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Rohstoff- und Energieffizienz in der betrieblichen Praxis
Der effiziente Umgang mit Rohstoffen und mit Energie ist in der Zinkindustrie fest in die betriebliche Praxis integriert. Zueinem wirtschaftlichen Betrieb ist ein sparsames Haushalten mit Ressourcen unabdingbar. Die Unternehmen der Zinkindustrie in Deutschland nutzen darüber hinaus zertifizierte Umweltmanagementsysteme und teilweise auch bereits Energiemanagementsysteme. Diese Systeme sehen eine permanente Verbesserung der Effektivität zusätzlich und systematisch vor.
Zinkerzeugung: Energieeffizienz in der Produktion
In der Zinkhütte der Xstrata Zink GmbH in Nordenham sind an vielen Stellen viele Motoren im Einsatz. Bei den Motoren von Pumpen wurde die bisherige Praxis, die Durchflussmenge durch unterschiedliche Stellungen von Schiebern und Quetschen zu steuern, abgelöst. Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern konnte diese herkömmlichen mechanischen Steuerungen ersetzt werden. Die elektronischen Steuergeräte machen Wechselstrom mit fester Spannung und Frequenz variabel. Damit kann die Drehzahl von Elektromotoren und die der angetriebenen Pumpen stufenlos geregelt werden. Durch die variable Steuerung der Spannung ist eine hohe Leistung der Motoren und Pumpen auch bei niedrigen Drehzahlen möglich. Die intelligenten elektronischen Bauteile senken den Stromverbrauch um fast 3 Millionen Kilowattstunden pro Jahr, was einer CO2-Einsparung von jährlich 2 000 Tonnen entspricht.
"Mit der Drehzahlregelung an verschiedenen Antrieben können z.B. unsere Pumpen bei gleicher Leistung viel Strom sparen." Carl van Dyken, Geschäftsführer der Xstrata Zink GmbH
Walzwerk: Senkung des Wasserverbrauchs
- Dr. Marianne Schönnenbeck, Abteilungsleiterin Forschung und Entwicklung/Umwelt
Einer der wesentlichen Wasserverbraucher im Walzwerk der Rheinzink GmbH Co. KG ist die Gießmaschine, in der aus flüssig eingefülltem Zink ein fester Gussstrang erzeugt wird. Dieser Gussstrang wird über eine Wasserkühlung weiter heruntergekühlt.
In 2010 haben wurde diese Kühlstrecke so umgebaut, dass einmal verwendetes Kühlwasser aufgefangen und nochmals zur Kühlung verwendet wird. Durch diese Mehrfachnutzung des Kühlwassers konnte der jährliche Wasserverbrauch um etwa 10% gesenkt werden. Das entspricht einer Wasserersparnis von etwa 10.000 m3 pro Jahr.
"Die Schonung von Ressourcen ist für uns bei Rheinzink sehr wichtig. Deshalb haben wir neben unserem Umweltmanagementsystem jetzt auch ein Energiemanagementsystem eingeführt. Unsere Rohstoffeffizienz verbessern wir permanent, wie jetzt z.B. den Wasserverbrauch durch die Umbaumaßnahme an der Gießanlage" so Dr. Marianne Schönnenbeck, Abteilungsleiterin Forschung und Entwicklung.
Walzwerk: Verringerung von internem Rücklaufmaterial
Bei der Herstellung und Verarbeitung von Metallband fallen zwangsläufig Randstücke an (z. B. Bandanfang oder Bandende), die nicht weiter genutzt werden können. Durch geschicktes Kombinieren verschiedener Kundenaufträge kann die Nutzung des Metallbandes verbessert werden. Nachdem bei der Rheinzink GmbH Co. KG das Ausbringen in der Gieß/Walzlinie optimiert wurde, fällt nun weniger Produktionsschrott an, der nicht erneut eingeschmolzen werden muss.
Dadurch konnten der gesamte Stromverbrauch um etwa 4 % gesenkt werden. Das entspricht einer Einsparung von etwa 1.100 t CO2 pro Jahr.
- Im Steuerstand wird die Anlage optimal geregelt
- Der Anfall so genannter Neuschrott wurde so deutlich gesenkt
Walzwerk: Wärmerückgewinnung in der Abluftreinigung
Zinkbleche für Fassadenbekleidungen und Abdeckungen werden bei Rheinzink vorbehandelt, im Fachjargon „vorbewittert“. Für besondere Anwendungen, z. B. in tropischen Regionen wird das vorbewitterte Zink zusätzlich vergütet. Die für diesen energieintensiven Prozess eingesetzte Wärme wird wiederverwertet. Die bei der Abluftreinigung entstehende überschüssige Wärme kann in anderen Bereichen der Fertigung verwendet werden.
Durch den Bau der Nachverbrennungsanlage können erhebliche Brennstoffeinsparungen realisiert werden (ca. 500.000 m³ / 45 MWh Gas). Das entspricht einer CO2-Einsparung von 1.000 t CO2 pro Jahr.
- Schema der Wärmerückgewinnungsanlage
- Die Anlage im Betrieb
- Messeineheit an der Anlage
Energieeffizienz durch moderne Transformatoren
- Installation neuer Transformator auf dem Werksgelände von Xstrata
Die Zink-Elektrolyse am Standort Nordenham/Unterweser ist mit rund 600.000 MWh elektrischer Energie Großabnehmer so genannten Grundlaststroms. Dieser Strom wird über Hochspannungsnetze zum Werksstandort transportiert mit einer Spannung von 110 KV. In der Elektrolyse wird dieser Strom mit einer Spannung von 500 V eingesetzt. Das erforderliche Umspannen, also das Reduzieren der Stromspannung, erfolgt über Transformatoren auf dem Werksgelände von Xstrata.
Die üblichen Umspannverluste konnten durch Installation von neuen Transformatoren um ein Drittel reduziert werden. Dies bedeutet eine Reduzierung des Stromverbrauchs in Höhe von 1700 MWh. Die Folge sind weniger CO<2-Emissionen. Bei Annahme von 600 g CO2/kwh (Umweltbundesamt) bedeut dies eine jährliche Einsparung von 1360 t CO2.
Die Minimierung der Umspannverluste führte zu großen Stromeinsparungen, die erhebliche Reduktionen an CO2-Emissionen ermöglichten.
Einsparung: über 1.300 t CO2
Ressourceneffiziente Rückgewinnung von Zink aus Zinkaschen
Nachhaltiger Schutz durch Zink
Die wichtigste industrielle Anwendung von Zink in Deutschland ist der Schutz von Oberflächen – das silbrig glänzende Metall bildet auf Stahl eine Schicht etwa um korrosionsempfindliche Autobleche vor Korrosion zu schützen. Im Gebäudebereich wird massives Zink in Blechen für Dächer, Wandverkleidungen oder Regenrinnen eingesetzt.
Stahlgussrohre werden typischerweise durch thermisch gespritzte Zink- und Zink-Aluminiumschichten gegen Korrosion geschützt.
Effizientes Recycling von Zink aus Zinkaschen
Bei der Produktion von Zinkhalbzeugen wie Anoden, Zinkblech, Zinkdrähten oder Zinklegierungen ZAMAK® fallen am Standort Duisburg der Grillo-Werke AG jährlich durchschnittlich 1.000 Tonnen Zinkaschen und zinkhaltige Rückstände an. Diese Aschen enthalten einen hohen Anteil recyclingfähigen Metalls.
Die Grillo-Werke AG kann durch eine intelligente Ofentechnolgie das Recyclingmetall ohne Qualitätsverluste in den Materialkreislauf zurückführen. Bei genau definierten Temperaturen schmilzt das Unternehmen am Standort Duisburg AG große Mengen der Zinkaschen in den Spezial-Öfen wieder in qualitativ hochwertiges Zink um. Grillo gewinnt so jährlich mehrere hundert Tonnen Umschmelzzink aus recyceltem Material zurück und spart hierdurch etwa 90 Prozent CO2 gegenüber dem Einsatz von Primärzink ein.
Durch die Rückgewinnung von Zink aus Zinkaschen können erhebliche Mengen CO2 eingespart werden. Einsparung: 726 t CO2 p. a.
"Durch eine konsequente Recyclingstrategie und praktizierte Ressourcen- und Materialeffizienz schützen wir das Klima nachhaltig." Dr.-Ing. Peter Staubwasser, Produktionsleiter Geschäf tsbereich Metall
- Rückgewinnung von Zink aus Zinkaschen
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Aktuelles
Metalle Pro Klima
Viele Unternehmen der Zinkindustrie haben sich der Initiative Metalle Pro Klima angeschlossen.
Best Practice Beispiele
Am Bonneshof 5 40474 Düsseldorf Tel. 0211 / 47 96-176 Fax 0211 / 47 96-25176 E-Mail: informationen(at)initiative-zink.de