Künstliche Intelligenz für eine nachhaltigere Stahlproduktion

Die Integration von KI in die Stahlindustrie ist ein wichtiger Schritt in Richtung Nachhaltigkeit. Das europäische Projekt AID4GREENEST zielt darauf ab, neue KI-basierte Charakterisierungs- und Modellierungswerkzeuge für eine fortschrittliche und nachhaltigere "grüne" Stahlproduktion zu entwickeln. Künstliche Intelligenz erweitert und bereichert die menschlichen Fähigkeiten und schafft ein neues Arbeitsparadigma; Und die Algorithmen des maschinellen Lernens helfen Unternehmen aller Art, Entscheidungen zu treffen und Trends vorherzusagen. Einige dieser Vorteile sollen im Rahmen des Projekts zum Tragen kommen.

Unverzichtbarer Baustoff: Stahl

Betrachten wir zunächst die Bedeutung von Stahl als Werkstoff. Die Stahlindustrie ist in der heutigen Zeit unverzichtbar. Mit zunehmender Urbanisierung und dem Wirtschaftswachstum steigt die Nachfrage nach Stahl für den Bau von Infrastruktur, Gebäuden, Maschinen und Anlagen sowie Straßen, Brücken, Fabriken und Fahrzeugen. Ein Faktor, der die steigende Nachfrage nach Stahl dabei beeinflusst, ist der Trend hin zu erneuerbaren Energien wie Wind- und Solarenergie, die Stahlkonstruktionen zur Unterstützung von Turbinen und Solarpaneelen erfordern.

Wie sich die Stahlindustrie auf die Umwelt auswirkt

Bei der Erörterung dieses Szenarios müssen wir die Auswirkungen der Stahlindustrie analysieren.

• Dazu gehören Faktoren wie der Energieverbrauch. Traditionelle Stahlherstellungsprozesse sind sehr energieintensiv und hängen stark von der Verfügbarkeit von Kohle und anderen fossilen Brennstoffen ab.
• Ein weiteres Problem sind die Kohlenstoffemissionen, da die Stahlindustrie durch den Einsatz fossiler Brennstoffe erheblich zur Freisetzung von Kohlendioxid (CO2) beiträgt.
• Die Erschöpfung der Ressourcen ist ein weiterer kritischer Punkt, der berücksichtigt werden muss. Die Stahlproduktion verbraucht beträchtliche Mengen endlicher natürlicher Ressourcen, darunter Eisenerz, Kohle und Wasser, was zu Ressourcenknappheit und Umweltzerstörung führt.
• Darüber hinaus ist die Abfallerzeugung ein wichtiges Thema, das angegangen werden muss, da bei der Stahlproduktion erhebliche Mengen an Abfällen und Nebenprodukten anfallen. Bei einer nicht ordnungsgemäßen Entsorgung können einige dieser Abfälle erhebliche Umweltschäden verursachen.

KI-basierte Werkzeuge und Modelle

Das europäische Projekt AID4GREENEST zielt darauf ab, neue KI-basierte Charakterisierungs- und Modellierungswerkzeuge für eine fortschrittliche und nachhaltigere "grüne" Stahlproduktion zu entwickeln. Mittels künstlicher Intelligenz werden modellgestützte Innovationsprozesse vom Werkstoffdesign bis zur Produktentwicklung ermöglicht. AID4GREENEST läuft über drei Jahre (1. September 2023 bis 31. August 2026) mit einem Budget von rund fünf Millionen Euro.

An dieser internationalen Forschungsinitiative sind zehn Partner aus vier europäischen Ländern beteiligt: Zum internationalen Team von AID4GREENEST gehören neben der EurA AG auch das IMDEA Materials Institute (Spanien), der spanische Stahlhersteller Reinosa Forgings and Castings (Spanien), die Spanische Vereinigung für Normung (UNE) (Spanien), das Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik IWM (Deutschland), die Universität Oulu (Finnland), die Universität Gent (Belgien), die Universität Lüttich (Belgien), ePotentia (Belgien) und OCAS NV (Belgien).

Unser Beitrag: die Ökobilanzierung

Die EurA AG trägt zu diesem Projekt durch die Erstellung einer Ökobilanz (LCA) gemäß DIN EN ISO 14040:2006 und DIN EN ISO 14044:2006 bei. Die Ökobilanzierung ist ein Instrument, das hilft, den ökologischen Fußabdruck von Produkten/Prozessen während ihres gesamten Lebenszyklus zu quantifizieren – von der Rohstoffgewinnung über die Produktion bis hin zu Transport, Nutzung und Entsorgung. Im Rahmen des Projekts wird EurA die Umweltauswirkungen der von den Projektpartnern entwickelten Turbinenwellen als Business Case quantifizieren und mit den üblichen Produktionsverfahren vergleichen. Am Ende wird auch eine Roadmap für die nachhaltige Stahlproduktion mit allen im Projekt untersuchten Empfehlungen und Optimierungspotenzialen vorgeschlagen.

Lesen Sie mehr über unsere Leistungen auf der Seite Nachhaltigkeitsberatung.

 Text: Mary Osorio