Eindrucksvolle Exkursion in die Stahlstadt

Kaum ein chemisch-technischer Prozess ist so eindrucksvoll wie die Stahlherstellung. Schülerinnen und Schüler der Fritz-Winter-Gesamtschule konnten sich am größten Stahlstandort Europas ein eigenes Bild davon machen, wie aus Eisenerz und Kohle Stahl entsteht, der letztlich zu dünnen Eisenblechen (Coils) gewalzt wird.

Duisburg ist mit einer Jahresproduktion von etwa 12 Millionen Tonnen Stahl der größte Stahl-Standort in Europa, aber im Verhältnis zum größten Produktionsland China mit mehr als 900 Millionen Tonnen pro Jahr trotzdem ein Fliegengewicht. Alle zur Stahlproduktion notwendigen Anlagen befinden sich auf dem etwa 10 Quadratkilometer umfassenden Werksgelände. Diese Fläche entspricht in etwa der Siedlungsfläche von Ahlen. Im ersten Schritt werden in den sechs Hochöfen Kokskohle, Eisenerz und Zuschläge wie Kalk und Sand abwechselnd von oben eingefüllt. Die im Hochofen ablaufende Reaktion ist so heftig, dass der im Eisenoxid gebundene Sauerstoff auf den im Koks vorhandenen Kohlenstoff übertragen wird und so unter anderem Roheisen und Kohlenstoffdioxid entstehen. Regelmäßig findet im unteren Bereich des Hochofens ein Abstich statt. Dann strömen gewaltige Mengen glühendes Roheisen und Schlacke aus dem Ofen. Anschließend werden Roheisen und Schlacke aufgrund der unterschiedlichen Dichte getrennt. Während das flüssige, über 1400 °C heiße Roheisen mit Hilfe von sog. Torpedopfannen zum Konverter transportiert wird, wird die Schlacke abgekühlt, um aus dem sog. Hüttensand Zement herzustellen.

Das Zementwerk befindet sich ebenfalls am Standort. Da das Roheisen aufgrund des erhöhten Kohlenstoffgehalts noch zu spröde ist, wird im Konverter reiner Sauerstoff in das heiße Roheisen geblasen und störende Verbindungen als Gas entfernt. Der nun flüssige Stahl wird nun mit weiteren Metallen legiert, um die gewünschten Eigenschaften zu erhalten. Anschließend wird er zu Brammen gegossen und kann dann beispielsweise im 850 Meter langen Warmwalzwerk bis auf einen Millimeter Dicke ausgewalzt werden. Besonders dort waren die Temperaturen von gefühlten 50 °C teilweise unerträglich hoch. Deshalb tragen die Stahlarbeiter in der Regel spezielle Schutzanzüge, die sie vor der Wärmestrahlung schützen.

In Zukunft soll das Roheisen nicht mehr mit Hilfe von Kohlenstoff, der Hauptbestandteil von Koks ist, hergestellt werden, um den Kohlenstoffdioxidausstoß zu verringern. Stattdessen soll auf Wasserstoffgas zurückgegriffen werden, so dass als Nebenprodukt unschädliches Wasser entsteht. Bis zur großtechnischen Produktion werden aber noch Jahre vergehen