GREENLINE: Entwicklung effizienter Wärmebehandlungsstrategien zur Beschleunigung der Dekarbonisierung von Schmiede- und Gussverfahren

Die euro­päi­sche Metall­in­dus­trie steht vor der zen­tra­len Her­aus­for­de­rung, ihren Ener­gie­ver­brauch in der Pro­duk­ti­on deut­lich zu redu­zie­ren – ohne Kom­pro­mis­se bei der Qua­li­tät der gefer­tig­ten Bau­tei­le ein­zu­ge­hen. Kon­ven­tio­nel­le Wär­me­be­hand­lungs­ver­fah­ren, die für die Erzie­lung spe­zi­fi­scher mecha­ni­scher Eigen­schaf­ten unver­zicht­bar sind, tra­gen maß­geb­lich zum Gesamt­ener­gie­be­darf und zu pro­zess­be­ding­ten Emis­sio­nen bei. Zudem führt ihre Abhän­gig­keit von mit fos­si­len Brenn­stof­fen betrie­be­nen Öfen nicht nur zu höhe­ren Betriebs­kos­ten, son­dern auch zu einer wach­sen­den regu­la­to­ri­schen Belas­tung durch ver­schärf­te Umweltvorschriften.

Inno­va­ti­ons­an­satz des Pro­jekts: Das Kon­zept nutzt die ther­mi­sche Ener­gie der Bau­tei­le nach dem Guss- oder Schmie­de­pro­zess – und ver­mei­det so ein erneu­tes Auf­hei­zen vor der Wär­me­be­hand­lung. Dazu kom­bi­niert GREENLINE elek­tri­sche Heiz­tech­no­lo­gien mit ultra­schnel­len Kühl­sys­te­men, die eine prä­zi­se Steue­rung der metall­ur­gi­schen Umwand­lungs­pro­zes­se ermög­li­chen. Das Ergeb­nis ist eine deut­li­che Stei­ge­rung der Ener­gie­ef­fi­zi­enz sowie eine nach­hal­ti­ge­re Gestal­tung indus­tri­el­ler Fertigungsprozesse.

Bei­trag der RWTH

Die RWTH Aachen über­nimmt im GREEN­LINE-Pro­jekt die Lei­tung bei der Ent­wick­lung des ultra­schnel­len Kühl­sys­tems sowie des­sen tech­ni­scher Aus­le­gung. Grund­la­ge hier­für bil­den meh­re­re spe­zi­fisch für den Pro­jekt­kon­text ent­wi­ckel­te nume­ri­sche Simu­la­ti­ons­mo­del­le, die die ther­mi­schen Pro­zes­se wäh­rend der Bau­teil-Erstar­rung, der ultra-schnel­len Kühl­pha­se und der anschlie­ßen­den Wär­me­be­hand­lung rea­li­täts­nah abbilden.

Zusätz­lich ist die RWTH für die abschlie­ßen­de Nach­hal­tig­keits­be­wer­tung des Pro­jekts ver­ant­wort­lich. Dazu wird eine umfas­sen­de Lebens­zy­klus­ana­ly­se (LCA) durch­ge­führt, die sowohl den kon­ven­tio­nel­len Refe­renz­pro­zess als auch den neu­en GREEN­LINE-Pro­zess sys­te­ma­tisch vergleicht.