Die TRIMET Aluminium SE hat ein neues Prozessleitsystem zur Steuerung der Elektrolyseöfen in den Aluminiumhütten entwickelt. Das vom Unternehmen selbst entwickelte Steuerungs- und Kontrollsystem METRICS® ersetzt künftig die verschiedenen Leitsysteme an den Standorten Essen, Hamburg, Voerde und Saint-Jean-de-Maurienne. Der Werkstoffspezialist schafft damit einen unternehmensweit einheitlichen Standard auf höchstem Niveau, der auf die Transformation zur klimaneutralen Aluminiumproduktion ausgerichtet ist.
„Mit METRICS® bewältigen wir gleich mehrere Herausforderungen, die uns die Aluminiumproduktion der Zukunft stellt“, sagt 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.“
Mit METRICS® kann die Elektrolyse besser auf Schwankungen im Stromnetz reagieren, denn das System ist an ein Prognoseprogramm angeschlossen, das Prozessparameter vorhersagt. Dieser „digitale Zwilling“ zeigt in kürzester Zeit auf, wie sich Veränderungen im Produktionsprozess auf das Verhalten der Elektrolysezelle im laufenden Betrieb auswirken. Damit lässt sich der Energiebedarf der Elektrolysezellen mit dem fluktuierenden Angebot erneuerbarer Energien synchronisieren.
TRIMET hat ein Verfahren entwickelt, das die Elektrolyse flexibilisiert und damit die Integration erneuerbarer Energien im Stromnetz unterstützt. Durch Lastverschiebung kann sich die Aluminiumhütte an fluktuierende Erzeugungsmengen von Strom aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen anpassen. Steuerbare Wärmetauscher an den Elektrolysezellen sorgen dafür, die Energiebilanz in den Öfen konstant zu halten.
Darüber hinaus arbeitet TRIMET derzeit in einem Forschungsprojekt an einer sogenannten inerten Anode, die bei der Erzeugung von Aluminium Sauerstoff statt Kohlendioxid freisetzt. Dieses innovative Verfahren erfordert eine neue Ofentechnologie, die TRIMET mithilfe von METRICS® entwickelt. Dabei wird das Ofenkonzept mithilfe eines mathematischen Modells simuliert. In einem nächsten Schritt wird TRIMET das Konzept mit einem Demonstrator im Industriemaßstab erproben.
Am Standort Essen laufen bereits 16 Elektrolyseöfen mit dem neuen Steuerungssystem METRICS®, 40 weitere sind umgerüstet und stehen kurz vor der Inbetriebnahme. In Voerde ist der Ausbau einer Testgruppe bereits abgeschlossen. Die Aluminiumhütte in Saint-Jean-de-Maurienne erprobt das System mit einem ersten Elektrolyseofen, und in Hamburg wird in Kürze ein Testofen installiert. Bis 2028 will TRIMET alle 998 Elektrolyseöfen seiner vier Aluminiumhütten mit METRICS® steuern.
