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Horst Woeckner
Public Affairs und Neue Medien
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Statements

„Stahl ist der Baustoff der Energiewende. Ich möchte, dass das so bleibt und dass dieser Stahl auch in Zukunft in Deutschland produziert wird."

Peter Altmaier,
Chef des Bundeskanzleramtes

„Die Wettbewerbsfähigkeit der stromintensiven Industrie ist für die Automobilindustrie wichtig - auch wenn unsere Unternehmen selbst nicht dazugehören. Wir brauchen die gesamte Wertschöpfungskette in Deutschland."

Matthias Wissmann,
Präsident des VDA

„Es ist unsere Pflicht, das EEG zu reformieren, denn die Zukunft des Strompreises entscheidet über industrielle Ansiedlung - wir können nicht länger abwarten.“

Dr. Michael Fuchs,
Stellv. Vorsitzender der CDU/CSU-Bundestagsfraktion

Berichte/Studien

Nachhaltigkeitsbericht 2013

CO2-Bilanz Stahl - Ein Beitrag zum Klimaschutz (BCG)

Ökobilanz nach ISO 14040/44 für das Multirecycling von Stahl

Hintergrundmaterial

Links

Energietechnik

Effiziente Energieerzeugung mit Stahl

Die Politik in Deutschland fordert die Energiewende. Ohne Stahl ist sie nicht zu bewältigen. Denn erst dieser Werkstoff macht die Technik zur Erzeugung nicht- oder erneuerbarer Energie effizient.

Energie aus Kernspaltung war gestern, Energie aus Kernfusion ist morgen. Bis sie aber genutzt werden kann, sind wir heute auf nicht- und erneuerbare Energien angewiesen. Weltweit steigt die Nachfrage nach zuverlässiger, preisgünstiger und umweltverträglicher elektrischer Energie. Bei der Weiterentwicklung von Kraftwerkstechnologien ist die Steigerung der Energieeffizienz zur Reduzierung von Brennstoffverbrauch und Emissionen das wichtigste Ziel.
Hochfeste und temperaturbeständige Stähle in thermischen Kraftwerken verbessern die Wirkungsgrade und senken den Verbrauch von Primärenergieträgern. Die Erneuerung fossiler Kraftwerke spart 400 Mal mehr CO2 ein, als für ihren Bau aufgewendet wird.

Innovative Stähle sparem sechsmal soviel CO2 ein, wie ihre Produktion verursacht.

Innovative Stähle sparen sechsmal so viel CO2 ein, wie ihre Produktion verursacht.

Die Energieeffizienz wird durch die Wirkungsgrade der Kraftwerksprozesse bestimmt. Bei konventionellen Verbrennungskraftwerken liegen sie bei etwa 34 Prozent. Rohre aus hochwarmfestem Stahl widerstehen in Kesseln und Dampfleitungen von Kraftwerken extrem hohen Druck- und Temperaturbelastungen. Beim Verstromen von Braunkohle werden Wirkungsgrade bis 43 Prozent und bei Steinkohle bis 45 Prozent erreicht. Die Leistung eines 1.000 MW Kraftwerksblocks des optimierten Typs BoA (Braunkohle-Kraftwerk mit optimierter Anlagentechnik) mit 43
Prozent Wirkungsgrad ersetzt zehn alte Kraftwerksblöcke von je 100 MW mit nur 31 Prozent. Das entspricht einer das Klima schonenden Entlastung der Atmosphäre pro Jahr um ca. 1,8 Mio. Tonnen CO2.

Die von Siemens entwickelte und im bayerischen Kraftwerk Irsching 4 als Antriebsaggregat eingesetzte Gasturbine kann es noch besser: Im kombinierten Gas- und Dampfbetrieb hat sie einen Wirkungsgrad von über 60 %. Im Vergleich zu einem herkömmlichen kohlebetriebenen Kraftwerk mit gleicher Leistung werden 2,8 Mio. Tonnen CO2 pro Jahr weniger freigesetzt.

Bei steigendem Anteil erneuerbarer Energien, z. B. aus Wind, Solartechnik und Photovoltaik, müssen moderne Kraftwerke immer schneller auf Leistungs- und Lastschwankungen reagieren können. Mit einer Anfahrzeit von nur wenigen Minuten übertrifft die Gasturbine konventionelle Kraftwerke, die mehrere Stunden benötigen, um auf ihre Nennleistung zu kommen.

Einen noch höheren Wirkungsgrad weisen Festoxid-Brennstoffzellen auf: Sie liefern saubere Energie in Form von Wärme und Strom – und das bei Wirkungsgraden bis zu 80 Prozent. Speziell entwickelte Stähle halten darin Temperaturen bis zu 900 Grad Celsius stand.

Aus Wind mach Strom

Stahl ist der Werkstoff der Wahl für Windkraft­anlagen.

Die Nutzung erneuerbarer Energien aus Sonne, Wind und Wasser ist ohne Stahl nicht denkbar. Windenergieanlagen beispielsweise sparen 32 Mal mehr CO2 als ihre Herstellung verursacht. Die Gewinnung elektrischer Energie aus Wind schont die Ressourcen und entlastet die Umwelt. Besonders groß ist die Ausbeute auf dem Meer, wo konstantere und stärkere Winde wehen als im Binnenland. Allerdings sind auf See auch die Anforderungen an die Anlagen höher als an Land. Stahl ist deshalb für die Erbauer von Offshore-Windenergieanlagen der Werkstoff der Wahl. Sie setzen ihn in Fundament, Turm, Gondel und Rotor ein.

Wasser marsch

Seit etwa 5000 Jahren nutzen Menschen die Wasserkraft, z. B. mit Schöpfrädern zur Bewässerung von Feldern. Mit Wasserrädern wurden Mühlen, Sägen und Hammerwerke direkt angetrieben. Ende des 18. Jahrhunderts setzten mehr als 100 verschiedene Gewerbe die Wasserkraft als Antrieb ein. Im Jahr 1866 erfand Werner von Siemens den elektrodynamischen Generator. 30 Jahre später nahm das erste Großkraftwerk der Welt an den amerikanischen Niagarafällen seine Arbeit auf. In Deutschland sind heute 7.500 Anlagen installiert.

Wasserkraftwerk Isar (Quelle: SWM)

Wasserkraftwerk Isar
(Quelle: SWM)

Die Umwandlung der im fließenden Wasser enthaltenen Energie zur Erzeugung von Rotationsenergie erfolgt in Turbinen. Je nach Fallhöhe und Durchflussmengen werden Kaplan-, Francis- oder Pelton-Turbinen. Sie erreichen Wirkungsgrade weit über 90 Prozent. Auch die Kraft der Gezeiten wird genutzt, indem schmale Meeresarme mit einer Staumauer abgesperrt werden. Bei Ebbe und Flut erzeugen dann wie in St. Malo Strom. Im Versuchsstadium sind noch frei stehende Unterwasserturbinen, die später in Flussmündungen wie der Themse stehen sollen.

Alles dreht sich um Stahl

Die Rotationsenergie der Turbine treibt die Generatoren an, in denen die Bewegungsenergie in elektrische Energie umgewandelt wird. Im Inneren des Generators nehmen genutete Blechpakete in Rotor und Stator die Wicklungen auf, in denen der Strom erzeugt wird. Zur Vermeidung von Wirbelströmen ist der Stator aus vielen einzelnen voneinander isolierten Blechlamellen aufgebaut. Die hierfür eingesetzten nicht kornorientierten Elektrobleche, so genannte Dynamo- oder Motorenbleche, ermöglichen Wirkungsgrade über 95 Prozent.

Was in der einen Richtung funktioniert, klappt auch in der anderen sehr gut: Aus dem Generator wird dann ein Motor, der in vielen Bereichen der Technik als elektrischer Antrieb dient.

Um Leitungsverluste bei der Übertragung elektrischer Energie vom Erzeuger zum Verbraucher zu minimieren, muss der erzeugte Strom umgespannt werden. Dafür werden Transformatoren genutzt, die mit kornorientierten, so genannten Transformatorenblechen Wirkungsgrade über 99 Prozent erreichen. Der Kern des Transformators besteht auch hier aus dünnen Blechen, um Wirbelströme zu vermeiden.