oder Grußkarten: Man öffnet eine Seite, und entsprechend geschnittene Bilder falten sich zu einer
dreidimensionalen Figur auf. Einem ähnlichen Prinzip folgen die „cut it!“-Treppen des mittelfränkischen Unternehmens Spitzbart Treppen. Durch Auffalten einer Stahltafel entstehen moderne
Treppen. Aus zweidimensional wird dreidimensional, aus einer Blechplatte eine
Raumskulptur.
Spitzbart Treppen hat das Produkt in
Kooperation mit dem Hamburger Designer Max Wehberg entwickelt. Treppen sollten mehr sein als nur ein funktionaler Begleiter auf dem Weg nach oben
oder unten. Die Idee des Designers und
der Treppenbauer? Konstruktion und
Design als untrennbare Einheit.
Bei uns ist Mannesmann zu Hause.
Seit 1886 sind Rohre von Mannesmann das Maß der Dinge. Wir sind stolz,
solch eine Marke von Weltruhm in unserem Konzern zu führen, und setzen
die Tradition fort.
Kategorie: Stahl im Bauwesen; Preisträger: Arbeitsgemeinschaft JSWD Architekten und Chaix &
Morel et Associés,Köln/Paris; Titel: Edelstahl-Fassade der Kita „Miniapolis"
Wie ein Blatt
Stahlkonstruktion für den Eingang der Messe Frankfurt
Ein weißes, ovales Dach schwebt über dem
Nordeingang der Messe Frankfurt. Ein
praktischer Wetterschutz soll es sein,
schön und überraschend ist es obendrein
mit einer asymmetrischen Anordnung der
Stützen und einer weit auskragenden Überdachung.
Architekt Ingo Schrader aus Berlin und
die Ingenieure Bollinger und Grohmann
haben die Konstruktion gemeinsam geplant. Eine leichte Aufgabe war es nicht, da
die Gründungsmöglichkeiten auf der Zufahrtsbrücke zur Messe durchaus beschränkt waren. Die Entwickler machten
aus der Not eine Tugend und nutzten die
Bionik: Sprich, sie orientierten sich daran,
wie die Natur Material einsetzt – nämlich
immer nur dort so viel, wie auch tatsächlich benötigt wird. So entstand ein sogenanntes nicht hierarchisches Tragwerk,
mit einer vorgegebenen Stützenstellung
und einer auf den ersten Blick zufälligen
Anordnung von Trägerachsen. Der Anschein täuscht, denn mithilfe von Algorithmen wurde exakt berechnet, wo die Stützen stehen und welchen Querschnitt die lamellenförmigen Träger an welcher Stelle
haben sollten. Stahllamellen mit Höhen
von 150 bis 600 Millimeter und einer Dicke
zwischen 20 und 40 Millimeter wurden ein-
gesetzt. Verwendet wurde Baustahl S355.
Aufgrund der exakten Berechnung konnte
das Gewicht erheblich reduziert werden.
Das Dach zeigt, was materialeffiziente Bausysteme möglich machen.
pfu
Kategorie: Stahl im Bauwesen; Preisträger: Ingo
Schrader, Architekt BDA, Berlin, B+G Ingenieure
Bollinger und Grohmann GmbH, Frankfurt am
Main; Titel: Messe Frankfurt – Ovaldach am Tor
Nord
Wie ein weißes Blatt
wirkt das Dach. FOTO: OH
Die Treppe besteht aus
einem Stück. FOTO: OH
Die Grundlage bildet eine Tafel aus
unbehandeltem, etwa 10 Millimeter dickem Baustahl. Mit einer Laserschneidanlage werden in das Ausgangsmaterial
exakte Schnitte und ovale Ausschnitte
gesetzt. Dabei wird, einer computergenerierten Schablone folgend, eine der späteren Treppenwangen jeweils in Stufenlängsrichtung durchtrennt. Die zweite
bleibt durchgängig erhalten und bildet,
eingespannt auf einer Werkbank, den
Drehpunkt für die Formgebung der Treppe. Mit Handhebeln werden die Stufen
schließlich um 90 Grad auf- oder abgekantet. Unter diesem Druck entfaltet
sich die dreidimensionale Form. Podeste
und Spindeltreppen vervollständigen
das Portfolio der serienfähigen „cut it!“.
Der Vorteil: minimaler Materialeinsatz
plus einfache Herstellung.
akh
Kategorie: Stahl im Bauwesen; Preisträger:
Spitzbart Treppen GmbH; Oberasbach; Titel:
Treppe „cut it!“
MANNESMANN. DAS ROHR.
www.smrw.de
30 STAHL
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
Mittwoch, 10. Juni 2015, Nr. 130
Die neue Leichtigkeit
Automobilhersteller und Forschungsinstitute suchen gemeinsam nach weiteren Möglichkeiten, mit massivem Leichtbau bei Autos Gewicht einzusparen.
Hunderte Teile werden einer genauen Prüfung unterzogen. Auch die Innenausstattung der Fahrzeuge rückt dabei in den Blick
von wieland kramer
I
m automobilen Leichtbau wird ein neues Kapitel aufgeschlagen. Deutschlandweit arbeiten seit einigen Wochen ein
gutes Dutzend Hochschulen und fast 60
Unternehmen aus Stahlproduktion, und verarbeitung sowie aus der Automobilindustrie zusammen, um Kraftfahrzeuge
noch leichter zu machen. Stand bisher die
Karosserie ganz oben auf der Agenda, so
geht es jetzt um die Innereien der Automobile: Geforscht, entwickelt und umgesetzt
wird der massive Leichtbau.
Qualitätsanforderungen,
Sicherheit,
Platzangebot und Fahrleistungen lassen
das Gewicht neuer Autos stetig steigen.
Um die 1700 Kilogramm bringt ein hochwertiger Mittelklassewagen heute auf die
Waage. „Wir müssen die Gewichtsspirale
durchbrechen“, sagt Hans-Willi Raedt, Entwicklungschef der Hirschvogel Automotive Group im oberbayerischen Denklingen
und Sprecher der Initiative Massiver
Der Kohlendioxidausstoß
der Fahrzeuge muss bis 2020
deutlich sinken
Leichtbau. Das zunehmende Gewicht der
Autos ist wohl der größte Risikofaktor für
die Autobauer, wenn sie die künftigen
Emissionsgrenzwerte für das Klimagas
Kohlendioxid einhalten wollen. Ende 2013
hat die EU die europäischen Autobauer darauf verpflichtet, dass im Jahr 2020 ganze
95 Prozent aller neuen Pkw maximal
95 Gramm CO2 pro Kilometer ausstoßen.
Das ist ein Viertel weniger als 2015.
Bei Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor führt der Weg zum Klimaziel vor allem
über den Leichtbau. Die Potenziale bei Karosserieblech, Motorblock sowie Rädern
und Radaufhängungen sind zu einem guten Teil ausgeschöpft oder von anderen
Werkstoffen, vor allem Aluminium, besetzt. Jetzt geht es um unspektakuläre Bauteile. Im Visier haben die Entwickler vor allem den Antriebsstrang, das Fahrwerk sowie einzelne Bauteile wie den Tank und Elemente der Innenausstattung. Das Aufspüren des Leichtbaupotenzials ist nicht einfach. Andererseits machen Antriebsstrang
und Fahrwerk etwa 40 Prozent des Fahrzeug-Gesamtgewichts aus. Um dem Leichtbaupotenzial auf die Spur zu kommen, wurde ein Referenzfahrzeug durch die For-
Eine komplexe Übung: Der Kohlendioxidausstoß von Neuwagen soll
weiter verringert werden. Forscher und Entwickler versuchen daher, mit massiven Leichtbauteilen das Gewicht der Autos zu reduzieren. FOTO: BLOOMBERG
schungsgesellschaft Kraftfahrwesen in Aachen in seine Einzelteile zerlegt. 65 Experten aus 30 Instituten und Unternehmen
wählten aus 3500 Bauteilen exakt 399 aus,
um die sich jetzt die Experten kümmern.
Beim Antriebsstrang allein sind es 258 Bauteile, beim Fahrwerk scheinen immerhin
133 Ansätze lohnenswert zu sein. Die berechnete Gewichtsersparnis beträgt insgesamt 42 Kilogramm. „Gut 75 Prozent der
Maßnahmen sind konstruktiver Art und
basieren auf dem Einsatz großserientauglicher Massenumformung“, erläutert Raedt.
Die Grundidee des massiven Leichtbaus
ist einfach. Neue hochfeste Stähle erfüllen
mit weniger Masse die gleichen mechanischen Anforderungen wie herkömmliche
Stahlsorten. Beliebt sind Stähle, bei denen
das von dem amerikanischen Metallurgen
Edgar C. Bain entwickelte und nach ihm benannte Verfahren angewendet wird. Eine
kontrollierte Abkühlung der Schmiedetemperatur erzeugt einen sehr biegsamen und
zähen, den bainitischen Stahl.
Was einfach klingt, ist technisch schwierig und wirtschaftlich riskant. „Nur bei der
Bündelung aller Kompetenzen über die gesamte Produktionskette hinweg, also von
der Stahlherstellung über die Umformung
und die Bearbeitung bis hin zum fertigen
Produkt können die besten Lösungen entstehen“, erklärt Hans-Willi Raedt.
„Die Zeit drängt“, bestätigt Rainer Tinscher vom Institut für Werkstofftechnik
an der Universität Bremen. Seit Anfang
Mai wird mit Hochdruck an unterschiedlichen Standorten und in zahlreichen Disziplinen geforscht und entwickelt. „Wir werden den Werkstoff Stahl und sein Image
im Leichtbau deutlich verbessern“, kündigt Instituts-Chef Professor Hans-Werner Zoch an. Stahl sei sowohl in der Herstellung wie auch im Recycling deutlich ressourcenschonender als Aluminium und
biete ein reiches Entwicklungspotenzial.
Am Forschungsprojekt beteiligt sind außer den Bremern das Institut für Eisenhüttenkunde in Aachen, die Forschungsstelle
für Zahnräder und Getriebebau sowie der
Lehrstuhl für Umformtechnik und Gießereiwesen in München, die Institute für Umformtechnik an den Hochschulen in Stuttgart, Dortmund und Hannover, das Rheinisch-Westfälische Institut für Wirtschaftsforschung (RWI) in Essen sowie das
Institut für Kraftfahrzeuge in Aachen.
Alle sechs Monate tauschen sich die Wissenschaftler mit der Industrie im Rahmen
projektbegleitender Ausschüsse aus. „Wir
liefern keine anwendungsreifen Produkte“, stellt Rainer Tinscher klar. Aber „wir
entwickeln und prüfen die für die jeweiligen Bauteile am besten geeigneten Werkstoffe“. So soll sichergestellt werden, dass
modernste Stahllegierungen und Sorten,
auch wenn sie derzeit noch sehr teuer sind,
schnellstmöglich den Weg in die Produktion finden. „Das ist der ausdrückliche
Wunsch der Autobauer“, sagt Tinscher.
Das Team von Professor Wolfgang
Bleck am Institut für Eisenhüttenkunde in
Aachen geht das Leichtbauthema in ebenso kleinen wie revolutionären Dimensionen an. „Durch neue Messtechnik sind wir
seit einigen Jahren in der Lage, die Metalle
im Nanometer-Bereich zu analysieren. Wir
Politik und Visionen
treiben die Entwicklung
hauptsächlich voran
erkennen sogar kleinste Defekte und Risse
in der Kristallstruktur.“ Die Folge: „Wir machen Fehlstellen unschädlich oder berechnen das Risiko“, erläutert Bleck. Von Schädigungstoleranz sprechen die Forscher
und meinen das höchstmögliche Qualitätsniveau. Das neue Konzept soll zeigen, wo
Material ohne Abstriche bei Qualität und
Sicherheit eingespart werden kann. Bleck
sagt: „Es ist weniger die Forschung, die
den Leichtbau voranbringt. Die Impulse
müssen von außen kommen.“ Die europäische Emissionspolitik aber auch Visionen
der Auto-Manager treiben die Entwicklung, meint der Aachener Forscher.
Konkrete Vorstellungen für neue Leichtbauprodukte gibt es zuhauf. Hans-Willi
Raedt schildert die Gewichtsersparnis gerne am Beispiel der Radlager. „Sie müssen
nicht wie seit Jahrzehnten rund, also rotationssymmetrisch sein, es geht auch fünfeckig mit zusätzlichen, versteifenden Elementen an den Stellen, die stark beansprucht werden.“ Beim Sportwagenhersteller Porsche hat diese Innovation bereits
Einzug gehalten. Im Flaggschiff 911 drehen sich die modernen Radlager schon seit
mehreren Modellgenerationen. Auch die
großen SUV des Volkswagen-Konzerns nutzen die Leichtbaukomponenten. Hans-Willi Raedt meint: „Die haben begriffen, dass
zwischen Beschleunigungsverhalten und
massivem Leichtbau ein direkter Zusammenhang besteht.“
INNOVATIONSPREISE
Besseres
Sichtfeld
Kleine
Sache
Stahl
statt Alu
Neue A-Säule aus
höchstfestem Stahl
Mit Muttern lässt
sich Gewicht sparen
Neuer Motorkolben
entwickelt
Wer kennt das nicht: Gerne würde man
beim Autofahren sehen, ob sich von rechts
oder links andere Fahrzeuge nähern, doch
die A-Säule schränkt das Blickfeld ein.
Denn die A-Säule ist in den vergangenen
Jahren breiter geworden, um die Crash-Sicherheit zu erhöhen. In puncto Blickfeld
war das eine Verschlechterung. Das Unternehmen Linde+Wiemann hat nun gemeinsam mit einem Stahlhersteller eine neue
A-Säule aus höchstfestem Stahl entwickelt, die alle erwünschten Eigenschaften
verbinden soll: Crash-Sicherheit, ein größeres Sichtfeld und reduziertes Gewicht.
Um dies zu erreichen, verknüpfte das
Unternehmen zwei Fertigungstechnologien. Zunächste wurde die Formplatine
mit einem Profileinformverfahren kalt zu
einem rohrförmigen Halbzeug umgeformt. Der Querschnitt variiert über die
Länge und weist bereits in etwa die Form
der späteren A-Säule auf. Seine endgültige Form erhält das Stück schließlich
durch einen eigens entwickelten Warmumformprozess, der die Vorteile von Innenhochdruckumformung und Presshärten
verbindet. Somit entsteht ein Bauteil, das
den zur Verfügung stehenden Raum optimal nutzt. Der Sichtverdeckungswinkel
wird im Vergleich zu einer A-Säule in Schalenbauweise um ein Drittel verringert.
Auch das Gewicht des Bauteils wird um
Es heißt, man kann an vielen Schrauben
drehen. In diesem Fall ist es jedoch nicht
die Schraube, sondern die Mutter, an der
gearbeitet wurde. Denn selbst mit diesem
kleinen Bauteil lässt sich im Fahrzeugbau
Gewicht und Energie sparen. Das badenwürttembergische Unternehmen Hewi G.
Winker in Spaichingen, das Muttern an
zahlreiche Automobilhersteller liefert, hat
den Herstellungsprozess einer genauen Betrachtung unterzogen, und siehe da, mit gezieltem Anpassen der Geometrie lässt sich
die Masse der Muttern um bis zu 20 Prozent im Vergleich zu konventionellen Bauteilen reduzieren. Bainitische Werkstoffsorten tragen dazu bei, dass auch auf Glühbehandlungen verzichtet werden kann.
Selbst die Wärmebehandlung, mit der normalerweise bestimmte Härtewerte erreicht werden, entfällt. Dementsprechend
sinkt der Ausstoß von Kohlendioxid bei
der Produktion, nämlich um 43 Kilogramm pro Tonne. Als Fertigungstechnologie dient die Kaltumformung.
Momentan arbeitet Hewi daran, gemeinsam mit einem Fahrzeughersteller den
Großserieneinsatz solcher Muttern vorzubereiten.
pfu
Über Jahrzehnte hinweg war es üblich, für
Dieselmotoren Aluminium-Kolben zu verwenden. Der Autobauer Daimler hat nun
gemeinsam mit KS Kolbenschmidt und
dessen Kooperationspartner Hirschvogel
einen Stahlkolben entwickelt, der seit
Herbst 2014 im V6-Dieselmotor der E-Klasse von Daimler in Großserie eingesetzt
wird. Das hat seine Gründe: Der Kolben
drosselt den Verbrauch und reduziert somit die CO2-Emissionen.
Kolben zählen zu den Motorbauteilen,
die mit am stärksten beansprucht werden.
Bis zu 50 Prozent der mechanischen Reibleistung im Motor werden von der Kolben/Laufbahngruppe verursacht. Die Stahl-Variante weist mehrere Vorteile auf: Zum einen hat der Werkstoff eine geringere Wärmedehnung als Aluminium, die Reibung
im Motor wird reduziert, der Verbrauch
sinkt. Zudem hat Stahl eine geringe Wärmeleitfähigkeit, und damit steigt die sogenannte Zündwilligkeit, die Brenndauer
wird reduziert. In der Summe verbessert
dies den thermodynamischen Wirkungsgrad.
Da Stahl eine hohe Festigkeit aufweist,
können Kolbenhöhe und Wandstärke kleiner dimensioniert werden – und somit
sinkt das Gewicht der Kolbengruppe. Ein
weiteres Plus besteht darin, dass der Stahlkolben aus einem Schmiedeteil besteht,
zehn Prozent reduziert. Da sich zudem der
Werkstoffeinsatz um 14 Prozent verringert, verbessert sich die Ökobilanz dieser
neuen A-Säule im Vergleich zu einem herkömmlichen Bauteil. Ein weiterer Pluspunkt: Die neue A-Säule lässt sich an die
Bedürfnisse der Kunden anpassen. Und
eventuell kann man das Konzept auf andere Karosserie-Bauteile anwenden.
pfu
Es ist eine Reihe
von scheinbar kleinen
Entwicklungen – die
aber im Automobilbau
allesamt von Bedeutung
sind. Einen Innovationspreis erhalten die
schlanke A-Säule (links),
die Leichtbaumutter
(Mitte) und der neue
Stahlkolben für Dieselmotoren (rechts).
Kategorie: Produkte aus Stahl; Preisträger: HEWI
G. Winker GmbH & Co. KG, Spaichingen; Titel: Struktur- und werkstoffoptimierte Leichtbaumutter
Fortiform®
xhujhz¤kqolfkvwdunxqgirupedui¯uohlfkwhuhxwrv
qqrydwlyhuwdkoi¯uglhrelolwwghuxnxqiw
Das sind wir
kwwsÞððjhupdq|ÝdufhoruplwwdoÝfrp
Kategorie: Forschung& Entwicklung; Preisträger:
Linde + Wiemann GmbH KG, Dillenburg; Titel:
Schlanke A-Säule
FOTOS: OH
das durch ein patentiertes Verfahren so
umgeformt wird, dass ein geschlossener
Kühlkanal entsteht. Die geringe Wandstärke zwischen Kühlkanal und der heißen Zone des Kolbens sorgt für eine effiziente
Kühlung. Insgesamt reduziert der Stahlkolben den Kraftstoffverbrauch um drei Prozent – ein wichtiger Faktor.
pfu
Kategorie: Produkte aus Stahl; Preisträger: Daimler AG Ulm, Hirschvogel Holding GmbH, Denklingen, KS Kolbenschmidt GmbH, Neckarsulm; Titel:
Stahlkolben für Pkw-Dieselmotoren
Mittwoch, 10. Juni 2015, Nr. 130
STAHL 31
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
Mit neuem
Stolz
Nordrhein-Westfalen ist allen Krisen zum Trotz
ein wichtiger Stahlstandort geblieben
von stefan weber
L
ange Zeit fanden es nicht alle Menschen in Duisburg toll, wenn spätabends in den Dritten Fernsehprogrammen wieder einmal eine dieser alten
Tatort-Sendungen wiederholt wurde, die
in ihrer Stadt spielen. In denen sich Götz
George in der Rolle des Kommissars Horst
Schimanski gerne prügelt – und das vorzugsweise vor der Kulisse abgewrackter
Stahlwerke. Solche Szenen, so meinten
manche Duisburger, festigten nur das wenig schöne Bild von ihrer Stadt als Standort
einer „old economy“, die in den Augen vieler ihre beste Zeit hinter sich hat.
Doch inzwischen – auch mit der Erfahrung aus der Finanzkrise – sehen sie das
an Rhein und Ruhr ein wenig entspannter.
Mancher ist inzwischen sogar ein wenig
stolz auf den starken industriellen Kern
der Region. Schließlich hat sich die Industrie auf lange Sicht als Stabilitätsanker
erwiesen. Dieses neue Selbstbewusstsein
zeigen die Menschen an Rhein und Ruhr
immer offener. So hat die Niederrheinische Industrie- und Handelskammer zu
Jahresbeginn 2014 an viel befahrenen Duisburger Autobahnen zwei riesige Schilder
aufstellen lassen mit der Aufschrift „Industrieland NRW – Größter Stahlstandort Europas“. Die Region bekennt sich zu ihren
Wurzeln.
Schon seit 1758
wird im Ruhrgebiet
Rohstahl erzeugt
Bereits 1758 wurde im Ruhrgebiet in der
Hütte St. Antony in Oberhausen Rohstahl
erschmolzen. Und schon lange wird nirgendwo sonst in Europa so viel Stahl hergestellt wie in Deutschland. Dabei schlägt
das Herz der Branche in Nordrhein-Westfalen. Dessen herausragende Position für
den Industriezweig ist so unbestritten wie
die Vormachtstellung des FC Bayern München in der Fußball-Bundesliga. Nach Angaben der Wirtschaftsvereinigung Stahl
stammen etwa 40 Prozent der deutschen
Rohstahlproduktion aus Werken an Rhein
und Ruhr. Beim Roheisen sind es sogar
mehr als 50 Prozent. Die Stahlindustrie in
Nordrhein-Westfalen beschäftigt knapp
49 000 Menschen; das entspricht 56 Prozent der deutschen Stahlbelegschaften.
Duisburg ist der bedeutendste Stahlstandort in Deutschland und in Europa: Knapp
15 Millionen Tonnen Rohstahl werden dort
in jedem Jahr produziert.
An anderen traditionsreichen Standorten – auch das gehört zur Geschichte der
Branche – ist die Stahlzeit dagegen längst
vorbei. In Dortmund beispielsweise. Als
Produktionsort von ThyssenKrupp war die
Stadt gegenüber Duisburg von jeher benachteiligt, weil sie ein „trockener Standort“ war, die 1992 von Hoesch übernommenen Hütten also keinen direkten Zugang
zum Transportweg Rhein hatten. Die Nähe
Dortmunds zu großen Stahlverarbeitern
wie etwa Opel in Bochum konnte diesen
Nachteil zwar eine Weile mildern. Vollständig wettgemacht hat sie ihn nie.
Auf Dauer nicht wettbewerbsfähig war
die Stahlproduktion hier auch noch aus einem anderen Grund: Die Hochöfen des
Phönix-Werks waren so über den Stadtteil
Hörde verteilt, dass das Material zur Weiterverarbeitung per Werkbahn mitten
durch den Ort transportiert werden musste. Am 28. April 2001 war Schluss mit dem
bizarren Stahltourismus. Im Werk Phönix
wurde die letzte Charge geblasen. Monate
später schlug der Stahlstandort Dortmund
noch einmal, zum letzten Mal, alle Rekorde. Er wurde zur Bühne für den größten
Werksumzug der Industriegeschichte.
Mehr als tausend Arbeiter machten sich
daran, das Phönix-Werk abzubauen und
im Osten Chinas wieder zu errichten.
Inzwischen hat Dortmund seinen Frieden damit geschlossen – auch weil sich
ThyssenKrupp in die Pflicht nehmen ließ
und mit Rat und Tat half, einen Strukturwandel einzuläuten.
Nach Ansicht von Hans Jürgen Kerkhoff, Präsident der Wirtschaftsvereinigung Stahl, profitiert Nordrhein-Westfalen mehr als andere Regionen von gut funktionierenden Wertschöpfungsketten. Also
von dem Zusammenspiel zwischen Grundstoffindustrie, Weiterverarbeitung und
Endprodukten. Stahlintensive Branchen
wie der Maschinenbau, das Baugewerbe
und auch die Automobilindustrie sind in
dem bevölkerungsreichsten Bundesland
Die Hochöfen des Stahlwerks bestimmen das Straßenbild in Duisburg.
stark vertreten. Aber es ist nicht nur die pure Größe, die Nordrhein-Westfalen als ein
Zentrum der Stahlproduktion ausweist.
Kerkhoff verweist auf die enge und fruchtbare Zusammenarbeit zwischen den Stahlunternehmen und renommierten Forschungseinrichtungen, wie den Universitäten in Aachen und Duisburg-Essen, dem
Forschungszentrum Jülich, dem MaxPlanck-Institut für Eisenforschung und
dem Betriebsforschungsinstitut BFI in
Düsseldorf.
Dieses Zusammenspiel ist mit ein
Grund für die Vielzahl der Innovationen. In
Deutschland werden in jedem Jahr rund
um das Produkt Stahl knapp tausend Patente erteilt. Das ist ein Drittel der weltweiten, branchenübergreifenden Patente mit
Stahlbezug. Von den 2500 Stahlsorten wurde mehr als ein Viertel in den vergangenen
fünf Jahren neu- oder weiterentwickelt.
Materialwissenschaftler sind überzeugt,
dass die Innovationsfähigkeit des Stahls
noch lange nicht ausgeschöpft ist.
Innovationen erfordern zunächst einmal Investitionen. Im Idealfall ziehen sie jedoch noch mehr Investitionen nach: Speziell in den Standort Duisburg hat die Stahl-
FOTO: OLIVER BERG/DPA
industrie seit 2010 etwa eine Milliarde Euro investiert. Sehr zur Freude von Oberbürgermeister Sören Link: „Diese Investitionen sichern nicht nur Arbeitsplätze, sondern auch die Zukunft unserer Stadt“, sagt
er. ThyssenKrupp Steel Europe steckte etwa 200 Millionen Euro in die Modernisierung des Hochofens 2 in Duisburg-Schwelgern, des größten Aggregats dieser Art in
Europa. Arcelor Mittal investierte 135 Millionen Euro in eine neue Drahtstraße. Und
die Hüttenwerke Krupp Mannesmann
(HKM)wenden 400 Millionen Euro auf, um
ihre Kokerei am Standort Duisburg-Hu-
ckingen zu erweitern. „Damit sind die Investitionen in unseren Standort Duisburg
keineswegs abgeschlossen“, betonte Rolf
Höffken, Geschäftsführer Technik bei
HKM, schon bei der Eröffnung im vergangenen Jahr. Künftig will HKM vor allem in
die Weiterentwicklung der bestehenden
Brammenstranggießanlagen sowie die Ergänzung der vorhandenen Filtertechnik investieren.
Damit ist klar: Die selbstbewussten
Schilder an Duisburgs Autobahnen werden so schnell nicht ihre Berechtigung verlieren.
Ich war mal ein Fahrrad
In Deutschland wird Stahlschrott zu 100 Prozent recycelt
Den Autos auf der Straße sieht man es
nicht an, aber in ihnen steckt vielleicht ein
Stück Waschmaschine, der Rahmen eines
Fahrrads, ein Haufen Büroklammern oder
der Teil eines Schiffsrumpfs. Die Waschmaschine wiederum war in einem früheren Dasein vielleicht Teil eines Windrads,
und das Windrad ein Stück Zug, gemischt
mit Getränkedosen und einer Badewanne.
Stahl wird wie kaum ein zweiter Werkstoff
recycelt, was ihn zu einem besonders nachhaltigen und gewissermaßen modernen
Material macht. Doch wer an Stahl denkt,
assoziiert damit zunächst oft den Niedergang einer Industrie.
Es stimmt zwar, dass die deutsche Stahlindustrie heute 70 Prozent weniger Mitarbeiter beschäftigt als noch vor 30 Jahren.
Richtig ist aber auch, dass die effiziente
und nachhaltige Nutzung von Stahl die Basis für weitere innovative Wertschöpfungsketten in deutschen Schlüsselindustrien
lich kaum nachweisen, weil sich die Herkunft des Schrotts nicht zurückverfolgen
lässt. Fest steht aber, dass Stahlschrott ein
wertvoller Rohstoff ist, dessen Marktwert
derzeit zwar unter Druck steht, weil die
Nachfrage gesunken ist, der aber ein unerlässlicher Teil einer Wertschöpfungskette
ist, auch wenn Schrott im Volksmund keinen guten Ruf hat. Wobei Schrott nicht
gleich Schrott ist. Gerade um hochwertigen Schrott ohne große Verunreinigungen
wird auf dem Märkten gerungen. Einmal
getrennt, sortiert, geprüft und aufbereitet,
wird er im Kreislauf im besten Fall zu einer
der teuersten der insgesamt etwa 2500
Stahlsorten in der Welt.
In Deutschland wurden 2014 für die Produktion von knapp 43 Millionen Tonnen
Rohstahl gut 19 Millionen Tonnen Stahlschrott verwendet. Das entspricht nach Angaben der Bundesvereinigung Deutscher
Stahlrecycling- und Entsorgungsunterneh-
Grund dafür ist unter anderem auch die
magnetische Eigenschaft, die eine Trennung im Vergleich zu anderen Materialien
vereinfacht. Schon vorher daran zu denken, wie man später bestimmte Metalle
wieder zurückgewinnen kann, nimmt in
der Gedankenwelt von Ingenieuren inzwischen einigen Raum ein. Unter allen
Schrottteilen ist es vor allem die Dose, die
sich eines ungeahnten Prestigezuwachses
erfreut. Die Initiative Lebensmitteldose
nennt sie selbstbewusst den „RecyclingChampion“ weit vor Papier oder Glas. Wer
Essen in der Dose kaufe und keine Gefrierkost, spare zudem Strom, verkündet die Initiative stolz, lebe also umweltfreundlich.
Denn er braucht ja kein Gefrierfach.
Dass die Recyclingquote über die Jahrzehnte so stark gestiegen ist, hat der Verbraucher womöglich gar nicht gemerkt,
der Umwelt wird es aber vermutlich gut getan haben. Professor Matthias Finkbeiner
von der TU Berlin wies nach, dass der ökologische Fußabdruck von Stahl umso kleiner
wird, je öfter er recycelt wird. Seiner Studie
zum „Multirecycling“ legte er keinen unendlichen Kreislauf zugrunde, sondern
sechs Wiederverwertungs-Zyklen. Dabei,
Der Recycling-Anteil
wird voraussichtlich
in China und Indien steigen
Ein Haufen Blech: Das, was am Ende eines Autolebens übrig bleibt, sieht nicht schön
aus, ist aber ein wertvoller Rohstoff.
FOTO: FLORIAN PELJAK
wie dem Automobil- und Maschinenbau
darstellt. Die Stahlindustrie nimmt zudem
für sich in Anspruch, Rohstoffe und Ressourcen wie Eisenerz, Kohle, Wasser und
Energie umweltfreundlich zu nutzen. Das
Stahlinstitut VDEh meint in seinem zuletzt
veröffentlichtem Nachhaltigkeitsbericht,
dass sich die Klimaziele der Bundesregierung ohne Stahl gar nicht realisieren ließen; und dass viele Stahlprodukte gar helfen würden, die CO2-Emissionen zu reduzieren. Das klingt vermessen, aber die
Stahlindustrie hat gute Argumente – und
das liegt am zunehmenden Ausmaß des Recyclings.
Stahl lässt sich nach Verbandsangaben
fast unerschöpflich recyceln, und zwar zu
100 Prozent und ohne Qualitätsverlust. Ob
das stimmt, lässt sich auch wissenschaft-
men (BDSV) einem Anteil von 45 Prozent.
Die Stahlindustrie spricht auch gern von
acht Eiffeltürmen, die bundesweit pro Tag
recycelt werden. Heute besteht jedes in
Deutschland gefertigte Stahlprodukt fast
zur Hälfte aus, nun ja, Schrott. International liegt die Quote, so der BDSV, bei nur 34
Prozent.
Bei diesem Wert lag die deutsche Industrie vor mehr als zwei Jahrzehnten. Das Recycling ist insofern ein führender Wirtschaftszweig. Der heimliche Aufstieg des
Schrotts liegt im Wesentlichen in verbesserten Sortier- und Shredder-Techniken
begründet. Besonders hoch ist die Recyclingquote bei Weißblech. Man kann davon
ausgehen, dass heute fast jeder Kronkorken, jede Sprühflasche oder jede Dose in einem neuen Stahlprodukt aufgeht. Der
so fand er heraus, entweiche bei der Kreislauf-Produktion von einer Tonne Stahl nur
halb so viel Kohlendioxid wie bei der Primärproduktion von Rohstahl ohne nachfolgendes Recycling. Laut Finkbeiner fällt
pro Recycling-Prozess noch weniger als
die Hälfte der Umweltbelastung an im Vergleich zur Primärproduktion. Theoretisch
lässt sich das addieren. Die Wirtschaftsvereinigung Stahl leitete daraus ab, dass dank
des Recyclings 20 Millionen Tonnen des
Treibhausgases erst gar nicht entstehen.
Aber was es nicht gibt, kann man streng genommen nicht messen, nur hochrechnen.
Zudem würden je Tonne Schrott 1,5 Tonnen Eisenerz und mehr als eine halbe Tonne Kohle und Koks weniger abgebaut.
Diese Werte stagnieren seit einigen Jahren. Dabei wäre es aus ökologischen Gründen wünschenswert, wenn die Recyclingquote weiter stiege. In Deutschland dürfte
das schwierig werden. Denn nach Angaben
des BDSV wird der anfallende Stahlschrott
bereits zu 100 Prozent erfasst und verwertet. Es gibt in diesem Bereich also wenig
Verbesserungspotenzial. Zudem werden
viele deutsche Stahlprodukte exportiert.
Nach Ansicht von Finkbeiner dürfte daher
der Recycling-Anteil auf lange Sicht zunächst eher in Ländern wie China oder Indien steigen. Denn die deutschen Stahlprodukte würden dort verschrottet und damit
dem Rohstoff-Kreislauf zugeführt. Wie
das Klima ist das Stahlrecycling längst ein
komplexes globales Phänomen geworden.
michael kläsgen
Der Rohstoff,
der uns nie ausgehen wird.
Seit mehr als 200 Jahren sind die nahezu unendlichen Einsatzmöglichkeiten von Stahl unser Antrieb für innovative Produktlösungen. Und für die
Zukunft macht die vertrauensvolle Zusammenarbeit mit unseren Kunden
die Entwicklung neuer branchenspeziﬁscher Werkstoffe möglich.
www.thyssenkrupp-steel-europe.com
ThyssenKrupp Steel Europe
Wir denken Stahl weiter
32 STAHL
EINE BEILAGE DER SÜDDEUTSCHEN ZEITUNG
Flexible
Feuerstelle
Mittwoch, 10. Juni 2015, Nr. 130
Schöne
Arbeit
Ein Boot aus Edelstahlblech, Holz
und Kunststoff baute der Designstudent
Benedict Boderius. FOTO: OH
Kaminofen speichert Wärme
bis zu viermal länger
Was Design aus einer
Abkantpresse machen kann
Ein offenes Kaminfeuer kann in der kalten Jahreszeit für Wärme und Behaglichkeit sorgen. Verflüchtigt sich die Wärme,
ist die Lagerfeuerromantik jedoch
schnell dahin. Wer effizienter heizen
will, kann auf moderne Kaminofensysteme zurückgreifen, welche die Wärme länger speichern. Der Kaminofenhersteller
Skantherm Wagner hat zusammen mit
dem Designbüro Prof. Wulf Schneider &
Partner ein Kaminofensystem namens
„elements“ geschaffen, das mehrmals
ausgezeichnet wurde. Der Kaminofen
aus Stahlblech mit tiefschwarzem Lack
besteht aus drei variablen Elementen: Einer Brennkammer und zwei Stauraummodulen. Diese lassen sich nach dem
Baukastenprinzip flexibel anordnen
und kombinieren. So kann das System etwa als Raumteiler, einzeln oder mit Sitzbank und Fächern für Brennholz funktionieren. Die Brennkammer mit einer Eckglasscheibe lässt sich auf Wunsch auch
mit einem 90 Grad-Drehmechanismus
ausstatten. Zudem lassen sich spezielle
Module integrieren, welche die Wärme
bis zu viermal länger speichern und als
Strahlungswärme an den Raum abgeben. Dank einer Magnettechnik lassen
sich die Elemente bei räumlichen Veränderungen auch leicht wieder umbauen.
weka
Bei Design denkt man gerne an Lampen,
Stühle oder Küchen, auch mal an Stoffe.
An Abkantpressen denkt eher niemand.
Doch sind es ausgerechnet Abkantpressen, die einen der Preise in der Kategorie
Stahl-Design erhalten haben. Und zwar
deshalb, weil die neuen Bystronic
„Xpert“ so aussehen, wie sie arbeiten:
präzise und effizient.
Die Bystronic Maschinenbau in Gotha
hatte zwei neue Abkantpressen entwickelt – und wollte dafür auch ein ansprechendes Design haben. In der Münchner
Kaikai Company, die sich auf Industriedesign spezialisiert hat, fanden die Maschinenbauer den richtigen Partner. Dieser bekam eine lange Wunschliste: Die
technische Innovation sollte sich im Erscheinungsbild der Presse widerspiegeln, zudem mussten mögliche Erweiterungen und Nachrüstungen berücksichtigt werden und natürlich sollte das Corporate Design von Bystronic zu finden
sein. Die Münchner lösten die Aufgaben.
Kategorie: Stahl-Design; Preisträger: Skantherm Wagner Gmbh & Co. Kg, Oelde; Titel: Modulares Kaminofensystem „elements“
Leichte Übung
Ein Boot aus Edelstahl und Holz ist nicht nur schick, sondern auch stabil
Wer Schreiner gelernt hat, ist im Bootsbau
nicht verkehrt. Holz, das dürfte eine der
ersten frühkindlichen physikalischen Erkenntnisse sein, schwimmt – wegen seiner
geringen Dichte – von ganz allein. Mit
Stahl sieht es da schon anders aus. Ohne
kluge Konstruktion kann er ziemlich
schnell sinken. Stahl bringt man nur zum
Schwimmen, wenn man sich das archimedische Prinzip zunutze macht und beim
Bootsbau den Auftrieb im Auge behält. Ob
Holzboot oder Stahlschiff, das war für Be-
nedict Boderius wohl keine leicht zu beantwortende Frage, denn der Student ist nämlich sowohl Schreiner als auch Metallbauer. Der Ausweg aus dem vermeintlichen Dilemma war einfach: Ein Boot aus Edelstahl
und Holz.
Nach ersten Experimenten mit dünnen
Blechen entwickelte Boderius zunächst ein
Bootsmodell im Maßstab 1:3. Er faltete
Edelstahlblech auf einer Kantbank und
formte mit Hammer und Meißel die Versteifungen. Für die Reling, die Sitzbänke
Bühne für Neues
Kaminofen mit System: „Elements“ von Skantherm. FOTO: OH
Den Stahl-Innovationspreis gibt es seit mehr
als 25 Jahren. Verliehen wird er alle drei Jahre
in vier verschiedenen Kategorien: Forschung & Entwicklung, Stahl-Design, Stahl
im Bauwesen und Produkte aus Stahl. Zudem gibt es dieses Jahr wiederum den Sonderpreis Klimaschutz mit Stahl. Die Auszeichnung geht an ein Projekt, das sowohl Energie
als auch Material einspart und CO2-Emissionen senkt.
Der Preis ist renommiert: Handwerker,
Entwickler und Konstrukteure, Architekten
und Designer, Forscher und Erfinder aus
ganz Deutschland haben sich mit insgesamt
578 Projekten um den Stahl-Innovationspreis 2015 beworben. Die Jury, der Experten
aus Wirtschaft, Forschung, Architektur und
Design angehören, haben in jeder Kategorie
drei Preisträger ausgewählt. Die Bandbreite
der ausgezeichneten Produkte und Projekte
ist entsprechend der Anzahl an Bewerbern
groß: Das Spektrum reicht von Leichtbaumuttern für den Automobilbau über Treppen bis hin zu architektonisch außergewöhnlichen Bauwerken. Auch die Entwicklung neuer Werkstoffsorten wird berücksichtigt.
„Gedruckt oder dig
gitall ist mir gleicch –
meine Seite Dreei brauchee ich täglich.“
Joh
hanna Schulz,, SZ-Leserin. Erfahreen Sie meh
hr: SZ.de/LLeser
und die Bodenbretter setzte der Designstudent lackiertes Eichenholz ein – das dient
aber nicht der Stabilität, sondern sorgt für
eine bessere Haptik. Nahezu unsinkbar machen das Boot die Platten aus Glasfaser verstärktem Kunststoff, die an Bug und Heck
angebracht sind. Nach der Realisierung
des Modells entschied sich Boderius dazu,
das Boot in Originalabmessungen zu bauen und es als Examensarbeit einzureichen.
Wieder verwendete er ein Edelstahlblech,
wegen seiner Robustheit, auch wegen der
edlen Optik. Um ein Boot für drei Passagiere zu bauen, verarbeitete der Student eine
Edelstahltafel mit einer Abmessung von 3
mal 1,50 Metern und einer Dicke von einem Millimeter. Damit sieht das Boot nicht
nur schick aus, sondern ist deutlich leichter als ein Holzboot. Es ist außerdem sehr
stabil – und schwimmt.
rem
Kategorie: Stahl-Design; Titel: „SKIFF“-Ruderboot
aus Edelstahl; Preisträger: Benedict Boderius
Kunst in Dosen
Unternehmen entwickeln neuen Behälter
Deckel ab, Knopf drücken, sprühen. Wer
glaubte, zur Dose an und für sich sei alles
gesagt, irrt gewaltig. Denn der Dosenverbrauch steigt – und damit der Verbrauch
des teuren und in der Herstellung energieintensiven Materials Aluminium, das eigentlich viel zu wertvoll ist für eine Einwegverpackung. Allein der weltweite Jahresbedarf an Aluminium-Aerosoldosen liegt derzeit bei bis zu acht Milliarden Einheiten.
Höchste Zeit also, dazu eine nachhaltige
und auch recycelbare Alternative zu entwickeln.
Diese Alternative aus Weißblech musste
aber eine Reihe von Voraussetzungen erfüllen, um den Ansprüchen an Haptik, Druckfestigkeit und optisches Erscheinungsbild
zu genügen. Für den Laien schwer vorstellbar: Interdisziplinäres Know-how – etwa
aus dem Maschinenbau, aus dem Bereich
Spezialstähle und der Verschlusstechnik
musste zusammengeführt werden, um die
Weißblech-Aerosoldose auf den Weg zu
bringen.
Also machten sich die Unternehmen Lanico und Schuler an die Arbeit. Erstes Ziel
war die Entwicklung einer Weißblech-Aerosoldose, wie sie im Bereich Personal Care
verwendet wird. Daher erhielt die Neuentwicklung den Namen „SteeloCare“. Das
Stahlmaterial ist beidseitig laminiert. Das
erspart Lackierung und Trocknung, erweitert die Möglichkeiten von Farbgestaltung
und Bedruckung und lässt die Dose nicht
so schnell korrodieren und verkratzen. Die
Bisphenol-A-freie Kunststofflaminierung
und der Verzicht auf Aluminium sind weitere Vorteile.
Der Clou ist das neue Maschinenkonzept: Es erlaubt, aus einer Blechtafel durch
Ziehen und Strecken Dosen mit sehr dünnen Wandstärken zu produzieren, das
Blech wird von 0,19 auf 0,1 bis 0,09 Millimeter reduziert. So dünnwandig und doch so
druckfest wie eine herkömmliche Dose.
Ein kleines Kunststück, Chapeau!
brunn
Kategorie: Produkte aus Stahl; Titel: Aerosoldose
„SteeloCare“; Preisträger: Lanico Maschinenbau Otto Niemsch GmbH, Braunschweig, Schuler Pressen
GmbH, Göppingen
Eine Abkantpresse ist nicht
nur eine Maschine. Sie hat
auch ein Design, das ihre Funktion widerspiegelt. FOTO: OH
So können alle Designkomponenten auf
andere Maschinen des Unternehmens
übertragen werden. Das Gehäuse besteht aus zwei Millimeter dicken pulverbeschichteten Stahlfeinblechkomponenten in den Unternehmensfarben. Der Vorteil: Die Komponenten sind kostengünstig, robust und maßgenau. Und nicht zuletzt zeigen die gekanteten Gehäuseteile
genau das, was die Maschine kann: abkanten.
pfu
Kategorie: Stahl-Design; Preisträger: Bystronic
Maschinenbau GmbH, Gotha, The Kaikai Company, München; Titel: Bystronic „Xpert“ Abkantpressen
Kleine
Schritte
Neue Fertigungstechnologie
für Leichtbauprofile
Ein Blechstück wird zur Dose. Was daran neu ist? Alles! Das Material, das
Verfahren, der Verschluss – und recycelbar ist sie auch noch. FOTO: OH
Fester Werkstoff
Forschungsverbund entwickelt neues Material für Zahnräder
Zahnräder oder Wälzlager in Großgetrieben müssen extremen Belastungen standhalten. Materialermüdung dieser Bauteile
kann dazu führen, dass die Anlage ausfällt.
Die Ursache sind meist Mikrorisse an nichtmetallischen Einschlüssen. Bislang versuchte man, den Reinheitsgrad der Werkstoffe zu erhöhen. In einem Gemeinschaftsprojekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen (AiF) sind die Wissenschaftler
nun einen anderen Weg gegangen: Die Entwickler versuchten, ein Material mit starker Verfestigung an den Schwachpunkten
SZ.de
Eine gute Zeitung erkennt
man an ihren Lesern.
Zahnräder und Wälzlager sind
hohen Belastungen ausgesetzt –
eine Herausforderung für das
Material. FOTO: OH
zu entwickeln – um somit das Entstehen
oder Ausbreiten von Rissen zu verhindern.
Dafür nutzten die Experten aus der
Flachstahlherstellung bekannte Mechanismen – etwa die Ausscheidungshärtung
oder den Transformation Induced Plasticity-Effekt – und übertrugen diese auf die
Wälzlager- und Einsatzstähle. Zudem entwickelten die Forscher Wärmebehandlungsstrategien für die Stähle. Mit zwei
Kurzzeitverfahren untersuchten sie die Ermüdungseigenschaften, um mit Hilfe der
daraus gewonnenen Erkenntnisse die Konzepte weiter zu verbessern. Aus 300 Werkstoffzuständen suchte die Gruppe schließlich die besten Varianten heraus und ließ
die Stähle in industriellem Maßstab herstellen und daraus Bauteile zu Demonstrationszwecken produzieren. Ein Beispiel dafür, dass sich die Schadenstoleranz mit
neuen Sorten steigern lässt, bietet der
Wälzlagerstahl 100Cr6, dem Aluminium
zulegiert wurde. Kurzum, das Projekt
zeigt, dass neu entwickelte Werkstoffe
durchaus neue Wege eröffnen können. Allerdings muss man in weiteren Arbeiten
untersuchen, ob die Eigenschaften auch
auf industrielle Herstellung und Anwendung übertragbar sind.
pfu
Kategorie: Forschung & Entwicklung; Preisträger:
Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau
(FZG), TU München, Institut für Eisenhüttenkunde
(IEHK), RWTH Aachen, Lehrstuhl für Werkstoffkunde (WKK), TU Kaiserslautern, Stiftung Institut für
Werkstofftechnik (IWT), Bremen; Titel: HiPerComp
– High Performance Components
Leichtbau spielt eine immer größere Rolle. Ein Problem war es bislang, komplex
geformte Leichtbauprofile herzustellen.
Das Institut für Umformtechnik und
Leichtbau der TU Dortmund hat sich des
Problems angenommen und eine neue
Fertigungstechnologie entwickelt. Mit
kleinen, lokal begrenzten Umformschritten wird die gewünschte Bauteilgeometrie geschaffen. Das rohrförmige Halbzeug wird axial hin- und herbewegt,
dann wird mit den Umformwerkzeugen
schrittweise geformt. Die Maschinenkinematik mit acht Freiheitsgraden ermöglicht es, die Bauteile vielfältig zu gestalten, sogar asymmetrische Profilquerschnitte und schraubenförmige Konturen sind möglich. Geeignet ist das Verfahren vor allem für das Umformen von
Rundrohren. Da die Kräfte dabei relativ
gering sind, lassen sich höherfeste Stähle nutzen. Verwendet werden solche
Leichtbauprofile in der Fahrzeugindustrie, bei Wärmetauschern oder auch im
Möbelbau.
pfu
Kategorie: Forschung & Entwicklung; Preisträger: Institut für Umformtechnik und Leichtbau
(IUL), Technische Universität Dortmund; Titel:
Herstellung von Leichtbauprofilen durch Inkrementelles Profilumformen
Dreieck, Herz, Kleeblatt – das
Spektrum der Leichtbauprofile
ist groß, wie die TU Dortmund
gezeigt hat. FOTO: OH
Stahl
Verantwortlich: Peter Fahrenholz
Redaktion: Johanna Pfund
Anzeigen: Jürgen Maukner

Download Report