Post on 04-Oct-2020
Neem bij vragen contact op met:Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTDr.-Ing. Hartmut PflaumLeiter Innovationsmanagement und Strategische Projekte | SchutzrechteOsterfelder Straße 346047 OberhausenTel.: 0208-8598-1171E-Mail: hartmut.pflaum@umsicht.fraunhofer.de
CopyrightDe inhoud van deze presentatie (inclusief teksten, grafieken, foto's, logo's, etc.) en de presentatie zelf zijn auteursrechtelijk beschermd. Het doorgeven van de presentatie en / of inhoud is alleen toegestaan na schriftelijke goedkeuring.
Dit document en / of delen ervan mogen niet worden doorgegeven, gewijzigd, gepubliceerd, vertaald of gereproduceerd, noch door fotokopie, microfilm, noch door andere - vooral elektronische - processen zonder schriftelijke toestemming. Het voorbehoud strekt zich ook uit tot opname in of evaluatie door databases. Overtredingen zullen worden vervolgd.
© Copyright Fraunhofer UMSICHT, 2020
MILIEU-IMPACT VAN HET "HEAT TO COAT" BANDVERZINKINGSPROCES VAN DE WUPPERMANN GROEP
© Wuppermann AG
Fraunhofer UMSICHT in opdracht van Wuppermann AG | Juli 2020
Seite 3© Fraunhofer
Verzinkte staalband
Beitsen
Verzinken
Veredeling
Beitsen
Verzinken
Veredeling
Koudwalsen
Warmband
Gate-to-Gate beschouwing
Milieu-impact van het "Heat to coat" bandverzinkingsprocesvan de Wuppermann Groep | Overzicht Doelstelling:
Opstellen van een broeikasgasbalans voor het bandverzinkingsproces van de Wuppermann Groep
Functionele eenheid: 1 kg thermisch verzinkt staalplaat
Referentie- en data jaar:2018
Primaire gegevens: Wuppermann via een procesvragenlijst van Fraunhofer UMSICHT
Secundaire gegevens: databases voor levenscyclus databanken GaBi SP 40 en ecoinvent 3.3
Referentie datasets: GaBi SP 40 op basis van methodiek Worldsteel
Klimaatimpact uitgedrukt in kg CO2-equivalenten (eq.) Per kg thermisch verzinkt staalplaat
© Adobe Stock
kg CO2-eq./kg
kg CO2-eq./kg
0,13
0,18
WSN Marktstandaard
- 31 %
kg CO2-eq./kg
kg CO2-eq./kg
Seite 4© Fraunhofer
Basisprincipes van de ecologie-analyse
Procedure gestandaardiseerd volgens DIN EN ISO 14040 voor het bepalen van de milieu-impact van producten
Illustratie van het proces van Wuppermann AG voor de productie van thermisch verzinkt staalplaat
Mogelijkheid om alle relevante potentiële effecten (focus op broeikasgasemissies) naar het externe milieu te registreren
Overweging van de grondstofstromen en emissies die zijn gekoppeld aan productiesysteem
Definitie van doelen en reikwijdte van onderzoek
Levenscyclusbalans
Effectbeoordeling
Interpretatie en conclusie
Opzet van een ecologie-analyse
Seite 5© Fraunhofer
Doelstelling en reikwijdte van het onderzoek
Doel Broeikasgas balans voor het bandverzinkingsproces van de Wuppermann Groep
Functioneleeenheid
1 kg thermisch verzinkte staalplaat Breedband en smalle band Zinklaagdiktes WSN 50 – 600 g/m² (Ø 214 g/m²) en WA 50 – 1200 g/m² (Ø 558 g/m²)
Systeemgrenzen en tijdsbestek
Gate-to-Gate (verwerking bij Wuppermann) en Cradle-to-Gate (product inclusief upstream processen met toevoegende waarde)
Locatie Moerdijk, NL (WSN) [breedband], locatie Judenburg, AT (WA) [smalle band] Referentie- en datajaar 2018
Systematiek
Overweging van bijproducten door middel van massa-allocatie en uitbreiding van de systeemruimte
Software voor levenscyclusanalyse GaBi-versie: 9.2.1.68
Beschouwde milieu-impact
Klimaatimpact in kg CO2-equivalenten (eq.) per kg thermisch verzinkte staalplaat
Seite 6© Fraunhofer
Primaire data van Wuppermann AG gebaseerd op een procesvragenlijst van Fraunhofer UMSICHT Locatiespecifieke informatie over procestechnologie
WSN en WA Overweging van het gebruik van bijproducten en
afvoeren van reststromen Specifieke transportafstanden voor het transport
van bandstaal en legeringsmiddelen Secundaire gegevens voor de weergave van upstream-
en downstreamprocessen LCA-databases GaBi SP 40 | ecoinvent 3.3 Gebruik van regiospecifieke datasets over
energiebronnen en transporten
Basisgegevens
Wuppermann Referentie
Dataset voor de productie van verzinkt plaatstaal door middel van koudband walsen en verzinken DE: Staal plaat 1.5 mm HDG
(Ø 0.02 mm Zn; Ø 275 g/m²; 2 zijdes); BF route1
Dataset voor de productie van koudgewalste staalplaat DE: Steel cold rolled coil 1,5 mm; BF route2
Dataset voor de productie van warmband staalplaat DE: Steel hot rolled coil (EN15804 A1-A3); BF route3
De balans volgt de methodische benadering van Worldsteel
Om een zo goed mogelijke en neutrale vergelijk te bereiken, worden de locatiespecifieke gegevens van Wuppermann aangepast aan de informatie uit het referentieproces. De zinklaagdikte wordt gedefinieerd als een kernparameter: lineaire aanpassing van de hoeveelheid zink en van de WSN zinkslakken tot Ø 275 g / m².
1 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/516653dd-467e-4c3d-80ef-308a8b9ed6cb.xml2 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/cfb5da9c-9610-4651-a54b-d89dbf88ca66.xml3 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/4672623a-fdf6-41ce-b838-d723d5d89280.xml
Seite 7© Fraunhofer
Upstream keten van staalbandproductie
Mijnbouw van ijzererts
Ertsverwerking
Hoogovenproces
Warmwalsen
Warmband (Hot Rolled Coil)
© Adobe Stock
* GaBi SP40, Sphera Solutions Inc., 2020
2,08kg CO2-eq./kg*
Seite 8© Fraunhofer
Pyrometallurgischproces
Upstream keten van zinkproductie
Mijnbouw van zinkerts
Ertsverwerking
Zinkconcentraat
Elektrometallurgischproces
Zink 2,63kg CO2-eq./kg*
* GaBi SP40, Sphera Solutions Inc., 2020
© Wupperman AG
Seite 9© Fraunhofer
Systeemgrenzen | LCA Verzinkingsproces
Grondstoffen, hulpstoffen en overige benodigdhedenDieselElektrische energieThermische energieChemicaliënZinkLegeringenWater
Veredeling en Nabehandeling
Bandverzinkingsproces
Voorbereiding, Beitsen (WSN)Voorbereiding, Dekapieren (WA)
Transport naarWuppermann-locaties
Beitsen
Koudwalsen
Bandverzinkings-proces
Veredeling en Nabehandeling
SysteemgrensReferentie 2
OudzuurZinkslakken
Verzinkte staalplaat (Hot Dipped Galvanized)
Warmband (Hot Rolled Coil)
Wuppermann systeemgrenzen
SysteemgrensReferentie 1
Reststoffen, bijproducten &emissies
Geintegreerd Proces
Seite 10© Fraunhofer
Verzinkte staalplaat (Hot Dipped Galvanized)
Afkoelen tot verzinktemperatuurElektrische inductieoven:
opwarmen tot verzinktemperatuur
Verschillen tussen het Wuppermann “heat to coat”-proces en het referentieproces koudbandverzinken | Bandverzinkingsproces
Verzinken op ca. 450 °CVerzinken op ca. 450 °C
Gasgestookte voorverwarmingsoven: herkristallisatie gloeien op ca. 750 °C
KoudbandWarmband
Ban
dve
rzin
kin
gsp
roce
s
Wuppermann Referentie
Belangrijksteverschillen:
1) Maximale temperatuur in Wuppermann Proces: ca. 450°C i.p.v. 750°C
2) Wuppermann gebruikt geenfossiele brandstoffen(Gas)
Lager energieverbruik
CO2-uitstoot van de verbruikte energie isafhankelijk van de energiemix
Seite 11© Fraunhofer
Wuppermann Staal Nederland B.V., Moerdijk (NL) | WSN
Medewerkers 2019: 154 *
Omzet 2019: 311 Mio. €
Aandelen:
Wuppermann 70%
Tata 30%
* Som van alle Wuppermann-bedrijven op de locatie Moerdijk
Bandverzinkingslijn
Banddiktes:
1,5 tot 4,20 mm (Ø 2,0 mm 2018)Bandbreedtes:
950 tot 1.560 mm
Zinklagen:
Zink tot Z600
Snijbreedtes:
vanaf 20 mm bandbreedte
Gate-to-Gate milieu-impact van verzinkte staalplaat WSN
0,1150,126
214 g/m² 275 g/m²
kg CO2-eq./kg
Ø ZinklaagdikteWSN 2018
Ø Zinklaagdiktereferentieproces
© Wuppermann AG
Seite 12© Fraunhofer
WSN heeft 31% lagere milieu-impact dan referentieproces 1
0,126
0,183
0,240
WSN275 g/m²
Referentie 1275 g/m2
Referentie 2275 g/m2
- 31 %
- 48 %
kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg
51%39%
10%
CO2-eq bijdrage per bron [WSN]
11%
89%
Zink
Stroom
Overige
Hernieuwbaar
Fossiel
Stroomsamenstelling [NL]
Seite 13© Fraunhofer
Wuppermann Austria GmbH, Judenburg (AT) | WA
Verzinkte buizen & profielen:
Ronde buis, rechthoekige buis,
vierkante buis
Buislengtes:
2.500 tot 15.000 mm
Wanddiktes:
1,00 tot 4,00 mm
WGalweld: Verzinkte buizen met intern verzinkte lasnaad
Medewerkers 2019: 106
Omzet 2019: 72 Mio. €
Bandverzinkingslijn
Banddiktes: 1,25 tot 5 mm
(Ø 2,7 mm 2018)Bandbreedtes: 50 tot 400 mm
Zinklagen: Tot Z1200/ZM1000
Snijbreedtes: vanaf 16 mm
Gate-to-Gate milieu-impact van verzinkte staalplaat WA
275 g/m²558 g/m²
kg CO2-eq./kg
Ø ZinklaagdikteWA 2018
Ø ZinklaagdikteReferentieproces
© Wuppermann AG
0,142
0,105
Seite 14© Fraunhofer
WA heeft 43% lagere milieu-impact dan referentieproces 1
- 43 %
- 56 %
kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg
0,105
0,183
0,240
Referentie 1275 g/m2
WA275 g/m²
Referentie 2275 g/m2
kg CO2-eq./kg
38%
45%
17%
CO2-eq bijdrage per bron [WA]
78%
22%
Stroomsamenstelling [AT]
Zink
Stroom
Overige
Hernieuwbaar
Fossiel
kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg
Seite 15© Fraunhofer
Conclusie: Wuppermann-verzinkingsproces biedt voordelen m.b.t. de milieu-impact
1Waar de toepassingsgebieden van gegalvaniseerd warmband en gegalvaniseerd koudband overlappen en het gebruik van koudband of warmband voor een toepassing technisch mogelijk zou zijn, kon op basis van de CO2-balans een voordeel van het Wuppermann-proces worden aangetoond.
2Het verzinkingsproces inclusief nabehandeling zorgen voor 31% minder CO2-uitstoot op de WSN-locatie en 43% minder CO2-uitstoot op de WA-locatie dan het referentieproces (systeemgrens 1). Daarbij is al rekening gehouden met de CO2-uitstoot voor het beitsen als gevolg van het geïntegreerde proces van Wuppermann.
3 Indien bij beide vergelijkingsprocessen alle processtappen die plaatsvinden tussen de warmband en de verzinkte staalband worden meegerekend, neemt het voordeel van het Wuppermann-proces toe tot 48% op de WSN-locatie en 56% op de WA-locatie.
4 Het voormateriaalproces van warmband vertoont een hogere CO2-uitstoot dan het verzinkproces.
5Belangrijke factoren voor verdere emissiereducties zijn: Elektrisch energieverbruik van beitsen en verzinken Energiemix van ingezette energie Productie en herkomst van de legeringsmiddelen
Contact
Fraunhofer UMSICHTOsterfelder Straße 346047 OberhausenE-Mail: info@umsicht.fraunhofer.deInternet: http://www.umsicht.fraunhofer.de
Dr.-Ing. Markus HiebelAbteilungsleiter Nachhaltigkeit und PartizipationNachhaltigkeitsbeauftragter Fraunhofer UMSICHT +49 (0) 208 8598-1181 markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de
Kai MarwigLeiter Business Development & KommunikationWuppermann AG +49 (0) 2171 5000-815 +49 (0) 173 37 88 579 kai.marwig@wuppermann.com
Wuppermann AGOttostraße 551381 LeverkusenE-Mail: info@wuppermann.comInternet: http://www.wuppermann.com
Jochen NühlenBusiness Development +49 (0) 208-8598-1370 jochen.nuehlen@umsicht.fraunhofer.de
Dr.-Ing. Nils ThonemannNachhaltigkeit und PartizipationNachhaltigkeitsbewertung +49 (0) 208-8598-1536 nils.thonemann@umsicht.fraunhofer.de
Citatie:Thonemann, N.; Nühlen, J.; Hiebel, M.: Umweltwirkung des Bandverzinkungsverfahrens "Heat to coat" der Wuppermann Gruppe. Im Auftrag der Wuppermann AG, Oberhausen, Leverkusen, Juni 2020