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Hochleistungswerkstoffe – Recycling im doppelten Sinne

An fünf Standorten in NRW produziert VDM Metals über 100 verschiedene Hochleistungswerkstoffe in Halbzeugform sowie Pulver für die additive Fertigung. Recycling ist im doppelten Sinne Teil des Geschäftserfolgs.

VDM Metals mit Sitz in Werdohl ist der Innovations- und Weltmarktführer für Nickellegierungen und hochlegierte Sonderedelstähle. Die Gruppe mit ihren rund 2.000 Mitarbeitern bildet den Unternehmensbereich Hochleistungswerkstoffe des Acerinox-Konzerns, dessen Zentrale sich in Madrid befindet. VDM Metals betreibt in Unna ein Schmelzwerk, in dem Blöcke und Brammen aus Nickelbasislegierungen und hochlegierten Sonderedelstählen erschmolzen werden. Diese werden in den nachfolgenden Prozessen zu Blechen, Bändern, Stangen und Drähten weiterverarbeitet. Um das Selbstverständnis der Acerinox Gruppe zu verstehen, genügt ein Blick in die Vision des Konzernleitbildes: „Wir zeichnen uns als Teil des Übergangs zu einer neuen Kreislaufwirtschaft durch die effiziente und umweltschonende Produktion von Edelstahl und Hochleistungswerkstoffen aus.“ Für VDM Metals ist eine umwelt- und energieorientierte Betriebsführung jedoch nicht nur ein Beitrag zum Schutz der Umwelt und zur Schonung der Ressourcen, sondern auch ein Instrument zu einer dauerhaft erfolgreichen Unternehmensentwicklung. Das Thema Recycling spielt dabei eine zentrale Rolle, und das gleich im doppelten Sinne.

In der Produktion unserer Hochleistungswerkstoffe sind Neumetalle und Schrotte wichtige Rohstoffe. Die von VDM Metals produzierten Flach- und Langprodukte sind nahezu vollständig wiederverwertbar. Recycling ist in der Metallindustrie schon lange an der Tagesordnung. Bei der Erzeugung von so hochwertigen Werkstoffen, wie VDM Metals sie herstellt, sind die Bestandteile der Legierungen so edel, dass es extrem wichtig ist, geschlossene Stoffkreisläufe vorzuhalten bzw. möglichst viel Material wieder in den Kreislauf zurückzuführen. Dieser Wertstoffkreislauf ist Teil des Geschäftsmodells. Alle Schrotte, die in unseren Fertigungsprozessen entstehen, werden im hohen Grade recycelt. Dabei versuchen wir, den Effekt des Downgradings über das Recycling so klein wie möglich zu halten. Unser Ziel ist es tatsächlich, möglichst viel von unserem Material wieder zum Einsatz zu bringen. Die Warenwirtschaft im Schrotteingang des Schmelzwerks Unna ist entsprechend komplex: Jedes Stück wird einzeln geprüft, mit dem Spektrometer werden die Elemente der Legierungen ermittelt, gekennzeichnet und entsprechend des Ursprungsmaterials für die Weiterverwertung eingelagert. Wenn neue Schmelzen erzeugt werden, schauen wir zunächst im Warenwirtschaftssystem, ob noch passendes Einsatzmaterial vor Ort liegt. Daraus werden dann die sogenannten Versätze in Kombination mit Neumetallen errechnet. Versatz ist die Mischung der Einsatzstoffe, die schließlich in den Schmelzofen chargiert wird. Der überwiegende Teil der verwendeten Schrotte ist eigenes Material, welches entlang der Prozesskette, an den weiteren nordrhein-westfälischen VDM-Standorten in Altena, Duisburg, Siegen und Werdohl, anfällt und dem Stoffkreislauf so direkt erhalten bleibt. Nur kleine Mengen werden zugekauft. Das Recycling geht heute sogar so weit, dass man Späne aus zerspanenden Prozessen wie Drehen oder Schälen wieder aufbereitet, um sie in den Prozess zurückzuführen. Die Späne werden hierfür bei Dienstleistern gewaschen und getrocknet. Ein sehr aufwändiges Verfahren, das sich natürlich nur bei sehr hochwertigen Werkstoffen lohnt.

Der Beitrag zu innovativen Recyclingkonzepten beschränkt sich bei VDM Metals jedoch nicht nur auf das eigene Produktionsprogramm – Werkstoffe von VDM Metals unterstützen in ihren jeweiligen Anwendungen auf vielfältige Weise die Realisierung von ressourcenschonenden Konzepten. Zum Beispiel wenn es darum geht, Klärschlamm stofflich zu verwerten: So hat ein Kunde von VDM Metals – die iGas energy aus Stolberg – in den vergangenen Jahren ein innovatives Verfahren entwickelt, um die im Klärschlamm enthaltene, nasse organische Masse in überkritischem Wasser – bei einen Druck von mehr als 250 bar und einer Temperatur über 600 °C – in Synthesegas aufzuspalten, das wiederum gespeichert und später auch verstromt werden kann. Das Gas besteht aus Kohlendioxid, Methan und Wasserstoff, ferner aus Propan und Ethen. Die Anwendung dieses Prozesses im industriellen Maßstab setzte die Verwendung eines Werkstoffs voraus, der unter extremen Bedingungen ausreichend beständig ist. VDM Metals hatte schnell die richtige Lösung parat – eine patentierte Nickelbasislegierung, besonders hitzebeständig bei gleichzeitig hoher Festigkeit. Zusätzlich wurde für die Fertigung eines Wärmetauschers ein Werkstoff benötigt, der einerseits besser umformbar ist und andererseits ebenfalls in anspruchsvoller Umgebung eingesetzt werden kann. Ein weiterer, ebenfalls von VDM Metals entwickelter Werkstoff erfüllte genau diese Anforderung. Bei vergleichbarer Oxidationsbeständigkeit lässt sich dieser Werkstoff wesentlich besser tiefziehen. Mit der Aufbereitung der organischen Abfälle werden alle im Schlamm enthaltenen Stoffe restlos verwertbar gemacht. Es entstehen keinerlei Abfallstoffe, sondern nur Wertstoffe, die dem Stoffkreislauf zugeführt werden. Mit dem neuen Verfahren löst iGas energy mithilfe eines VDM-Werkstoffs ein schon jetzt bestehendes Problem, das sich mit Inkrafttreten der neuen Klärschlammverordnung deutlich verschärfen wird: Klärschlamm darf in Zukunft nur noch dann in Müll- und Mitverbrennungsanlagen verbrannt oder in großen Mengen in der Landwirtschaft ausgebracht werden, wenn der im Schlamm enthaltene Phosphor zurückgewonnen wird. Hierfür existierte bisher keine Lösung.

Auch in Zukunft wird sich VDM Metals komplexen Recyclingaufgaben stellen – sei es innerhalb der eigenen Fertigungsketten oder bei der Bewältigung anspruchsvoller Recyclingprozesse mit höchsten Anforderungen an unsere Werkstoffe.

VDM Metals International GmbH

Circular-Economy-Bereich

  • Recover
  • Recycle

Innovative Technologien/Service

  • Werkstoffentwicklung
  • Halbzeugfertigung

Adressierter Werkstoff

  • Nickelbasislegierungen
  • Sonderedelstähle

Impact

  • Ausgefeiltes Werkstoffrecycling über die eigene Fertigungskette hinweg
  • Produkte zu (nahezu) 100 % recyclebar
  • Eine Vielzahl der VDM-Werkstoffe finden Anwendung in Recyclingthemen

www.vdm-metals.com

Abbildungen
Abbildung 1: Im Rahmen der Zerspanung fallen jede Menge Schrotte an, die in den Wertstoffkreislauf zurückgeführt werden können.
Abbildung 2: Im Lichtbogenofen werden metallische Schrotte wieder eingeschmolzen.
Abbildung 3: Zuschnitt von Blechen – die Reste können recycelt werden.

Bildergalerie

Quelle: NMWP-Magazin

VDM Metals International GmbH

Als Teil der Acerinox S.A. steht die Marke VDM Metals für Innovationskraft und Erfahrung, Kundennähe und Zuverlässigkeit.Technik, Menschen, TraditionVDM Metals entwickelt die Werkstoffe der Zukunft – und das seit mehr als 85 Jahren. Dabei bauen wir...mehr...