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VerpackungsstahlSo wird die Lebensmitteldose noch nachhaltiger
Lebensmitteldosen aus Weißblech sind dank ihrer hohen Recyclingquote schon heute die Stars der Kreislaufwirtschaft und gelten als Vorzeigematerial in Sachen nachhaltiges Verpacken. Doch es geht noch besser, findet thyssenkrupp Rasselstein: Teams aus Produktion und Research & Development arbeiten gemeinsam mit Hochschulen und Industriepartnern daran, den Herstellungsprozess noch nachhaltiger zu gestalten.
„Als Tochterunternehmen von thyssenkrupp Steel mit Sitz in Andernach, Rheinland-Pfalz, ist thyssenkrupp Rasselstein der einzige Weißblechhersteller in Deutschland und mit einer jährlichen Produktionskapazität von 1,5 Millionen Tonnen einer der größten Produzenten für Verpackungsstahl weltweit.“
„Um unsere eigenständig gesetzten Klimaziele zu erreichen, werden wir unseren Verpackungsstahl bis 2045 vollständig klimaneutral produzieren“, erklärt Jörn Lochstampfer. „Die Transformation der Produktion von thyssenkrupp Rasselstein ist ein wichtiger Bestandteil der Dekarbonisierungsstrategie von thyssenkrupp Steel. Denn bei der Herstellung von Verpackungsstahl können wir rund 400.000 Tonnen CO2-Emissionen einsparen.“ Kirchesch ergänzt, dass zur Erreichung dieses Ziels sowohl die verwendeten Ressourcen für die Stahlproduktion als auch die Klimabilanz der Prozessschritte in der Weiterverarbeitung relevant sind.
Forschungsprojekte für die Transformation
FlexHeat2Anneal
Das Projekt beschäftigt sich mit dem Durchlaufglühprozess der Teil der Weißblechstahlproduktion ist. Diese Prozesse werden benötigt, um die beim Kaltwalzen zerstörte kristalline Struktur des Werkstoffs wiederherzustellen. Nur durch diese Glühprozesse erhält der Verpackungsstahl seine Formbarkeit zurück und kann später zum Beispiel zu Dosen für die Verpackung von Lebensmitteln verarbeitet werden. Dazu wird das Stahlband aktuell unter Einsatz von Erdgas auf bis zu 750 °C erhitzt. Das soll sich in Zukunft ändern – mit nachhaltiger Wärmebehandlung.
H2-DisTherPro
Das zweite Forschungsprojekt befasst sich mit dem Haubenglühprozess, einem weiteren Verfahren zum Rekristallisieren von Weißblech. Das Ziel von H2-DisTherPro: die klassischerweise verwendeten, kohlenstoffhaltige Brenngase vollständig durch Wasserstoff ersetzen. Hier muss ein sicherer Betrieb gewährleistet, sowie eine gleichbleibend hohe Produktqualität sichergestellt werden. Im Duisburger Technikum des VDEh Betriebsforschungsinstituts wird im Rahmen des Forschungsvorhabens eine Versuchsanlage für die Entwicklung einer geeigneten Brennertechnologie aufgebaut. Parallel werden in Andernach bereits die werksinternen Energieprozesse für den späteren Einsatz angepasst.
Vor allem in den energieintensiven Durchlaufglüh- und Haubenglühprozessen sehen die Expertinnen und Experten die Möglichkeit, CO2-Emissionen einzusparen. „thyssenkrupp Rasselstein setzt zwei Glühverfahren ein, das diskontinuierliche Haubenglühen und das kontinuierliche Durchlaufglühen. Die Umstellungen bei beiden Verfahren bringen ihre eigenen technischen Herausforderungen mit, die wir aktuell in zwei vom ‚Bundeministerium für Wirtschaft und Klima‘ (BMWK) geförderten Forschungsprojekten prüfen“, erzählt Kirchesch.
Bye-Bye Erdgas, hallo Wasserstoff
Nachhaltigere Glühverfahren, wie sie in den beiden Forschungsprojekten FlexHeat2Anneal und H2-DisTherPro erprobt werden, bedeuten konkret, dass grüner Wasserstoff aktuell genutzte fossile Brennstoffe wie zum Beispiel Erdgas vollständig ersetzen wird. Da Wasserstoff aber unter anderem heißer verbrennt als Erdgas, müssen im Rahmen der Forschungsprojekte weitere Bestandteile des Produktionsprozesses an den Einsatz angepasst werden – zum Beispiel der Brenner und die Strahlheizrohre aber auch die Sicherheitskonzepte. „Ziel ist, die bisherigen Abläufe der Produktion möglichst wenig durch den Wechsel zum grünen Wasserstoff zu beeinflussen“, erklärt Dr. Peter Kirchesch. „Und die hohe Qualität unseres Verpackungsstahls muss auch beim nachhaltigen Glühen gewährleistet bleiben.“
Schon heute gelten Lebensmitteldosen aus Weißblech aufgrund ihrer hohen Recyclingquote als eine der nachhaltigsten Verpackungen. Durch Forschungsprojekte wie FlexHeat2Anneal und den Einsatz von grünem Wasserstoff im Herstellungsprozess wird Verpackungsstahl zukünftig noch klimafreundlicher.
Forschung, die allen zugutekommt
Diese Forschung ist nicht nur für thyssenkrupp wichtig. „Es handelt sich dabei um Grundlagenforschung mit hohem Praxisbezug“, erklärt Jörn Lochstampfer. „Denn Brenner- und Glühprozesse kommen in diversen Industrien und Produktionsprozessen zum Einsatz.“ Die Erkenntnisse, die bei thyssenkrupp Rasselstein mit Wasserstoff in den Glühprozessen zur Herstellung von Verpackungsstahl gewonnen werden, können später auch für andere industrielle Prozesse genutzt werden. So können die Erkenntnisse in vielen anderen Industrien und weiteren thyssenkrupp Standorten zu einer erfolgreichen Dekarbonisierung beitragen.