Ganzheitliche Bewertung zukünftig verfügbarer primärer Stahlherstellungsverfahren : Einschätzung der möglichen Rolle von Wasserstoff als Reduktionsmittel / vorgelegt von Max Weigel. 2014
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- Inhaltsverzeichnis
- Abbildungsverzeichnis
- Tabellenverzeichnis
- Abkürzungsverzeichnis
- 1 Zusammenfassung
- 2 Einleitung
- 3 Stahlindustrie im Wandel
- 3.1 Stahlindustrie in Deutschland
- 3.2 Konventionelle primäre Stahlherstellungsverfahren
- 3.2.1 Hochofenroute
- 3.2.2 Elektrostahlverfahren
- 3.2.3 Direktreduktion mit Erdgas oder Kohle
- 3.2.4 Schmelzreduktion
- 3.3 Innovative primäre Stahlherstellungsverfahren
- 3.3.1 Verbesserte Hochofenroute
- 3.3.2 Kohlendioxid-Abscheidung und -Lagerung (CCS)
- 3.3.3 Direktreduktion mit Wasserstoff
- 3.3.4 Direktreduktion mit Methan
- 3.3.5 Wasserstoff Suspensionsreduktion
- 3.3.6 Eisenerzelektrolyse
- 3.3.7 Hochofenroute mit Biomasse
- 3.4 Literaturscreening Stahlherstellungsverfahren
- 3.4.1 Berücksichtigung und Bewertung konventioneller Verfahren
- 3.4.2 Berücksichtigung und Bewertung innovativer Verfahren
- 3.5 Ableitung des Untersuchungsgegenstandes
- 4 Technologiescreening Wasserstoff
- 4.1 Rolle und Anwendungsbereiche von Wasserstoff
- 4.2 Bewertung von Technologien und Funktionen von Wasserstoff
- 5 Techno-ökonomischer Verfahrensvergleich primärer Stahlherstellung
- 5.1 Modellentwicklung
- 5.2 Verfahrensmodellierung
- 5.2.1 Hochofenroute (BF-BOF)
- 5.2.2 Hochofenroute mit CCS (BF-CCS)
- 5.2.3 Wasserstoff-Direktreduktion (H-DR)
- 5.2.4 Eisenerzelektrolyse (EW)
- 5.3 Methodik der Szenarioanalyse
- 5.4 Szenarioentwicklung
- 5.4.1 Konservatives Szenario
- 5.4.2 Moderates Szenario
- 5.4.3 Ambitioniertes Szenario
- 5.4.4 Projektionen einzelner Annahmen
- 5.5 Ergebnisse
- 5.5.1 Masse- und Energiebilanzen
- 5.5.2 Szenarioanalyse
- 5.5.3 Technologievergleich
- 5.5.4 Sensitivitätsanalyse
- 5.6 Diskussion
- 6 Multi-kriterielle Analyse ausgewählter Stahlherstellungsverfahren
- 6.1 Methodische Herleitung
- 6.2 Ganzheitliche Bewertung der ausgewählten Herstellungsverfahren
- 6.2.1 Kategorie Technologie
- 6.2.2 Kategorie Gesellschaft & Politik
- 6.2.3 Kategorie Ökonomie
- 6.2.4 Kategorie Sicherheit und Verletzlichkeit
- 6.2.5 Kategorie Ökologie
- 6.3 Gewichtung
- 6.4 Ergebnisse
- 6.5 Diskussion
- 7 Standortabhängige Bewertung primärer Stahlherstellungsverfahren
- 7.1 Standortabhängige Modellannahmen
- 7.2 Standortabhängige Modellergebnisse
- 7.3 Standortabhängige MCA
- 7.4 Quo vadis Stahlindustrie?
- 8 Exkurse
- 9 Fazit
- 10 Anhang
- 11 Literatur