Prof. Dr.-Ing. Gotthard Wolf
Dr.-Ing. Andreas Keßler
M.Sc. Lukas Mastaler
TU Bergakademie Freiberg

In diesem Artikel wird der Einsatz von Strom zu Prozesswärmeerzeugung in der energieintensiven Metallindustrie diskutiert. Sowohl für die Wärmebehandlung unterschiedlicher Metalle als auch zum Schmelzen von Metallen wird heute Erdgas in klassischen Brennern eingesetzt, dessen Brennstoffwärme so auf das Wärmebehandlungs- bzw. Schmelzgut übertragen wird. Es wird beschrieben, dass ein effektiver Weg zur Dekarbonisierung der Thermoprozesse darin besteht die Erdgasbrenner durch die Umstellung auf einen elektrisch betriebenen Ultra High Temperature (UHT) Thermo-Jet zu ersetzen, wobei die vorhandenen Öfen weitgehend erhalten bleiben.
Es wird ein am Gießerei-Institut der Technischen Universität Bergakademie Freiberg entwickelter und in einer Pilotanlage erfolgreich betriebener UHT Thermo-Jet beschrieben, dessen grundlegende Idee darin besteht, mittels einer elektrisch-induktiven Beheizung einen Heißgasstrom zu erzeugen.
Im UHT-Thermo-Jet strömt ein ggfs. hoch vorgewärmtes Prozessgas durch einen temperaturbeständigen Suszeptor, welcher induktiv durch eine außenliegende Induktionsspule erhitzt wird. Am Rohrausgang wird so ein heißer Gasstrom mit mehr als 1.400°C erzeugt, der im Piloten eingesetzt wird, um eine Abschmelzbrücke für Aluminium zu betreiben, wobei in diesem Artikel aber auch weitere Einsatzmöglichkeiten diskutiert werden. Eine weitere potentielle Anwendung ist der Einsatz in Wiedererwärmungsöfen der Stahlindustrie. Dabei wird auch die Steigerung des thermischen Wirkungsgrades, die Konditionierung der Ofenatmosphäre und die Senkung des Kohlendioxidausstoßes mittels erneuerbarer Stromerzeugung diskutiert.
Die weitere Skalierung der Technologie in ein markttaugliches Produkt für den industriellen Einsatz erfolgt in einer Entwicklungspartnerschaft mit Mitsubishi Heavy Industries und ABP Induction Systems.