Nachhaltige Wärmebehandlung dank interdisziplinärer Kooperation
AnzeigeBei der Herstellung langlebiger Bauteile, die in zahlreichen Alltagsprodukten verbaut sind, ist die Wärmebehandlung von Stahl ein unverzichtbarer Schritt. Wie dank interdisziplinärer Kooperation und innovativer Technologien derart energieintensive Prozesse von der Energiewende profitieren können, zeigt ein nachhaltiges Projekt.
Bislang wurde die Wärmebehandlung von Werkstücken, die auf knapp 1.000 Grad Celsius erhitzt werden müssen, überwiegend durch die Verbrennung von Gas realisiert. Um unabhängiger zu werden von fossilen Energieträgern, entwickelte Ipsen einen Hybridofen, der neben Erdgas auch mit Strom und Wasserstoff beheizt werden kann. Es ist sogar eine komplett CO2-neutrale Wärmebehandlung möglich, wenn dabei grüner Wasserstoff und Strom aus erneuerbaren Quellen genutzt werden.
Um das Potenzial auszuschöpfen, sind Ipsen und die Hochschule Rhein-Waal (HSRW) eine interdisziplinäre Kooperation eingegangen. Das Ziel – die Entwicklung eines intelligenten Energiemanagements, das die benötigte Heizleistung anstehender Behandlungsprozesse vorhersagt und in der Härterei so plant, dass energieintensive Phasen dann stattfinden, wenn große Mengen an günstigem Strom aus regenerativen Quellen – idealerweise aus der eigenen Fotovoltaikanlage – verfügbar sind. So können der CO2-Fußabdruck gehärteter Produkte reduziert und Energiekosten gesenkt werden.
Die Herausforderung liegt dabei in der Komplexität: Thermodynamische Prozesse müssen modelliert, die Planung mathematisch optimiert und in die Ofensteuerung integriert werden. Die enge Zusammenarbeit zwischen Unternehmen und Hochschule ermöglicht den Zugriff auf das nötige Expertenwissen in allen Bereichen.
Drei Fragen an …
Dr.-Ing. Martin Hellwig arbeitet an der Fakultät Technologie und Bionik der Hochschule Rhein-Waal und gleichzeitig in der Abteilung Neuentwicklung bei Ipsen.
Welche Rolle spielen Sie in dem Projekt?
Im Zuge eines dreijährigen Tandem-Programms belege ich eine doppelte Rolle an der Hochschule und im Unternehmen und sorge damit für den Wissenstransfer im Projekt. Ich bin verantwortlich für die Modellierung der Simulation, die Anlagen und Prozesse der Wärmebehandlung virtuell darstellt. Das bedeutet eine enge Zusammenarbeit mit den Ingenieuren vor Ort und Experten der Hochschule.
Was ist das Ziel des Tandem-Programms?
Das Tandem-Programm im Projekt PRO4-HSRW fördert die langfristige Zusammenarbeit von Hochschulen und regionalen Unternehmen und ermöglicht mir, die Berufserfahrung zu sammeln, die für die Bewerbung auf eine Hochschulprofessur benötigt wird. Dafür verbringe ich eine Hälfte meiner Arbeitszeit im Unternehmen und eine an der Hochschule.
Was fasziniert Sie an dem Projekt besonders?
Mich begeistert, dass wir nicht den einfachen Weg gehen und Teillösungen suchen, um eine Anlage geringfügig effizienter zu machen oder den strengeren Vorschriften zum CO2-Ausstoß zu genügen. Stattdessen entwickeln wir gemeinsam eine Lösung, die die Energieversorgung grundlegend neu denkt und zukunftsfähig macht. Die Offenheit für neue Ansätze und der Wille, das volle Potenzial der Energiewende auszuschöpfen, reizen mich besonders.
Kontakt
Hochschule Rhein-Waal
Marie-Curie-Straße 1
47533 Kleve
hochschule-rhein-waal.de
Dr.-Ing. Martin Hellwig
martin.hellwig@hochschule-rhein-waal.de
