Innovation in Aluminiumhütten

Mit einem neuen Prozessleitsystem optimiert die Trimet Aluminium SE die Elektrolyseöfen in ihren Aluminiumhütten. Das System ermöglicht eine einheitliche und zukunftsorientierte Steuerung der Aluminiumproduktion, die auf Klimaneutralität abzielt.

Mit dem firmeneigenen Steuerungs- und Kontrollsystem Metrics werden die unterschiedlichen Leitsysteme an den Standorten Essen, Hamburg, Voerde und Saint-Jean-de-Maurienne abgelöst. In Essen sind schon 16 Elektrolyseöfen mit dem neuen System ausgestattet, weitere 40 sind bereit für die Inbetriebnahme. „Mit Metrics bewältigen wir gleich mehrere Herausforderungen, die uns die Aluminiumproduktion der Zukunft stellt“, so Dr. Andreas Lützerath, Mitglied des Vorstands der Trimet Aluminium SE. „Wir unterstützen damit die flexible Steuerung des Elektrolyseprozesses zur Anpassung an eine schwankende Stromversorgung, und wir schaffen die Voraussetzung für die CO2-freie Erzeugung von Aluminium“.

Das neue Prozessleitsystem ermöglicht eine flexible Anpassung der Elektrolyse an die Netzbedingungen, indem es mit einem Prognoseprogramm gekoppelt ist, das Prozessparameter vorausberechnet. Mit Hilfe dieses digitalen Zwillings kann in kürzester Zeit ermittelt werden, wie sich Änderungen im Produktionsprozess auf das Verhalten der Elektrolysezelle im laufenden Betrieb auswirken. Dadurch kann der Energiebedarf der Elektrolysezellen mit dem schwankenden Angebot erneuerbarer Energien abgestimmt werden.

Trimet hat eine innovative Lösung entwickelt, die es ermöglicht, die Elektrolyse an die schwankende Verfügbarkeit von Strom aus Erneuerbaren Energien anzupassen. Durch eine intelligente Laststeuerung kann die Aluminiumhütte auf die veränderlichen Einspeisemengen von Wind- und Solarstrom reagieren. Spezielle Wärmetauscher an den Elektrolysezellen gewährleisten, dass die Temperatur in den Öfen stabil bleibt. Zudem forscht Trimet an einer neuartigen inerten Anode, die bei der Aluminiumproduktion Sauerstoff statt Kohlendioxid emittiert. Dieses zukunftsweisende Verfahren erfordert eine neue Ofentechnologie, die Trimet mit Hilfe von Metrics entwirft. Dabei wird das Ofendesign mithilfe eines mathematischen Modells getestet. In einem weiteren Schritt wird Trimet das Design mit einem Demonstrator im industriellen Maßstab validieren.