Trimet auf dem Weg zur Aluminiumelektrolyse 4.0

Die Trimet Aluminium SE, Essen, beteiligt sich am Projekt „Aluminiumelektrolyse 4.0“.

Mit dem Projekt Aluminiumelektrolyse 4.0 unter Beteiligung der Bergischen Universität Wuppertal entwickelt der Werkstoffspezialist ein innovatives Konzept zur effizienteren Produktion von Aluminium im Schmelzfluss-Elektrolyseverfahren sowie zur Anpassung der Aluminiumproduktion an die Stromversorgung durch regenerative Energien.

Ziel ist es, mit der Verbesserung der betrieblichen Energieeffizienz den CO₂-Ausstoß zu mindern. Dabei werden zahlreiche Prozessoptimierungen der Aluminiumelektrolyse erforscht und getestet. Grundlage ist das von Trimet entwickelte Verfahren zur Flexibilisierung der Aluminiumelektrolyse, das das Unternehmen derzeit im industriellen Maßstab erprobt.

Erste Ergebnisse des Forschungsprojekts zeigen, dass mit einer Optimierung von Kathodendesign, Anodenstrommessung und Prozessregelung auch bei einer flexibel geführten Aluminiumelektrolyse Energie eingespart und die Effizienz gesteigert werden kann. So können die stark kostenbestimmenden Kathoden der Zellen ohne kritischen Verschleiß betrieben werden.

Darüber hinaus kann durch Einsatz von Metallen mit niedrigem elektrischen Widerstand in den Zuleitungen sowie durch verbessertes Isolationsmaterial an der Zellenwand der Strombedarf trotz Flexibilisierung des Energieeintrags annähernd konstant gehalten werden. Mithilfe moderner Simulationsmodelle, Datenanalysen und -vorhersagen können Abweichungen vom Prozessoptimum wesentlich schneller erfasst und korrigiert werden. Die dazu nötige Steuerungshardware und ‑oberfläche ist bereits gestaltet, programmiert und in einigen Öfen zu Testzwecken installiert. Darüber hinaus wurde eine rentable Anodenstrommessung mit einer neuartigen Datenauswertung in robuster Umsetzung entwickelt.

Die Kombination dieser Neuentwicklungen führt zu einer energiesparenden, regelungstechnisch optimierten Aluminiumelektrolyse mit flexibler Prozessführung. Die mit der neuen Technik ausgerüsteten Elektrolyseöfen zeigen in der jetzigen Testphase einen selbst unter flexibler Stromführung stabilen Energieverbrauch. Voraussetzung für die Umsetzung im Regelbetrieb sind energiepolitische Rahmenbedingungen, die einen flexiblen Produktionsprozess angemessen berücksichtigen, erklärt das Unternehmen.

Das Projekt „Aluminiumelektrolyse 4.0“ wird vom Land Nordrhein-Westfalen unter Einsatz von Mitteln aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung gefördert.