Arthur Moslow, Global Electrification Project Manager bei Kanthal, erläutert die Details dieses Transformationsprozesses und gibt wertvolle Einblicke in die Gründe für diesen Wandel, die damit verbundenen praktischen Schritte und die langfristigen Vorteile für den Industriesektor.
Gründe für die Elektrifizierung von industriellen Prozessen
Der Hauptgrund für die Elektrifizierung industrieller Prozesse ist die Reduzierung der Kohlendioxidemissionen in der Industrie, insbesondere in Industrien mit erheblichen Emissionen wie der Stahlindustrie. Moslow weist darauf hin, dass allein die Stahlindustrie für etwa 10 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich ist. Im Rahmenprogramm 2030 hat sich die EU verpflichtet, die Treibhausgasemissionen um 4 % zu reduzieren und den Einsatz von 32 % erneuerbarer Energien zu fördern. Ebenso haben sich die Vereinigten Staaten verpflichtet, die Netto-Treibhausgasemissionen bis 2030 um 50 bis 52 Prozent unter das Niveau von 2005 zu senken und bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen.
Arthur Moslow, Global Electrification Project Manager at Kanthal.Der Übergang zu elektrischen Prozessen steht im Einklang mit diesen globalen Initiativen, die darauf abzielen, Emissionen zu reduzieren und den Anteil sauberer Energie zu erhöhen.
Der hohe Emissionsfußabdruck der Stahlindustrie macht sie zu einem wichtigen Ziel für die Anstrengungen zur Dekarbonisierung. Die Methoden zur Emissionsreduzierung können jedoch auf alle Branchen angewendet werden.
„Der hohe Emissionsfußabdruck der Stahlindustrie macht sie zu einem wichtigen Ziel für die Anstrengungen zur Dekarbonisierung. Die Methoden zur Emissionsreduzierung können jedoch auf alle Branchen angewendet werden. Um ein energieeffizienteres System zu erreichen, sind erhebliche Investitionen in die Energieerzeugung und den Energieverbrauch notwendig.”
„Es ist jedoch von entscheidender Bedeutung, sicherzustellen, dass der während dieses Übergangs verwendete Strom aus sauberer und erneuerbarer Energie stammt, um zu vermeiden, dass Emissionen einfach von einer Quelle auf eine andere verlagert werden“, betont Moslow.
Für die Elektrifizierung vorbereitete Prozesse
Moslow identifiziert spezifische Prozesse in verschiedenen Branchen, die reif für die Umstellung auf elektrische Energien sind.
Stahl:
- Kontinuierliche Glühanlage (Continuous Annealing Line, CAL)
- Kontinuierliche Verzinkungsanlage (Continuous Galvanizing Line, CGL)
- Glüh- und Beschichtungsanlage (Annealing and Coating Line, ACL)
- Glüh- und Beizanlage (Annealing and Pickling Line, ACL)
- Rollenherdofen
- Hubbalkenofen
- Stoßofen
Aluminium:
- Schmelzofen
- Warmhalteofen
- Kippofen
Wärmebehandlung/Automobil:
- Einsatzhärtung – Aufkohlen, Karbonitrieren
- Chargen- und Durchlauföfen (Schuböfen, Rollenherde usw.)
- Glühen und Härten
- Regenerativer thermischer Oxidierer (RTO) – zur Lösungsmittelentfernung
Glas:
- Vorwärmkammer Glasofen
- Chargenverarbeitung
„In den vorgenannten Branchen werden große Industrieöfen eingesetzt. Diese Öfen, die traditionell mit Gas befeuert werden, sind jetzt erstklassige Kandidaten für eine Umstellung auf elektrische Energien, die sowohl Energieeffizienz als auch Umweltvorteile versprechen", erklärt Moslow.
Steps to electrification
The conversion process involves four essential steps:
1. Calculate Electrical Power Requirements: This step involves precise calculations, often aided by CFD modeling, to determine the required electrical power. Moslow emphasizes the importance of ensuring clean energy sources for maximum efficiency.
2. Design Electric Heating System: This phase involves making space for heating elements and designing an electric heating system tailored to the specific process requirements.
3. Remove Old Gas System: Retrofitting the existing system involves removing the gas-fired heating system and making necessary repairs or modifications to the furnace.
4. Install New Electric System: The final step is to install the new electric heating system, ensuring the availability of adequate electrical power.
Die wichtigsten Interessengruppen im Umstellungsprozess
Entscheidend im Prozess der Elektrifizierung ist die Identifizierung der wichtigsten Interessengruppen. Moslow weist darauf hin, dass über den primären Kundenkontakt hinaus die Einbeziehung des Kundenmanagements und das Verständnis der umweltfreundlichen Unternehmensinitiativen von entscheidender Bedeutung sind. Unternehmensvertreter, die grüne Initiativen vorantreiben, sollten neben standortspezifischen Kontakten berücksichtigt werden, um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten.
Der Erfolg des Umstellungsprozesses hängt von einer effektiven Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den wichtigsten Interessengruppen ab, einschließlich des Hauptkundenkontakts, des Kundenmanagements und derjenigen, die grüne Initiativen vorantreiben.
„Der Erfolg des Umstellungsprozesses hängt von einer effektiven Kommunikation und Zusammenarbeit zwischen den wichtigsten Interessengruppen ab, einschließlich des Hauptkundenkontakts, des Kundenmanagements und derjenigen, die grüne Initiativen vorantreiben. Für einen nahtlosen Übergang ist es wichtig, die Beweggründe hinter der Umstellung zu verstehen, unabhängig davon, ob sie durch unternehmensweite grüne Initiativen oder spezifische standortbezogene Ziele vorangetrieben werden“, betont Moslow.
Warum Kanthal die bevorzugte Wahl ist
Wenn es um Kunden geht, die auf elektrische Prozesse umsteigen, ist Kanthal die erste Wahl. Moslow erklärt warum.
„Mit einem breiten Sortiment an metallischen Patronenelementen, Siliziumkarbid-Heizelementen und MoSi2-Heizelementen bietet Kanthal Flexibilität und Anpassungsmöglichkeiten, um den unterschiedlichen Ofenbedürfnissen und Temperaturanforderungen gerecht zu werden. Das macht Kanthal zu einem idealen Partner für einen erfolgreichen Umstieg."
„Die Wahl der Materialien für elektrische Heizelemente ist entscheidend für eine erfolgreiche Umrüstung. Aufgrund seiner jahrzehntelangen Erfahrung hat Kanthal ein umfassendes Portfolio an Materialien entwickelt, die den Temperaturansprüchen und atmosphärischen Bedingungen verschiedener industrieller Prozesse gerecht werden“, fügt Moslow hinzu.
Long-term benefits of the transition
The shift to electric processes yields several long-term benefits:
- Improved Energy Efficiency: Electric systems can achieve nearly 100% thermal efficiency, significantly reducing energy costs compared to gas systems.
- Increased Thermal Efficiency: Electric heaters utilize more heat within the furnace, minimizing losses with exhaust gases.
- Precise Temperature Control: Electric systems offer precise temperature control, enabling improved process optimization.
- Excellent Temperature Uniformity: Electric heating provides consistent and even temperatures across the entire process, enhancing product quality.
- Cleaner, Quieter, and Safer Environment: Electric heaters emit no harmful exhaust gases in the factory, resulting in a cleaner and quieter working environment and enhancing safety.
- Zero CO2 Emissions: If the electric heater is powered by renewable energy, then the process effectively becomes emissions-free, aligning with sustainability goals.
- Minimal Maintenance: The absence of excessive oxidation and combustion byproducts reduces the need for maintenance and cleaning, which is particularly beneficial in industries like steel manufacturing.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Umstellung auf elektrisch betriebene industrielle Prozesse für die Industrie weltweit ein intelligenter Weg ist, um Umweltbelange zu berücksichtigen und die Effizienz zu verbessern, während gleichzeitig Emissionen reduziert und eine nachhaltige Zukunft gesichert werden.