Kreislaufwirtschaft Reststoffe als wertvolle Ressourcen

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Hochofenschlacke wird zu Hüttensand weiterverarbeitet. Doch wenn sich Elektroöfen in der Stahlindustrie durchsetzen, ist es damit vorbei. Die Montanuniversität Leoben und die TU Graz arbeiten jetzt an einer Lösung, um auch diese Elektroschlacken zu verwerten.

In der Eisen- und Stahlindustrie fallen jährlich tausende Tonnen an Reststoffen an. Im traditionellen Hochofenprozess ist dies vor allem Hochofenschlacke, die zu Hüttensand weiterverarbeitet wird, einem wichtigen Bestandteil von Bindemitteln wie z.B. Portlandzement. Allerdings ersetzen Elektroöfen die Hochöfen nach und nach und damit droht auch die bekannte Quelle für Hüttensand zu versiegen, weil sich Elektroschlacke von Hochofenschlacke unterscheidet.

Im Rahmen des Forschungsprojekts „RecoverMetBinder“ arbeiten die Montanuniversität Leoben und die TU Graz an der Frage, wie Reststoffe aus der Elektroofen-Stahlproduktion sinnvoll im Wertmetallkreislauf verwendet und in der Bindemittelproduktion eingesetzt werden können.

Damit möchten die Forschenden ein potentielles Problem in eine vorteilhafte Lösung umwandeln. Denn die Deponierung von Schlacken aus der Stahlproduktion ist mit Kosten verbunden. Eine stoffliche Verwertung in anderen Industriezweigen, wie etwa der Baustoffindustrie, vermeidet hingegen Abfall und bietet Einnahmen statt Ausgaben.

Elektroofenschlacke bekommt Hüttensand-ähnliche Eigenschaften

„Wir haben gemeinsam mit einem Forscherteam der TU Graz untersucht, mit welchen Komponenten die Schlacken vermischt und behandelt werden müssen, damit sie beispielsweise als Sekundärstoff in der Stahlindustrie und in der Zementindustrie eingesetzt werden können“, erklärt Dr. Klaus Doschek-Held vom Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik der Montanuniversität Leoben.

„Durch genaue Analyse der Ausgangsstoffe und karbothermische Behandlung kann die Elektroofenschlacke als Bindemittelbestandteil für die Baustoffindustrie, z.B. als Portlandzementbestandteil, aufbereitet werden,“ sagt Dr. Florian Steindl von den Instituten Materialprüfung und Baustofftechnologie und für Angewandte Geowissenschaften der TU Graz. „In unserem Privatkonsortium haben wir ein gutes Prozessverständnis dafür aufgebaut, welche Stellschrauben wir aus chemischer und mineralogischer Sicht drehen müssen, damit wir Hüttensand-ähnliche Eigenschaften bei Reaktivität, Festigkeit und Beständigkeit erhalten.“

Projekt leistet Beitrag zur Dekarbonisierung

Die sektorübergreifende Verwertung dieser Schlacken – kombiniert mit weiteren sekundären Rohstoffen – ermöglicht somit nicht nur die Rückgewinnung von Metallen wie Eisen, Chrom und Mangan, sondern auch die Entwicklung CO₂-armer Bindemittelkomponenten. Damit leistet das Projekt einen wesentlichen Beitrag zur Dekarbonisierung und zur Erreichung der Klimaneutralität.

Die Eisen- und Stahlindustrie sowie die Baustoffindustrie gehören zu den CO₂- und energieintensivsten Sektoren weltweit. Projekte wie „RecoverMetBinder“ zeigen jedoch, wie durch gezielte Forschung und sektorübergreifende Kooperationen der Weg zu einer nachhaltigeren und effizienteren Kreislaufwirtschaft geebnet werden kann.

Mit diesen Ansätzen tragen die Forscherteams dazu bei, die Umweltbelastung zu reduzieren, natürliche Ressourcen zu schonen und die Industrie auf eine klimafreundlichere Zukunft auszurichten.

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