Energieeffizienzmaßnahmen bei der Salzgitter Flachstahl GmbH Regionalkonferenz Ressourceneffizienz am 24. Juni 2014 in Wolfenbüttel

Dipl.-Ing. Ralph Schaper, Leiter Energiewirtschaft

- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Vortrag Regionalkonferenz Ressourceneffizienz, 24.06.2014, Ralph Schaper

Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Projektorganisation - Datenbank - Maßnahmen Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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- Maßnahmen bei SZFG

Kennzahlen Salzgitter Flachstahl GmbH

Die Salzgitter Flachstahl GmbH » etwa 6.200 Mitarbeiter Vortrag Regionalkonferenz Ressourceneffizienz, 24.06.2014, Ralph Schaper

» jährlich rund 4,5 Mio. t Rohstahlerzeugung » 2,9 Milliarden Euro Umsatz 2012

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- Maßnahmen bei SZFG

Salzgitter Flachstahl GmbH (I) Produktion 2013

Kokerei

Sinteranlage

Kraftwerk 1,8 Mio. t Dampf

Hochöfen

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1,5 TWh Strom

4,1 Mio. t Roheisen

Primärmetallurgie

Sekundärmetallurgie

Stranggießanlagen

4,4 Mio. t Rohstahl

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- Maßnahmen bei SZFG

Salzgitter Flachstahl GmbH (II)

Warmbreitbandwalzwerk

Beize

Tandemstraße

Glüherei

Dressierstraße 3,5 Mio. t Warmbreitband

Warmbandtafelund Querteilanlage

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Dicken von 1,5 – 25 mm

Feuerverzinkung Elektrolytischeverzinkung Organische Bandbeschichtung

Warmbreitband

Feinblech oberflächenveredelt

Feinblech

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- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Projektorganisation

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Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen EnergieEffizienz

EnergieEffizienz

- Datenbank

EnergieEffizienz

- Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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- Maßnahmen bei SZFG

Energiewirtschaftliche Rahmendaten

Jährlich anfallende Kuppelgase: 22 Mio. GJ Hochofengas 12 Mio. GJ Koksofengas 2 Mio. GJ Konvertergas

} }

Quelle: Energiebericht 2013

GJ Vortrag Regionalkonferenz Ressourceneffizienz, 24.06.2014, Ralph Schaper

Fremdenergieeinsatz pro Jahr (Primärenergien): 2,0 Mio. t Kokereikohle 0,7 Mio. t Reduktionsmittel 83 Mio. 140 Mio. m³ Erdgas

36 Mio. GJ

Eigenerzeugung (Sekundärenergien): 1,8 Mio. t Prozeß- und Heizdampf 1,5 Mio. MWh Strom 380 Mio. Nm³ Sauerstoff 180 Mio. m³ Druckluft => über 40 % des Primärenergieeinsatzes werden als Kuppelgase recycelt => SZFG generiert daraus 100% der benötigten Sekundärenergien 7

- Maßnahmen bei SZFG

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Brenngasbilanz SZFG 2013

=> Einsatz der Kuppelgase primär im Prozess => Kraftwerk verwertet die Überschussmengen

=> ungenutzte Fackelmengen 0,3 % 8

- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

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Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen Projektorganisation EnergieEffizienz

- Datenbank

EnergieEffizienz

- Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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- Maßnahmen bei SZFG

Projektorganisation Projektlenkungskreis

Geschäftsführung Technik

Unternehmensbereichsleiter TZ, TH, TS, TW, TK -Projektleitung Energiewirtschaft

EMS-Koordination

Projektkoord.

Projektkoord.

Projektkoord.

Projektkoord

Projektkoord.

Energiebetriebe (TZ)

Hochofenwerk (TH)

Stahlwerk (TS)

Warmwalzwerk (TW)

Kaltwalzwerk (TK)

Zentralabteilungen EMS-Koord. Arbeitssicherheit

EMS-Koord.

EMS-Koord.

EMS-Koord.

EMS-Koord.

EMS-Koord.

TZ

TH

TS

TW

TK

AG THE

4 Projektteams

AG TSB

AG TZK

AG THH

6 Projektteams

AG TSS

AG TZT

AG THK

AG TZM

AG TZW

2 Projektteams

AG = Arbeitsgruppe EMS = Energiemanagementsystem

3 Projektteams

AG TW

2 Projektteams

AG TK

10 Prozessteams

EMS-Koord. Produktionsplanung

EMS-Koord. Einkauf

EMS-Koord. Technische Dienste

Erweiterung der Organisationstruktur für ein Energiemanagementssystem nach DIN EN 50001

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EMS-Beauftragter Energiewirtschaft

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- Maßnahmen bei SZFG

Projektentwicklung Projektstand EE

Projekte 350

Nutzen der EE-Maßnahmen: Einspareffekt Fremdenergie in 2013:

1.880 TJ / 109.900 tCO2

Einspareffekt Jan. 2009 - Dez. 2013:

5.420 TJ / 297.200 tCO2

280

245

222 210

199

209

259 248 234

217

178 175

158 89

137

140

118 105

127

100

104

55

in Bearbeitung

verworfen

51

59

58

36

40

67

71

43

44

74

64

60

50

56

35 22

23

umgesetzt

47

48

25

29

32

Anzahl Projekte

118

80

33

48

108

63

70 50

96

54 38

28

124

94

140

47

60

56 Datenreihen4

61

63

0 16.04.10 23.06.10 07.10.10 18.01.11 17.05.11 02.09.11 10.01.12 19.04.12 09.07.12 10.09.12 10.01.13 10.04.13 22.08.13 17.01.14

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315

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- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Projektorganisation

EnergieEffizienz

- Datenbank EnergieEffizienz

- Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen

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Vortrag Regionalkonferenz Ressourceneffizienz, 24.06.2014, Ralph Schaper

- Maßnahmen bei SZFG

Start EnergieEffizienz-Datenbank

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- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Projektorganisation EnergieEffizienz

EnergieEffizienz

- Datenbank - Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen

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- Maßnahmen bei SZFG

Optimierung der Kuppelgasausnutzung (Kraftwerk 2010) Zustand vor Modernisierung des Kraftwerkes (2008): - 4 Altkessel und 6 alte Kondensationsmaschinen - 70MW-Block (Bj. 1963)

Zustand nach Modernisierung des Kraftwerkes (2010): - 3 Altkessel und 3 alte Kondensationsmaschinen

- 2 neue Blockanlagen GWh/Mon. 140

138,7 127,1

125,2

121,5 120

115,7

126,3

124,0

116,3

115,5

111,7 28,6

21,3

100

112,8

113,2

106,3

33,3 31,2

25,5

28,6

27,4

17,0

24,0

25,1 26,0

27,0

21,4

Effekt 2013 im Vergleich zu 2008

79,7 80

73,7 10,5

60

ca. 30% Wirkungsgradsteigerung

40

20

fiktive Stromerzeugung (Basis 2008)

∆ aus Wirkungsgradsteigerung

Dez 13

Nov 13

Okt 13

Sep 13

Aug 13

Jul 13

0,97 Jun 13

Mai 13

Apr 13

Mrz 13

Feb 13

Jan 13

2013

2012

2008

2,00 0

Zusätzliche Stromerzeugung: rd. 300.000 MWh

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- 1 neuer Turbogenerator mit Dampfanzapfung

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- Maßnahmen bei SZFG

Sauerstoffeinsatz zur Brennstoffreduzierung im Wärmofen 1. Bisher: Verbrennung mit normaler Luft mit 21%O2 2. Neue Technik: über zusätzliche O2-Lanzen wird bis zu 75% der Luft durch reines O2 ersetzt. Vorteile: - reduzierte Abgas- und Brennluftmengen - geringerer Energieverbrauch ! - reduzierte NOx-Emissionen ! - höhere Erwärmungskapazität - Betrieb der Brenner ohne O2 möglich

Einsparpotenzial Ofen 4: rd. 87.000 GJ/a

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Rebox HLL von Linde:

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- Maßnahmen bei SZFG

Erneuerung Hallenheizungssteuerung Kaltflach Kurzbeschreibung:

22.000 20.000 18.000

Erdgas-Einsparung in GJ

16.000 14.000 12.000

Einsparung 2013:

10.000 8.000 6.000

rd. 92.000 GJ

4.000 2.000 0 -2.000

Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb Apr Jun Aug Okt Dez Feb 09 09 10 10 10 10 10 10 11 11 11 11 11 11 12 12 12 12 12 12 13 13 13 13 13 13 14

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- Vor Maßnahme: Erdgasverbrauch für betrachtete Hallenheizung jährlich ca. 330 TJ - Anzahl Heizstrahler: 1.130 davon waren 470 ungeregelt - Temperatur- bzw. Feuchte-Regelungen wurden nachgerüstet - Unkontrollierte Zugriffe auf die Regelungen wurden abgestellt

-4.000

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- Maßnahmen bei SZFG

Neubau Torpedopfannenaufheizstand mit Rekuperator Energieeinsparung durch den Bau des neuen Aufheizstandes Energieverbrauch alter Aufheizstand:

27.000GJ/a

Koksgasverbrauch alter Aufheizstand:

31.600Nm³/Aufheizung

Garantiewert Fa. Mefkon:

16.000Nm³/Aufheizung

Koksgasverbrauch neuer Aufheizstand: 12.100Nm³/Aufheizung ca. 62%

450 400

Koksgasverbrauch [Nm³/h]

350 300 250 200

Einsparung 2013:

150 100

rd. 13.000 GJ

50 0 0

20

40

60 80 Aufheizdauer [h]

Koksgasverbrauch Alter Aufheizstand

100

120

140

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Erzielte Energieeinsparung:

Koksgasverbrauch neuer Aufheizstand

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- Maßnahmen bei SZFG

Brennluftgebläse Wärmofen mit FU B: Leistung mit FU

D: Leistung ohne FU

Einsparung durch FU (D-B)

700

70

600

60

Einsparpotential Einsparpotenzial:

500

50

400

40

300

30

200

20

100

10

0 0

10

20

30

40

50 Durchfluss in %

60

70

80

90

0 100

Einsparung in %

Wirkleistung in kW .

FU = 1.500 MWh

1.500 MWh/a

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Einsparpotential BL-Gebläse gemessen am Ofen 6

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- Maßnahmen bei SZFG

Optimierung der Hallenbeleuchtung Gebläsehalle Umbau der Leuchtstrahler in der Gebläsehalle Es wurden 14 Strahler (Natriumdampflampen) mit einer Nennleistung von 1.000W je Strahler zur Ausleuchtung der Halle genutzt.

Neuer Zustand:

Die bestehenden Strahler wurden durch 8 neue Strahler mit einer Nennleistung von 800W in einer optimierten Anordnung ersetzt. Alter Zustand

Neuer Zustand

Anzahl Strahler [-]

14

8

cos φ [-]

0,6

0,85

Anschlußspannung [V]

230

230

Gemessener Strom [A]

7,4

4,3

Leistung aller Strahler [kW]

14,3

6,7

Energieeinsparung: Die Differenz der benötigten Leistungen in den beiden Zuständen von 7,6kW ist die Leistungseinsparung.

Einsparung 2013: 67 MWh

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Alter Zustand:

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- Maßnahmen bei SZFG

Neubau einer Gichtgasentspannungsturbine am Hochofen B Ringspaltwäscher

Staubsack

SchnellÖffnungsklappe

BrillenSchieber

Reingasnetz

1,6 bar ü TropfenAbscheider StaubAustrag

0,1 bar ü

AbsperrKlappe

AbsperrKlappe BypassRegelklappe

SchlammAustrag

BrillenSchieber

Hochofen B Hydr. LeitschaufelVerstellung

8,2MW

SchnellSchlußklappe

Hinweis: Neue Gewerke in ROT Weitere neue Gewerke: • Gebäude/Schallschutzhaube • Kondensatableitung

375.000Nm³/h

Generator Entspannungsturbine

Stromerzeugung 2013: rd. 58.000 MWh

BrillenSchieber

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1,9 bar ü

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- Maßnahmen bei SZFG

Erzeugung von Mitteldruck-Sauerstoff bislang

Luftzerlegungsanlage LZA 7

Ho A

Ho B

Ho C

8 bar HD-Netz 20-30 bar nach Neubau Luftzerlegungsanlage 7 Ho A LZA 7

Ho B

Ho C

Einsparung 2013: Sauerstoffmenge: 110 Mio. Nm³/a

neue Leitung

8 bar

Stromeinsparung: HD-Netz 20-30 bar

0,05 kWh/Nm³ 5.500 MWh/a

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Druckregler

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- Maßnahmen bei SZFG

Neues Schwerlast-Transportsystem Systemumstellung von Schwerlasthubwagen 110 t auf Translifter

geringerer Kraftstoffverbrauch um 6 l/Bh heutiger Schwerlasthubwagen

Potenzial: bei rd. 3.500 Bh/a

rd. 21.000 l/a zukünftiger Translifter

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Kraftstoffverbrauch: - Schwerlasthubwagen: 24 l/Bh - System Translifter: 18 l/Bh

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- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Projektorganisation

EnergieEffizienz

EnergieEffizienz

- Datenbank

EnergieEffizienz

- Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

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Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen

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- Maßnahmen bei SZFG

Teilnahme am DENA Energy Efficiency Award 2013

Bewerbung: - 11 Seiten Formular + max. 20 Seiten zusätzliche Dokumentation - Abgabefrist 30.06.2013 Angaben: - allgemeine Unternehmensbeschreibung - allgemeine Projektbeschreibung - absoluter Energieverbrauch, absolute/relative Einsparung - Kosteneinsparung [€/a], Investition [€] - CO2-Reduktion - keine individuellen Energiepreise (Vorgaben von DENA) - Beschreibung von Einzelmaßnahmen

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Motivation: - öffentliche Anerkennung des bisher geleisteten positive Außenwirkung - 15 T€ Preisgeld ordentliche Weihnachtsfeier für alle bislang Beteiligten

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- Maßnahmen bei SZFG

Auswahl und Auszeichnung der Preisträger Die Auswahl der Preisträger erfolgt durch eine fachkundige Jury mit unabhängigen Vertretern aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und Fachmedien. Die Beurteilungskriterien sind:

Umwelteffekte, insb. Klimaschutzrelevanz: Minderung der CO2-Emissionen Zur Vergleichbarkeit werden die erzielten Energieeinsparungen mit einheitlichen Emissionsfaktoren bewertet.

Wirtschaftlichkeit: Verhältnis der erzielten Kosteneinsparungen zu den Investitionen Übertragbarkeit auf andere Unternehmen: das Marktpotenzial für die Realisierung ähnlicher Projekte in anderen Betrieben (in der Branche oder übergreifend) Innovationsgrad: liegen wesentliche Neuerungen hinsichtlich Technologie, Produktionsmethoden, Prozessführung, Organisation oder auch einer Kombination der vorgenannten Aspekte vor? Außerdem werden Anschubimpulse für weitere Entwicklungen berücksichtigt.

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Energieeinsparung: erreichte Reduktion des Energiebedarfs (vorher/nachher)

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- Maßnahmen bei SZFG

Preisverleihung in Berlin

Einsparungen: Wettbewerber: Preisgeld:

Strategien zur Steigerung der Energieeffizienz ( und zur Optimierung der Kuppelgasnutzung (Kraftwerk 2010) 580.000 MWh Strom und Erdgas sowie 240.000 t CO2 87 Bewerbungen aus 11 Staaten 15.000 €

) Link zum Video DENA EE-Award

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Titel der Bewerbung:

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- Maßnahmen bei SZFG

Agenda

Produktionsanlagen der Salzgitter Flachstahl

Projektorganisation

EnergieEffizienz

EnergieEffizienz

- Datenbank

EnergieEffizienz

- Maßnahmen

Energy Efficiency Award 2013 Zusammenfassung

Vortrag Regionalkonferenz Ressourceneffizienz, 24.06.2014, Ralph Schaper

Energiewirtschaftliche Rahmenbedingungen

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- Maßnahmen bei SZFG

Zusammenfassung

Salzgitter Flachstahl hat viel in EnergieEffizienz investiert Großteil der benötigten Prozessenergien wird bereits zweimal genutzt

Neben klassischen wurden auch unkonventionelle Wege beschritten Projektstruktur muss möglichst alle Hierarchien einbinden Datenmanagement wichtige Voraussetzung für Nachhaltigkeit Abwärmenutzung vielleicht noch größtes Potenzial Prozessbedingte Energien lassen sich nicht reduzieren => Trotz aller Anstrengungen in EnergieEffizienz kann Stahl nur mit viel Energie erzeugt werden

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Die Kraftwerksmodernisierung war bislang größte Einzelmaßnahme

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