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Eine hochfeste Verbindung – KAMAX und der Stahl

Ohne ihn läuft in unseren Werken nichts: Stahl. Unser wichtigster Werkstoff ist das Rohmaterial für jedes einzelne Verbindungselement. Wo wir ihn herbekommen, welche Wege er nimmt und was seine Besonderheiten sind, das haben wir uns genauer angeschaut.

Beim Stahl lautet unsere Devise: aus der Region für die Region. Ob Europa, Asien oder USA – der Stahl kommt im besten Fall aus der Region. Das hat einen gewichtigen Grund, denn Stahl ist schwer, das Transportieren ist teuer und aufwendig. Und wir brauchen bei KAMAX richtig viel. Weltweit verarbeiten wir bis zu 18.000 Tonnen Stahl im Monat. Zum Vergleich: Das entspricht ungefähr dem Gewicht von 3.000 Elefanten. Transportiert wird Stahl in Ringen, lose übereinandergelegt, Stahlbänder halten sie zusammen. Ein Ring wiegt eineinhalb bis drei Tonnen.

Zusammenarbeiten und tüfteln

Bei den großen Mengen, die KAMAX an Stahl verarbeitetet, braucht es zuverlässige Lieferanten. Nicht zu wenige, damit keine Abhängigkeiten entstehen, aber auch nicht zu viele, sodass es übersichtlich bleibt. In den USA agieren die Kollegen mit drei Hauptlieferanten, während in Europa 80 Prozent des Stahls von namhaften Walzdraht-Herstellern kommen. Mehrere Unternehmen beliefern in China unsere Werke.

So unterschiedlich die Kulturen in den einzelnen Regionen sind, der Stahlmarkt tickt weltweit ähnlich. Für KAMAX ist es wichtig, langfristige Beziehungen und eine zuverlässige Lieferkette aufzubauen. Wo immer möglich, berücksichtigen wir Unwägbarkeiten wie Energiepreise bei Verhandlungen von Konditionen und Liefermengen.

Ebenfalls wichtig: Entwicklungspartnerschaften. Zusammen mit Herstellern testen wir neue Legierungen oder Verfahren. Vielleicht brauchen wir für ein neues Produkt besondere Stahleigenschaften? Oder wollen die Wertschöpfungskette wirtschaftlicher gestalten? Mit einem Entwicklungspartner in Europa haben wir zum Beispiel ein Verfahren zur Marktreife gebracht, bei dem wir im Vergütungsprozess ein Vielfaches an Energie sparen.

So simpel Stahl auf den ersten Blick wirkt: Es ist ein Werkstoff mit Tiefgang. Jede Stahlmischung, die sogenannte Legierung, ist einzigartig. Grammgenau werden Legierungs­elemente wie Molybdän, Nickel oder Chrom zugesetzt, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten, wie zum Beispiel gute Härtbarkeit, gute Zähigkeit oder auch eine höhere Korrosionsbeständigkeit.

Wir setzen für die Schrauben je nach Anforderungsprofil Stähle mit der passenden, genau definierten Zusammensetzung ein. Auch der Verarbeitungsprozess bestimmt die Eigenschaftsanforderungen des Stahls. Das Zusammenspiel aus Legierung, Temperatur und Abkühlung in der Wärmebehandlung ist bis ins letzte Detail ausgeklügelt. Wenige Zehntel Prozentunterschiede können entscheidend sein für die Festigkeit oder Duktilität. Bei KAMAX brauchen wir genau das richtige Mittelmaß zwischen Härte und Zähigkeit.

Rohstoffe

Um Stahl herzustellen, braucht es Rohstoffe wie Eisenerz, Kohle und Kalkstein.

Schmelzen und Reinigen

Die Rohstoffmischung wird in einem Ofen zusammen mit einer bestimmten Menge an Koks auf sehr hohe Temperaturen erhitzt, bis das Eisenerz geschmolzen ist. Weil im Eisenerz noch unerwünschte Stoffe enthalten sind, werden diese mit Hilfe von chemischen Prozessen herausgefiltert.

Formen und Abkühlen

Das reine Eisenerz kann nun in die gewünschte Form, zum Beispiel Platten oder Bänder, gebracht werden. Anschließend muss das Eisenerz abkühlen. Das kann einige Stunden, aber auch einige Tage dauern.

Auf dem Weg zu grünem Stahl

Noch nimmt die ökologische Nachhaltigkeit in der Stahlproduktion eine überschaubare Rolle ein. Dabei hat Stahl viel Potenzial. Der Werkstoff ist theoretisch immer wieder recycle­bar, solange es gelingt, die nötigen Reinheitsgrade einzuhalten.

Bleibt das Thema Produktion. Um Stahl herzustellen, gibt es zwei verschiedene Verfahren, sogenannte Produktionsrouten. Die klassische führt über den Hochofen. Vor etwa 5.000 Jahren gab es die ersten einfachen Öfen. Diese Route setzt allein deshalb CO₂ frei, weil dem Eisenerz mit Hilfe von Kohle Sauerstoff entzogen wird. Hinzu kommt der enorme Energieaufwand: Die Öfen werden mit Gas befeuert. In der Folge schlägt eine Tonne produzierter Stahl mit durchschnittlich 2 Tonnen freigesetztem CO₂ zu Buche.

Alternativ kommen Elektrolichtbogenöfen (Electronic Arc Furnace, kurz EAF) zum Einsatz. Ihre Geschichte beginnt Anfang des 20. Jahrhunderts in Frankreich. Bei dieser Route schmelzen hochwertiger Stahlschrott und Eisenerz. Wird dem Eisenerz auf umweltfreundliche Weise Sauerstoff entzogen, zum Beispiel mit Hilfe von Wasserstoff, und stammt die Energie für die Herstellung des Wasserstoffs und der Verschmelzung aus nachhaltigen Quellen, können sich die Emissionen auf 0,8 Tonnen CO₂ pro Tonne Stahl reduzieren.

Der Draht im Herstellungsprozess bei hohen Temperaturen.

Das fertige Rohmaterial kurz vor der Verarbeitung in unserer Kaltumformung

Beide Routen haben Vor- und Nachteile. EAF sind unter den oben genannten Voraussetzungen nachhaltiger und flexibler in der Anwendung. Allerdings können Sie nicht alle Güten produzieren und sind auch nicht so effizient. Hochöfen punkten mit der Stahlqualität und hoher Ausbringung, müssen aber dauerhaft betrieben werden und verbrauchen viel Energie. Wie viel, zeigt eine Studie der Internationalen Energieagentur (IEA): Demnach ist die Stahlproduktion für rund 25 Prozent der Emissionen im Industriesektor verantwortlich. Bei KAMAX stammen rund 80 Prozent der Gesamtemissionen aus eingekauftem Stahl.

Einfach umstellen lässt sich eine Stahlproduktion nicht – dazu braucht es massive Investitionen, die nicht kurzfristig zu stemmen sind. Als Abnehmer setzen wir daher an mehreren Punkten gleichzeitig an. Wir sind bestrebt, den Anteil an recyceltem oder Elektro-Stahl kontinuierlich auszubauen. Darüber hinaus entwickeln wir unsere eigenen Prozesse und Verfahren mit dem Ziel weiter, Material und Energie einzusparen. Und nicht zuletzt arbeiten wir mit unseren Entwicklungspartnern daran, die Produktionsverfahren effizienter und damit ressourcenschonender zu gestalten.

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KXpress