Ziel der Arbeit, welche in enger Zusammenarbeit mit dem Department of Energy and Process Engineering der NTNU Trondheim durchgeführt wurde, war die Weiterentwicklung eines Modells zur dynamischen Materialflussanalyse (dynamic material flow analysis (MFA)) für die globale Aluminiumproduktion durch die Integration neuer CO2-freier Produktionstechnologien. Auf diese Weise konnten die globalen Produktionskapazitäten von Aluminiumlegierungen und die Einsatzmöglichkeiten für neue CO2-freie Anlagentechnik sowie deren Einfluss auf die CO2-Reduzierung im zeitlichen Verlauf bis zum Jahr 2050 analysiert und diskutiert werden.
Der Schwerpunkt der Arbeit lag auf dem Aufbau eines umfangreichen Modells der dynamischen Materialflussanalyse in Kombination mit einer detaillierten Recherche zur CO2-freien Herstellungsprozessen und Anlagentechnik für die Aluminiumproduktion. Im Fokus standen Anlagen der primären und sekundären Aluminiumherstellungsroute, insbesondere die Elektrolyse, die Anodenherstellung und der Schmelzprozess. In der Arbeit konnten in einem ersten Schritt die globalen Aluminiumstoffströme erfolgreich modelliert und deren Entwicklung anhand von nachfrageorientierten Szenarien vertieft untersucht werden. In einem zweiten Schritt wurden dann die bestehenden Produktionskapazitäten durch CO2-freie Anlagentechnik ersetzt und deren Einfluss auf die Produktionsströme der unterschiedlichen Aluminiumlegierungen analysiert. Die Szenarioanalyse zeigt, wie die Treibhausgasemissionen trotz eines steigenden Aluminiumbedarfs reduziert werden und welche bedeutende Rolle die sekundäre Produktionsroute, sowie das Recycling spielt. Für die Erstellung seiner Masterarbeit hat Moritz sowohl Zeit in Trondheim, als auch in Aachen verbracht. Der Vortrag fand dann in Aachen mit virtueller Übertragung nach Trondheim statt, sodass auch die Kolleginnen und Kollegen der NTNU teilnehmen konnten.
Nach dem erfolgreichen Vortrag wurde dieser anschließend zusammen mit allen anwesenden Mitarbeitern des Institutes gebührend gefeiert. Vielen Dank lieber Moritz für deine spannende Arbeit und Professor Daniel Beat Müller und Romain Guillaume Billy für die gemeinsame Betreuung und gute Zusammenarbeit!
Weitere offene Themen für Studienarbeiten am IOB können hier eingesehen werden. Gerne können wir auch in einem gemeinsamen Gespräch andere Arbeitsthemen diskutieren und so eine Studienarbeit finden, die zu den individuellen Interessen passt.