elektrowärme international Schätzung der Stahlbadtemperatur im Lichtbogenofen (Vorschau)

ISSN 0340-3521
VULKAN-VERLAG
AUSGABE
4/2011
1. Praxisseminar
Induktives Erwärmen
zum
HÄRTEN
&SCHMIEDEN
21.–22. März, Atlantic Congress Hotel Essen
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Relaunch 2012
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Schwerpunkt
Induktives Schmelzen, Erwärmen und Warmhalten
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Prozessenergie von HÜTTINGER:
Ursprung innovativer Oberflächentechnik

12.000 HÄRTEPROZESSE/ JAHR
20 t STÜCKGEWICHT
1 INDUKTIONSANLAGE
Die Liebherr Werke Biberach GmbH in
Biberach an der Riss setzt mit der 2010 in
Betrieb genommenen Induktionsanlage
zum Härten von Großwälzlagern und Zahnkränzen
neue Maßstäbe, auch für Lagerringe
aus der Windkraft. Das Besondere:
Die neue EloRing Anlage lässt die Härtung
von bis zu 6 m großen und 20 t schweren
Werk stücken auf einem horizontalen sowie
bis zu 70° angestellten Bearbeitungstisch zu.
Dadurch stellt Liebherr sicher, dass immer
gleichbleibende Abschreckbedingungen
gegeben sind. Der Garant für ein optimales
Härtegefüge – immer und immer wieder.
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EDITORIAL
Warum werden in Deutschland
keine 300-MVA-Lichtbogenöfen
gebaut?
Regelmäßig nehme ich an den Sitzungen des VDEh-Fachausschusses Elektrostahlerzeugung
teil. Im September 2011 stand das Thema „Lichtbogenöfen mit mehr als 200 MVA Anschlussleistung“
auf der Tagesordnung. In einem kurzen Vortrag habe ich einen Überblick über derartige
Öfen gegeben. Hervorzuheben waren der 2007 von Colakoglu Metalurji A.S. (Türkei)
in Betrieb genommene 240-MVA-Drehstromofen, der 2010 von Tokyo Steel Tahara (Japan)
in Betrieb genommene 260-MVA-Gleichstromofen sowie aktuell der im März 2011 in Betrieb
gegangene 300-MVA-Drehstromofen von MMK-Atakas Iskenderun (Türkei).
Im Anschluss an den Vortrag wurde die Frage gestellt, warum derartige Öfen nicht auch in Deutschland gebaut würden.
Darüber lohnt es sich nachzudenken!
Vor gut 20 Jahren überschritten Lichtbogenöfen die Anschlussleistung von 100 MVA – eine Leistung, die damals so gigantisch
und unbeherrschbar erschien wie heute die 300 MVA. Derartige Öfen wurden mit als erstes in Deutschland
installiert, zunächst Drehstromöfen, einige Jahre später folgten Gleichstromöfen. Diese Öfen stellen Meilensteine in den
Entwicklungen beider Ofentechnologien dar.
Weshalb also werden heute keine 300-MVA-Lichtbogenöfen in Deutschland gebaut – unwirtschaftlicher Gigantismus?
Dem widersprechen die Betriebsergebnisse des Ofens von Colakoglu Metalurji A.S.: Mit 2,8 Mio. t/Jahr ist er der weltweit
mit großem Abstand produktivste Lichtbogenofen. Unternehmerisches Risiko vielleicht? Hier kommen wir der Sache
vermutlich schon näher. Genährt ist dies durch eine Energiepolitik, die Ängste vor exorbitanten Preissteigerungen
schürt, sowie durch eine in weiten Teilen absurde CO 2 -Politik.
Unbenommen steigert eine kernenergiefreie und auf regenerativen Quellen basierende Energieerzeugung unsere Lebensqualität.
Prämisse, um diese Lebensqualität wahrnehmen zu können, sind jedoch Arbeit und Wohlstand für alle Bevölkerungsschichten.
Dies macht eine leistungsstarke Industrie zwingend erforderlich. Eine Industrie, die höchstmögliche
Umweltstandards einhält, der im Gegenzug aber auch die prozessimmanenten Emissionen ohne Bürokratismus zuerkannt
werden. Nur so, und nicht durch Verlagerung, gelingt es, weltweit eine umweltverträgliche Industrialisierung
zu fördern.
Die Forschungsarbeiten zum Lichtbogenofen sind meine Leidenschaft. So hoffe ich darauf, dass auch in Deutschland der
Schritt zum 300-MVA-Lichtbogenofen gewagt wird.
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Klaus Krüger
Helmut-Schmidt-Universität / Universität der Bundeswehr Hamburg
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
321

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Heft 4
Dezember 2011
Wi r t s c h a f t und U n t e r n e h m e n
Deutscher Umweltpreis 2011 geht an Trend setter der
Nachhaltigkeit ....................................328
ABP Induction baut weltgrößte Induktionsschmelzanlage
in China. ........................................328
Fima Olimpia bestellt Induktionsofenanlage bei Otto Junker . 329
SMS Meer investiert in Ausbau des Standorts Mönchengladbach
........................................329
Hüttinger Elektronik gründet Tochtergesellschaft in China ...330
ThyssenKrupp und Salzgitter beenden Joint Venture .......330
ArcelorMittal drosselt Stahlproduktion. .................330
Alfing erhält Großaufträge für Härte maschinen ...........332
Cheltenham Induction Heating wird Ambrell Ltd.. .........332
Energiemanagementsystem der Trimet Aluminium nach
DIN EN 16001 zertifiziert ............................332
Eisenmann Druckguss richtet neue Montage-Produktionsstätte
ein ........................................333
voestalpine Stahl ist neuer Service-Partner der KELLER MSR. .334
BMW erweitert Gießerei im Werk Landshut. .............334
Bosch Rexroth verbessert Prozesstechnik in der Aluminiumproduktion
......................................334
Buderus Guss erweitert Werk in Breidenbach. ............334
Hertwich Engineering erhält Auftrag für Homogenisierungsanlage
..........................................336
Gießerei-Gruppe SLR erreicht Umsatzplus von 80 Prozent ...336
Feierliche Einweihung fünf neuer Kammeröfen bei Alu Norf . 337
RHI expandiert in Brasilien ...........................337
Geschäftsbereich der Kofler Energies AG als deep impact
group fortgeführt .................................337
Linn High Therm in Zusammenarbeit mit Spacecast Group. ..340
LEDA investiert Million Euro in Lackierstraße und
Ausstellungspavillon ...............................340
Pr o d u k t e und Ve r fa h r e n
Neue Wärmebildkamera-Modelle der T-Serie. ............391
Beratung und Optimierung zur Energieeffizienz von
thermischen Prozessen. .............................391
Anzeige- und Alarmeinheiten zertifiziert nach EN14597
und US-FM ......................................391
Das neue skalierbare Mess-, Regel- und Automatisierungssystem
..........................................392
Pyrometer mit intergierter TBC-Videokamera .............392
Hochtemperaturofen für universelle Wärmebehandlung ....393
Mini-Datenlogger mit hoher Speicherkapazität ...........393
Tragbare und stationäre IR-Thermometer. ...............393
Innovative Glühöfen für die Aluminium-Industrie .........394
Kleinstes autarke Infrarot-Pyrometer ...................394
Neue Schneidstoffsorte für das Drehen von Edelstahl ......395
Elektrozylinder für kraftvolle und schnelle Bewegungen. ....395
Beschichtungslösungen in der PVD Arc- und Sputtertechnologie
......................................395
Fa c h b e r i c h t e
Hans Rinnhofer, Egbert Baake, Dietmar Trauzeddel
Energiesparpotenzial beim induktiven Schmelzen und Erwärmen
von Metallen durch Verringerung der Spulenverluste – Teil 2
Energy-saving potentials achievable in inductive melting and heating of metals
by cutting coil losses – Part 2 ..........................................355
2. Praxisseminar „Induktives Schmelzen
& Gießen“ ein voller Erfolg (S. 349)
Matthias Andersson, Klaus Krüger, Ansgar Jüchter, Uwe Braun
Schätzung der Stahlbadtemperatur im Lichtbogenofen
Temperature estimation of liquid steel in electric arc furnaces ..................359
Mohamed Chaabet, Erwin Dötsch
Der Induktionsofen als Schmelz aggregat für die Stahlerzeugung
Teil 1 – Merkmale von Induktionsöfen in der Stahlerzeugung
The induction furnace as a melting facility in steel production
Part 1 – Features of induction furnaces used in steel production ................363
Stahlherstellung mit Lichtbogenöfen –
Wie wird die gewünschte Abstichtemperatur
erreicht? (S. 360)
Peter Wübben
Widerstandsbeheizte Drehrohröfen zur Wärmebehandlung von
seltenen Erden und Quarzsand
Resistant heated rotary furnaces for heat treatment of rare earth minerals and
quartz sand .......................................................369
324 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

J o u r n a l
Terminkalender ..................................332
Fortbildung .....................................336
Veranstaltungen .................................340
Personalien .....................................344
Medien ........................................346
N a c h b e r i c h t
Praxisseminar vermittelt Know-how mit vollem Erfolg .....349
N a c h g e f r a g t
Folge 3: Wolfgang Andree
„Energieeffizienz darf nicht zur Worthülse werden“ ......351
Wi r t s c h a f t und Mana g e m e n t
A u s der Pr a x i s
NEU !
Hyperselect – Eine alternative Bewertungsmethode im
Innovations management ...........................375
WISSEN für die ZUKUNFT
Topaktuelle
NEUERSCHEINUNG
Induktives Schmelzen
und Warmhalten
Grundlagen – Anlagenbau – Verfahrenstechnik
Dieses kompakte Buch behandelt die Verfahrenstechnik
des Schmelzens, Warmhaltens und Gießens von Metallen
mit Induktionsanlagen. Dazu werden die Grundlagen der
induktiven Energieübertragung und die industrielle Ausführung
von Induktionsöfen soweit beschrieben, wie es für
das Verständnis der Produktionsprozesse notwendig ist.
Farbige Abbildungen verdeutlichen anschaulich die Thematik.
Ebenso gibt es ein Kapitel über die Schmelztechnologie der
Metalle und ihrer Legierungen. Auf dieser Grundlage werden
die Auslegung und der Betrieb der Induktionsanlagen für
den Einsatz in Eisen- und Stahl gießereien, Stahlwerken
sowie NE-Metallgießereien und -halbzeug werken dargestellt.
Schwerpunkt ist dabei die metallurgische Verfahrenstechnik.
Inhalt:
Einleitung; Grundlagen; Induktive Energieübertragung;
Bauformen von Induktionsöfen; Induktions-Tiegelofen;
Elektromagnetische Rührer und Pumpen; Ofenauslegung für
das Schmelzen im Tiegelofen; Schmelzmetallurgie von Eisenund
Nichteisen-Werkstoffen; Betrieb von Induktionsanlagen
in Eisengießereien; Schmelzen im Induktionstiegelofen;
Duplizieren, Warmhalten und Speicherschmelzen im Tiegelofen;
Warmhalten im Rinnenofen; Gießen mit druckbetätigten
Gießöfen; Kontinuierliche Flüssigeisenversorgung; Kontinuierliche
Flüssigeisenversorgung; Schmelzen von Stahlguss im
Induktionstiegelofen; Induktionstiegelöfen im Ministahlwerk;
Induktionsanlagen in der Aluminium- Industrie; Induktionsanlagen
für Kupferwerkstoffe; Induktionsanlagen für Zink etc.
Neues Arc-Managementsystem ......................378
Automatisches Parametrierungstool erhöht Prozesssicherheit.
......................................379
Vulkan-Verlag
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Herausgegeben von Erwin Dötsch
2009, 260 Seiten, DIN A 5, gebunden,
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Fo r s c h u n g akt u e l l
Vereinfachte Berechnung der freien Oberfläche von
Flüssigmetallen im elektromagnetischen Feld. ...........381
I m Pr o f i l
Mit der EnergieAgentur.NRW auf dem Weg von heute
nach morgen ....................................385
G r u n d l a g e n
Grundlagen und Anwendungen elektrothermischer
Verfahren ......................................387
Folge 12: Funkenerosion
M a r k t ü b e r s i c h t
Thermoprozessanlagen für die elektrothermische
Behandlung .....................................398
Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und
Hilfsstoffe ......................................407
Beratung, Planung, Dienstleistungen, Engineering ........411
Fachverbände, Hochschulen, Institute, Organisationen. ....412
Messegesellschaften, Aus- und Weiterbildung ...........412
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Editorial ........................................321
Faszination Technik ...............................324
Inserentenverzeichnis. .............................396
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Pfl ege der laufenden Kommunikation werden Ihre persönlichen Daten erfasst und gespeichert. Mit dieser Anforderung erkläre ich mich
damit einverstanden, dass ich per Post, Telefon, Telefax oder E-Mail über interessante Verlagsangebote informiert werde. Diese Erklärung
kann ich jederzeit widerrufen. elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
325

Faszi nati o n Tech n i k

Glühend heiß Ein Mitarbeiter entfernt Schlacke-Anhaftungen
in der Eisenrinne am Kupolofen. Die durchschnittliche Temperatur an
diesem Arbeitsplatz beträgt 70 °C. (Quelle: Franken Guss Kitzingen)

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
Deutscher Umweltpreis 2011 geht an Trendsetter
der Nachhaltigkeit
Der Deutsche Umweltpreis
der Deutschen Bundesstiftung
Umwelt (DBU) hat 2011
zwei Preisträger, die für das
Umweltentlastungspotenzial
im deutschen Mittelstand stehen:
Der Gesellschafter, Mitbegründer
und Vorstandssprecher
der memo AG (Greußenheim),
Jürgen Schmidt
(48), und die Geschäftsführer
der Firma WS Wärmeprozesstechnik
(Renningen), Dr.-Ing.
DBU-Generalsekretär Dr.-Ing.
E.h. Fritz Brickwedde wies zu
Preisträger Schmidt darauf
hin, dass er ein „Trendsetter
der Nachhaltigkeit“ sei. „Ökologisch
und ethisch überzeugt
und mit ehrgeizigen wirtschaftlichen
Zielen“ treffe er
seine unternehmerischen Entscheidungen.
Ob Sortimentsgestaltung,
Logistik, Standort-
oder Personalmanagement:
Bei der memo AG stünden
Umwelt, Soziales und
Ökonomie gleichberechtigt
nebeneinander. Brickwedde:
„Schmidt hat eine vorbildliche
Aufbauleistung vollbracht, die
für eine deutliche Steigerung
der Umweltverträglichkeit von
Alltagsprodukten und Ressourcenschutz
steht.“
Zu den Preisträgern Wünning
führte Brickwedde aus, sie hätten
„einen zentralen Beitrag
dazu geleistet, dass bei Hochtemperaturprozessen,
zum
Beispiel der Herstellung von
Stahl, Glas oder in der chemischen
Industrie, eine effizientere
Energieverwendung
und deutliche Emissionsminderungen
an der Tagesordnung
sind und Deutschland
in diesem Segment Weltmarktführer
ist“. Das sei umso
wich tiger, weil der weltweite
rasan te Anstieg des Energieverbrauchs,
verbunden mit einer
Zunahme des Ausstoßes
umweltbelastender Schadstoffe,
Energiesparen und
Emissions minderung international
zum „Thema Nummer
eins“ mache.
In den energieintensiven Industriezweigen
energetische
Verbesserungen zu erreichen
und gleichbleibende oder verbesserte
Produktqualität zu
gewährleisten, sei eine Herausforderung
der Zukunft,
der sich Vater und Sohn Wünning
erfolgreich und verantwortungsvoll
gestellt hätten.
Die von ihnen entwickelte
FLOX-Technologie sei den bisher
etablierten, nachsorgenden
Abgasreinigungsverfahren
ökologisch und wirtschaftlich
deutlich überlegen. Dass sie so
zügig entwickelt und erfolgreich
weltweit in den Markt
eingeführt worden sei, unterstreiche
die praktische Relevanz
des Verfahrens, bei dem
durch eine spezielle Brennertechnik
20 bis 50 % Energie
im Vergleich zu herkömmlichen
Verfahren gespart und
die sonst auftretenden Stickoxidmengen
spürbar verringert
werden. Sie können die
Lungen reizen und schädigen
und sind auch für den Sauren
Regen, Smog- und Ozonbildung
mitverantwortlich. So sei
es nicht nur zu massiven Umweltentlastungen
in einer ganzen
Branche gekommen.
Deutsche Bundesstiftung Umwelt
www.dbu.de
Joachim Alfred (81) und Dr.-
Ing. Joachim Georg Wünning
(48), teilen sich den mit insgesamt
500.000 Euro dotierten
Preis. Schmidt wird dafür geehrt,
dass sein klimaneutrales
Versandhaus mit seinen ökologischen
Produkten zu einem
nachhaltigen Konsum in Büro,
Schule, Haushalt und Freizeit
beiträgt. Vater und Sohn
Wünning erhalten den Preis
dafür, dass sie in den energieintensiven
Schlüsseltechnologien
eine effizientere Energieverwendung
und deutliche
Emissionsminderungen möglich
gemacht und international
Maßstäbe für innovative
Umwelttechnik gesetzt haben.
Die Preise übergab am
30. Oktober in Stuttgart Bundespräsident
Christian Wulff.
Mit gutem Preis-Leistungs-
Verhältnis und attraktiven Produkten
mache memo Nachhaltigkeit
„alltagstauglich und
massenfähig“. Das Sortiment
sei konsequent ökologisch,
günstig und fair zusammengestellt
und erleichtere den Kunden
durch ausführliche und
informative Produkttexte zu
allen Artikeln die tagtägliche
Entscheidung zum Kauf ökologisch
und sozial einwandfreier
Waren. Als Handelsunternehmen,
dessen Firmengebäude
und Fahrzeugflotte
ebenfalls nach nachhaltigen
Gesichtspunkten konzipiert
und zusammengestellt sei, sei
memo „eine wichtige Schnittstelle
zwischen Herstellern,
Lieferanten und Kunden und
trägt so entscheidend zur Verbesserung
der Nachhaltigkeit
in der Produktion sowie zur
zukunftsorientierten Konsumentscheidung
im Alltag bei“,
so Brickwedde.
ABP Induction baut weltgrößte Induktionsschmelzanlage
in China
TISCO (Taiyuan Iron and Steel
Group Co. Ltd.), China, erteilt
ABP Induction den Auftrag
zum Bau der weltgrößten
Induktionsschmelzanlage
mit einer Produktionsleistung
von 180 t/h. Mit dieser Anlage
zum Schmelzen von Ferro
Chrom bei einer Abgusstemperatur
von 1.670 °C zur Herstellung
von Edelstahl will TIS-
CO auch in diesem Segment
in Sachen Effizienz und Größe
die Nr. 1 weltweit werden.
Ausschlaggebend für das Projekt
war die hohe Wirtschaftlichkeit
des Induktionsanlagenkomplexes
basierend auf
deutlich geringeren Materialverlusten,
insbesondere des
Chroms, als im Vergleich zum
traditionellen Schmelzen im
Lichtbogenofen. „50 t aus einem
Induktionsofen mit einer
Tap-to-Tap-Zeit von 60
Minuten – das erfordert und
ist eine gewaltige Leistung“,
bringt Dr. Wolfgang Andree
es auf den Punkt. TISCO hatte
vor dem Hintergrund der
schieren Anlagengröße sehr
hohe Anforderungen an die
Zuverlässigkeit des Ofens, die
Maximierung der Energieeffizienz
und den Grad der Automatisierung.
Wichtige Details,
die zur Auftragserteilung beitrugen
waren z. B. das IFM-
Ofenkonzept, das Absaugkonzept
mit der ABP-Ecotop-
Haube oder auch der Parallel-Schwingkreisumrichter,
speziell ausgerichtet auf hohe
Leistungen von 42 MW. „Die
ABP Induction hat ein überzeugendes
technisches und
nachhaltiges Gesamtkonzept
geliefert. Damit lagen sie weit
vorn“, bilanziert Herr Liu Fuxing,
General Manager TISCO
den Ausgang der Verhandlungen.
Die Fertigstellung der
Anlage ist für 2012 vorgesehen.
ABP Induction Systems GmbH
www.abpinduction.com/de
328 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
Fima Olimpia bestellt Induktionsofenanlage bei
Otto Junker
Die italienische Eisengießerei
Fima Olimpia hat Otto Junker
zur Lieferung einer neuen Induktionsofenanlage
beauftragt.
Die in der Toskana gelegene
Gießerei hat sich insbesondere
auf die Herstellung
von Formen aus legiertem
Gusseisen für die Glasproduktion
spezialisiert. Die neue
Ofenanlage besteht aus zwei
6-t-Öfen mit einem gemeinsamen
IGBT-Umrichter. Der Umrichter
verfügt über eine Leistung
von 4.000 kW. Durch die
moderne IGBT-Technik werden
alle Vorteile des Parallelschwingkreisumrichters,
also
hervorragender Wirkungsgrad,
geringe Strombelastung
der Bauelemente und geringe
Anforderungen an das Kühlwasser,
mit einem konstanten
Leistungsfaktor cos φ von
1 am Umrichtereingang kombiniert.
Die Anlage wird durch
das Otto Junker „Man to Furnace
Interface M2F“ der neuesten
Generation gesteuert.
Fima Olimpia Fonderie S.p.A.
www.fimaolimpia.it
SMS Meer investiert in Ausbau des Standorts
Mönchengladbach
SMS Meer investiert in den
Ausbau des Standorts Mönchengladbach
bis 2015 rund
60 Mio. Euro. „Wir steigern
die Produktivität, senken die
Lieferzeiten und sichern damit
langfristig die Arbeitsplätze
am Standort“, sagte Dr. Joachim
Schönbeck, Vorsitzender
der Geschäftsführung des Maschinen-
und Anlagenbauers,
beim symbolischen Spatenstich
am 14. Juli 2011. Mit der
Modernisierung des Maschinenparks
werden die Stückkosten
erheblich gesenkt und
die Durchlaufzeiten gleichzeitig
verkürzt. Die Erweiterung
der Schwerlast halle dient vor
allem der weiteren Verbesserung
der Produktions abläufe.
Umfangreiche Schulungsmaßnahmen
und eine Modernisierung
der Ausbildungswerkstatt
sorgen dafür, dass die
Mitarbeiter ihre neuen Maschinen
von Beginn an perfekt
bedienen können.
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elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
329

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
Während andere Unternehmen
ihre Produktion komplett
nach Asien verlagern,
gibt SMS Meer ein klares Bekenntnis
zum Produktionsstandort
Deutschland. „Der
Standort Deutschland bietet
Vorteile, insbesondere dank
unserer engagierten und gut
ausgebildeten Mitarbeiter.
Wenn wir hier unseren Spitzenplatz
halten können, hat
auch Deutschland als Produktionsstandort
noch eine gute
Zukunft“, so Joachim Schönbeck.
Ein Abbau von Arbeitsplätzen
ist mit den Investitionen
nicht verbunden. Der Unternehmensbereich
SMS Meer
beschäftigt weltweit 3.000
Mitarbeiter, davon 1.400 in
Mönchengladbach.
SMS Meer
www.sms-meer.com
den Verkauf am Donnerstagabend
auf Anfrage, zu finanziellen
Details machte er keine
Angaben. Die Transaktion
habe „vertriebliche Gründe“.
In der GfT Bautechnik hatten
die beiden Stahlkonzerne
vor acht Jahren ihre Handelsgeschäfte
mit Spundwänden
gebündelt. Der Jahresumsatz
summierte sich laut Handelsblatt
zuletzt auf 463 Mio.
Euro, was eine Verdoppelung
gegenüber dem Gründungsjahr
des Joint Ventures bedeutet.
Zeitweise habe die Gesellschaft
aber Verluste geschrieben.
GfT Bautechnik bezeichnet
sich selbst als einen der
führenden Anbieter im Hafenund
Spezialtiefbau. Als ein
Vorzeigeprojekt gilt der Hochwasserschutz
für die italienische
Lagunenstadt Venedig,
an der die Gesellschaft mitgearbeitet
hat.
ThyssenKrupp AG
www.thyssenkrupp.com/de
Hüttinger Elektronik gründet Tochtergesellschaft
in China
Um die Präsenz auf dem asiatischen
Markt zu erhöhen,
hat Hüttinger Elektronik eine
Tochtergesellschaft in China
gegründet. Die Hüttinger Electronics
(Shanghai) Co., Ltd.
nahm am 1. September 2011
ihre operative Tätigkeit auf.
Der Standort der neuen Hüttinger
Gesellschaft befindet
sich in Shanghai, wo das Unternehmen
bisher über ein Repräsentantenbüro
verfügte.
„China ist ein sehr wichtiger
Markt für uns. Wir haben dort
bereits eine hervorragende
Marktdurchdringung im Segment
Architekturglasbeschichtung,
insbesondere im Bereich
Low-E Glas, erzielt“, so Vertriebs-
und Serviceleiter Michael
Ehinger. „Mit unserer neuen
Tochtergesellschaft werden
wir zusätzlich noch stärker in
den chinesischen Photovoltaikmarkt
eintreten. Hier sehen wir
große Potenziale, da sich die
chinesischen Solarzellenhersteller
inzwischen als weltweit
führend etabliert haben.“
Entsprechend positiv sind die
Erwartungen an die neue Gesellschaft.
„Wir gehen davon
aus, dass wir unseren Umsatz
in China in den nächsten
drei Jahren verdreifachen
können“, prognostiziert Ehinger.
Bei der neuen Tochtergesellschaft
handelt es sich um
eine Service- und Vertriebsgesellschaft.
Diese bietet den
chinesischen Kunden zukünftig
umfassende Dienstleistungen
an.
Unter anderem durch die
Übernahme der Importabwicklung
möchte Hüttinger
Electronics (Shanghai) Co.,
Ltd. seinen Kunden verschiedene
Arbeitsabläufe deutlich
erleichtern. Ein neues Reparaturzentrum
ermöglicht zudem
die Reparatur von Generatoren
vor Ort. Damit gewährleistet
das Unternehmen eine optimale
Betreuung seiner chinesischen
Kunden.
HÜTTINGER Elektronik GmbH +
Co. KG
www.huettinger.com
ThyssenKrupp und Salzgitter beenden Joint
Venture
Der Industriekonzern Thyssen-
Krupp will seine Tochterfirma
GfT Bautechnik komplett
übernehmen. Von dem Stahlproduzenten
Salzgitter erwirbt
das Unternehmen die
verbliebenen 30 % an der Gesellschaft,
wie das Handelsblatt
berichtet. Ein Sprecher
von ThyssenKrupp bestätigte
ArcelorMittal drosselt Stahlproduktion
Der weltgrößte Stahlkonzern
ArcelorMittal reagiert auf
die unsichere Wirtschaftslage
und fährt wegen des hohen
Preisdrucks seine Produktion
in Europa herunter.
In Luxemburg sollen ein Elektroofen
und zwei Walzwerke
vo rübergehend abgeschaltet
werden, wie das Unternehmen
erklärte.
Die Anlagen sollen zunächst
bis Jahresende stillstehen,
dann will das Management
die Lage neu prüfen. Auch im
brandenburgischen Eisenhüttenstadt
und im französischen
Florange fährt das Unternehmen
Hochöfen herunter, wie
es bereits zu Monatsbeginn
mitgeteilt hatte. Für das kommende
Jahr hat ArcelorMittal
angekündigt, dauerhaft eine
Milliarde US-Dollar einzusparen.
Dazu sollen Anlagen in
Europa geschlossen und billigere
Alternativen genutzt
werden. Stahlkonzerne spüren
seit einigen Monaten eine
deutliche Zurückhaltung der
Kunden. Dies führte zu einem
kräftigen Preisrückgang. Dagegen
blieben die Rohstoffkosten
vergleichsweise hoch.
Der Duisburger Stahlhändler
Klöckner & Co. (KlöCo) kassierte
bereits seine Gewinnprognose
und kündigte ein
Sparprogramm an.
Auch ThyssenKrupp bereitet
sich auf eine Drosselung der
Produktion vor. Der größte
deutsche Stahlhersteller profitierte
bislang von seiner Konzentration
auf hochwertigen
Stahl für den Auto- und Maschinenbau.
Im ersten Halbjahr
war die Produktion noch
fast zu 100 % ausgelastet. Zuletzt
bewegte sich das Unternehmen
nach eigenen Angaben
mit 85 % am Rande der
Vollauslastung.
ArcelorMittal
www.arcelormittal.com
330 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

1. Praxisseminar
Induktives Erwärmen zum
HÄRTEN&SCHMIEDEN
NEU
+ 2 Workshops
+ Fachausstellung
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Programm-Höhepunkte
Wann und Wo?
NEU
NEU
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bernard Nacke,
Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektroprozesstechnik
Themenblock 1 Grundlagen und Anlagendesign
• Physikalische Grundlagen der induktiven Erwärmung
• Design und Optimierung durch numerische Simulation
• Energieversorgung für die induktive Erwärmung
Themenblock 2 Induktives Härten
• Auslegung und Aufbau induktiver Härteanlagen
• Induktives Härten von Kurbelwellen
Themenblock 3 Induktive Schmiedeerwärmung
• Auslegung und Aufbau induktiver Schmiedeerwärmungsanlagen
• Energieeffizienz moderner induktiver Schmiedeerwärmer
Workshop 1
Praxisanforderungen beim induktiven Härten
Moderation Prof. Dr.-Ing. Bernard Nacke
• Induktives Verzahnungshärten
• Härten von Zahnrädern mit kleinen Modulen
• Härten von Großlagerringen und Zahnrädern mit großen Modulen
Workshop 2
Praxisanforderungen bei der induktiven Schmiedeerwärmung
Moderation Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
• Induktives Erwärmen von Stahl- und Aluminiumteilen
vor schnelllaufenden Schmiedeprozessen
• Induktives Erwärmen großer Bauteile
z.B. für Kurbelwellen-Schmiedelinien
• Möglichkeiten zur Erhöhung der Energie- und Ressourceneffizienz
bestehender Induktionserwärmungsanlagen
Termin:
• Mittwoch, 21.03.2012
Veranstaltung (09:30 – 17:00 Uhr)
Gemeinsame Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
• Donnerstag, 22.03.2012
Zwei Workshops zur Auswahl (09:00 – 12:30 Uhr)
Ort:
Atlantic Congress Hotel Essen,
www.atlantic-hotels.de
Zielgruppe:
Betreiber, Planer und Anlagenbauer von
Härte- und Schmiedeanlagen
Teilnahmegebühr:
• ewi Abonnenten oder/und
auf Firmenempfehlung: 800,00 €
• regulärer Preis: 900,00 €
Im Preis enthalten sind die
Tagungsunterlagen sowie
das Catering (4x Kaffee, 2x
Mittag essen, 1 Abendveranstaltung).
Jeder Teilnehmer
bekommt zudem das
Fachbuch„Prozesswärme
– Energieeffizienz in der
industriellen Thermoprozesstechnik“
überreicht.
Veranstalter
MIT REFERENTEN VON: SMS Elotherm GmbH, EFD Induction GmbH,
Eldec Schwenk Induction GmbH, Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH,
ABP Induction Systems GmbH
Mehr Information und Online-Anmeldung unter
www.energieeffizienz-thermoprozess.de
Fax-Anmeldung: 0201 - 82 002 40 oder Online-Anmeldung: www.energieeffizienz-thermoprozess.de
Ich bin elektrowärme-Abonnent
Ich zahle den regulären Preis
Ich komme auf Empfehlung von Firma: ..........................................................................................................................................................................
Workshops (bitte nur einen Workshop wählen):
Workshop 1 Praxisanforderungen beim induktiven Härten oder
Workshop 2 Praxisanforderungen bei der induktiven Schmiedeerwärmung
Vorname, Name des Empfängers
Telefon
Telefax
Firma/Institution
E-Mail
Straße/Postfach
Land, PLZ, Ort
Nummer
✘
Ort, Datum, Unterschrift

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
17.–19.
Jan.
7.–9.
Feb.
26.–30.
März
Terminkalender
Messen/Kongresse/Tagungen
EUROGUSS 2012
in Nürnberg
Tel.: 0911 / 8606 8000
www.euroguss.de
E-world energy & water
in Essen
Tel.: 0201 / 7244 522
E-Mail: besuchersupport@e-world-essen.com
www.e-world-2012.com
wire & Tube 2012
in Düsseldorf
Tel.: 0211 / 4560 01
www.wire.de; www.tube.de
Alfing erhält Großaufträge für Härte maschinen
Der Erfolg des modularen Maschinenkonzepts,
mit dem die
Alfing-Produktlinien COM-
PACT, FLEX, FAST und BAZ
KW600 realisiert werden,
schlägt sich nun in Großaufträgen
von renommierten
Komponenten- und Fahrzeugherstellern
nieder, die seit Mitte
2010 bei Alfing Hardening
platziert wurden.
So hat z. B. der VW-Konzern
bis dato zwölf Härtemaschinen
der Baureihen COMPACT,
FAST und BAZ KW600 bestellt,
von denen bereits sechs
ausgeliefert wurden. Thyssen-
Krupp steht mit sechs nahezu
baugleichen Maschinen des
Typs FLEX auf den Auftragslisten,
GM in den USA mit vier
Maschinen des Typs COM-
PACT und Daimler mit zwei
Maschinen des Typs FLEX. Renommierte
Hersteller von Kurbelwellen
aus aller Welt haben
insgesamt weitere sieben
Härtemaschinen in Auftrag
gegeben.
Alfing Kessler GmbH
www.alfing.de
18.–21.
April
23.–27.
April
2.–4.
Mai
8.–10.
Mai
22.–24.
Mai
22.–25.
Mai
6.–8.
Juni
14.–15.
Juni
9.–11.
Okt.
10.–12.
Okt.
InterMold 2012
in Osaka, Japan
Tel.: 069 / 2740 030
E-Mail: info@demat.com
www.demat.com
Hannover Messe 2012
in Hannover
Tel.: 0511 / 890
www.hannovermesse.de
FABTECH Mexico
in Mexico City, Mexiko
Tel.: +52 (55) 5268 / 2000
www.fabtechmexico.com
LiMA
in Chemnitz
Tel.: 0371 / 38038 100
E-Mail: info@messe-chemnitz.com
www.lima-chemnitz.de
Sensor+Test
in Nürnberg
Tel.: 05033 / 96 390
E-Mail: info@sensorfairs.de; www.sensor-test.de
CERAMITEC
in München
Tel.: 089 / 949 20720
E-Mail: newsline@messe-muenchen.de
www.ceramitec.de
ALUMINIUM China
in Shanghai, China
Tel.: +86 (0)10 / 5933 9000
E-Mail: alu@reedexpo.com.cn
www.aluminiumchina.com
4. Internationale Kupola Konferenz
in Dresden
Tel.: 0211 / 6871 338
E-Mail: simone.bednareck@vdg.de; www.vdg.de
ALUMINIUM 2012
in Düsseldorf
Tel.: 0211 / 90191 232
www.aluminium-messe.com
68. Härterei Kolloquium
in Wiesbaden
Tel.: 0421 / 522 9339
E-Mail: awt.ev@t-online.de; www.awt-online.org
Cheltenham Induction Heating wird Ambrell Ltd.
Ambrell Ltd., Hersteller von Induktionsheizsystemen,
freut
sich die Division von Cheltenham
Induction Heating,
Großbritannien, bekannt zugeben.
Ambrell erwarb Cheltenham
Induction Heating in
2005. Ambrells europäische
Geschäfte haben sich seitdem
wesentlich erweitert, ebenso
wie die Markenbekanntheit.
Der Beschluss, Cheltenham
unter die Dachmarke Ambrell
zu bringen, ermöglichte damit
einheitlich weltweite Präsenz
zu demonstrieren.
Die Namensänderung hat keine
Auswirkungen auf das Tagesgeschäft
von Cheltenham
Induction Heating. Alle Verträge
behalten ihre Gültigkeit
und Kunden erhalten auch
weiterhin die gewohnte Serviceleistung,
versichert das
aufgekaufte Unternehmen.
„Angesichts des anhaltenden
Wachstums, das wir in ganz
Europa und der Welt genießen,
macht es Sinn, Cheltenham
Induction Heating unter
die Ambrell Marke zu bringen“,
sagt Bruce Stewart, Ambrell
Vice President of Business
Development. Cheltenham
Induction Heating blickt
auf eine breite Produktpalette
mit mehreren Standorten
weltweit.
Ambrell Ltd.
www.ambrell.com
Energiemanagementsystem der Trimet Aluminium
nach DIN EN 16001 zertifiziert
Mit dem Ziel, die Nutzung von
Energie in einem kontinuierlichen
Verbesserungsprozess
noch nachhaltiger und effizienter
zu gestalten, haben Mitarbeiter
der Trimet Aluminium
AG an den Standorten Essen
und Hamburg das unternehmenseigene
Energiemanagementsystem
weiter optimiert.
Der damit verbundene Arbeitseinsatz
und die erzielten
Erfolge an beiden Standorten
wurden Ende September
2011 vor Ort im Rahmen eines
viertägigen Energieaudits
332 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
muss jährlich durch einen unabhängigen
Gutachter überwacht
werden. Trimet ist eines
der ersten Unternehmen in
Deutschland, das dieses neue
Zertifikat erhalten habt. Bereits
im Frühjahr 2012 werden
sich auch die Trimet-Standorte
Gelsenkirchen, Harzgerode
und Sömmerda einem solchen
Energieaudit stellen.
Trimet Aluminium AG
www.trimet.de
Eisenmann Druckguss richtet neue Montage-
Produktionsstätte ein
nach DIN EN 16001 durch die
unabhängige TÜV Nord Cert
GmbH bestätigt.
Die feierliche Übergabe des
Zertifikats fand Ende Oktober
2011 bei Trimet in Essen
statt. Dr. Ortrun Janson-Mundel
und Claus-D. Korthals von
der TÜV Nord Cert GmbH
überreichten das Zertifikat an
Jana Ehrke, Leiterin Managementsysteme
Entwicklung,
Uwe Kremer, Leiter Instandhaltung
Service Projekte (ISP),
und Heribert Hauck, Leiter der
Trimet-Energiewirtschaft. Sie
hatten die geleisteten Arbeiten
geleitet und verantwortet.
„Bei allen Prozessen und Tätigkeiten
gilt Ressourceneffizienz
für Trimet als oberstes
Ziel. Durch seinen verantwortlichen
Umgang insbesondere,
aber nicht nur, mit
Strom leistet das Unternehmen
einen wesentlichen Beitrag
für die Erreichung der
Klimaschutzziele 2020 der
Europäischen Union und der
Bundesregierung. Das gilt vor
allem im Hinblick auf die Verminderung
von Treibhausgasemissionen“,
so Dr. Ortrun
Janson-Mundel bei der
Übergabe des Zertifikats. Seit
August 2009 dient die DIN
EN 16001 als erste Norm zum
Energie management den Unternehmen
als Leitfaden zum
Aufbau eines betrieblichen
Energiemanagementsystems.
Generelles Ziel ist es, die
Energieeffizienz nachhaltig zu
steigern.
So beschreibt die Norm die
Anforderungen an ein Energiemanagementsystem,
das
Unternehmen in die Lage
versetzen soll, den Energieverbrauch
systematisch und
kontinuierlich zu reduzieren
– unter Berücksichtigung
der gesetzlichen Rahmenbedingungen.
Das Zertifikat,
das drei Jahre Gültigkeit hat,
Die Eisenmann Druckguss
GmbH hat seit August 2011
eine weitere Halle zur Produktion
und Montage angemietet.
Mit Blick auf zwei neue
Aufträge werden die Standorte
an der Rietheimer und der
Max-Planck-Straße zu eng.
Das Villinger Unternehmen
hat einen Auftrag für die Produktion
einer elektrischen
Parksperre erhalten, eine
neue Generation der konventionellen
Handbremse, die per
Knopfdruck aktiviert wird.
Acht bis neun Jahre Laufzeit
seien geplant, berichtet Geschäftsführer
Helmut Hirt. Zudem
wurde Eisenmann von
einem österreichischen Automobilzulieferer
für die Produktion
des so genannten
E‐Rads, eines Antriebsrads für
Elektro-Fahrzeuge, engagiert.
In der Startphase gehe es um
geringe Stückzahlen, so Hirt.
Je nach Marktentwicklung
des Elektroantriebs könnte
sich daraus aber ein Großauftrag
ergeben.
„2012 müssen die Aufträge
bewerkstelligt werden“, erläutert
Hirt den Hintergrund der
vorausschauenden Expansion
an der Max-Planck-Straße. Zunächst
soll die CNC-Produktion
in die angemietete Halle
einziehen, wenig später die
Montage. Hirt ist zufrieden
mit der Entwicklung des Unternehmens
seit der Insolvenz
2009 und der anschließenden
Umstrukturierung. Wenn die
Wirtschaft nicht wieder verrückt
spiele, werde Eisenmann
2012 wieder das Niveau von
2008 erreicht haben. Entsprechend
positiv entwickelt sich
auch die Zahl der Arbeitsplätze,
die Zahl der Festangestellten
wird wieder hochgefahren.
Fachkräftemangel verspürt der
Druckguss-Hersteller vor allem
im technischen Bereich.
Eisenmann Druckguss GmbH
www.eisenmann-druckguss.de
IR-Pyrometer für die Metallindustrie
MP150
Linescanner
Videopyrometer
Marathon MM
bis 3000°C
• Pelletierung
• Stranggusstechnik
• Walzprozesse
• Profilstahlherstellung
• Schmieden
• Verzinken
www.raytek.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
333

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
voestalpine Stahl ist neuer Service-Partner der
KELLER MSR
Die Division MSR der KELLER
HCW GmbH hat einen Kooperationsvertrag
mit der voestalpine
Stahl GmbH Austria unterzeichnet.
Das Elektrotechnische
Zentrum B4E von voestalpine
wird künftig auch für
Drittkunden die Prüfung, Kalibrierung
und Reparatur der
Temperaturmessgeräte von
Keller HCW übernehmen und
unterstützt damit den Keller-
Vertriebspartner Sensotec in
Graz.
Das Elektrotechnische Zentrum
von voestalpine hat in
seinem Labor für Hochtemperaturmesstechnik
umfassende
Erfahrungen mit dem
Einsatz und der Kalibrierung
von berührunglosen Temperaturmessgeräten
gesammelt.
Schließlich ist die Temperatur
ein qualitätsentscheidender
Faktor in vielen Einzelschritten
der Stahlerzeugung und -verarbeitung.
Das Labor ist mit
modernen Kalibrieröfen ausgestattet
und bietet für die
gesamte Produktpalette von
KELLER MSR Kalibrier- und Reparaturdienste
an.
KELLER MSR Infrared
www.keller-msr.de
BMW erweitert Gießerei im Werk Landshut
BMW investiert bis Sommer
2012 rund 15 Mio. Euro in einen
Erweiterungsbau der bestehenden
Leichtmetallgießerei,
womit auch 20 neue Arbeitsplätze
entstehen, teilte
Standortleiter Murat Aksel
mit. Leichtmetall werde im
Automobilbau immer wichtiger,
deshalb solle die Fertigungskapazität
von aktuell
rund 45.000 t/Jahr auf
69.000 t erhöht werden. Jährlich
werden 2,7 Mio. Guss-
Komponenten aus Aluminium
und Magnesium unter anderem
für Motoren, Karosserien
und Achsen hergestellt. BMW
beschäftigt im Werk Landshut
aktuell 3.000 Mitarbeiter.
BMW Group
www.bmwgroup.com
Bosch Rexroth verbessert Prozesstechnik in der
Aluminiumproduktion
Eine große Herausforderung
in der primären Aluminiumproduktion
ist die Kruste, die
sich auf dem Bad bildet. Diese
muss mit einem Krustenbrecher
offen gehalten werden,
um die Aluminiumproduktion
in Gang zu halten. Für diesen
Prozess hat Rexroth den
System Optimizer entwickelt.
Dieser misst und kontrolliert
die entsprechenden Prozessdaten
und hilft so, die Vorgänge
im Potroom zu steuern.
Die Vorteile gegenüber herkömmlichen
Systemen: Durch
die Informationen des System
Optimizers von Rexroth stehen
Daten – beispielsweise zu
Füllständen – zur Verfügung,
die eine Optimierung des Produktionsprozesses
bedeuten.
Der pneumatische Krustenbrecher
wird durch die präzise
Steuerung so zielgenau eingesetzt,
dass der Kontakt mit
dem Bad auf ein Minimum reduziert
ist. Das verbessert das
Produktionsergebnis, und es
sorgt für effizienten Einsatz
sowie optimierte Lebensdauer
der einzelnen Komponenten.
Die Cyrolit Kruste, die während
des Produktionsprozes-
ses im Potroom entsteht, muss
regelmäßig durchbrochen
werden. Nur so kann der Produktionsprozess
erfolgreich
verlaufen und das Endprodukt
Aluminium eine hochwertige
Qualität erreichen. Zum Brechen
der Kruste kommt ein
Pneumatikzylinder zum Einsatz,
der die Kruste von oben
durchstößt. Um dabei ein zu
langes und zu ungezieltes Eintauchen
des Zylinderkolbens
in das Bad zu vermeiden, wurde
der patentierte System Optimizer
entwickelt. Der Zylinder
wird durch den System
Optimizer so gesteuert, dass
er direkt beim Kontakt mit
dem Bad wieder eingefahren
wird. Hiermit ist die Gefahr
von kontinuierlich größer
werdenden Ablagerungen am
Kolben und der Kolbenstange
gebannt.
Der System Optimizer ist mit
der sogenannten Bath Sensing
Technology ein einzigartiges
und besonders verlässliches
System. Der Pot Controller
arbeitet hier mit zwei
Signalen: Einem Signal für Bewegung
und einem für Druck.
Das Crust Module, das eine
genaue Messung der Höhe
des Bades im Pot vornimmt,
sendet die Signale von Badkontakt
und gleichzeitiger
Kolbenposition direkt an den
Pot Controller. So kann der
Status des Prozesses im Bad
direkt angezeigt werden.
Das System kommt mit einem
geringen Druck aus und spart
darüber hinaus durch den gegenüber
herkömmlichen Systemen
meist kürzeren Hub
des Zylinders Druckluft und
somit Energie. Der für diesen
rauen Einsatz prädestinierte
robuste ISO-Zylinder zeichnet
sich durch Vielfalt, Belastungsvermögen
und Anpassungsfähigkeit
aus. Er ist wartungsarm
und besteht aus
Aluminium; die Zylinderdeckel
sind aus Stahl. Die Bauform
gewährleistet eine sichere Direktmontage
der Leistungsventile.
Optional erhältlich ist
er mit unterschiedlichen Abstreifern,
Endlagendämpfungen
sowie Sensoren.
Bosch Rexroth AG
www.boschrexroth.com
Buderus Guss erweitert Werk in Breidenbach
Die Buderus Guss GmbH investiert
in den Ausbau ihres
Werkes in Breidenbach. Innerhalb
von drei Jahren floßen
insgesamt 54 Mio. Euro. Den
größten Anteil macht die Erweiterung
der Gießerei aus.
36 Mio. Euro hat die Firma in
334 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Heute schon Know-how geshoppt?

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
Fortbildung
24. Jan. Daten sinnvoll statistisch aufbereiten und effizient
analysieren
VDI-Seminar in Aschheim
25.–26.
Jan.
EEG 2012 – Umsetzung in der Praxis
EW-Seminar in Hamburg
30. Jan. Zeitmanagement und effiziente Arbeitsorganisation
VDI-Seminar in Düsseldorf
31. Jan. –
3. Feb.
Industrieofentechnik – Grundlagen und Anwendungen
Stahl-Akademie-Seminar in Bad Neuenahr
1. Feb. Gefährdungsanalyse und Risikobewertung
VDI-Seminar in Frankfurt a. M.
1. Feb. Produktkosten methodisch und effizient senken
VDI-Seminar in München
6. Feb. Jahresunterweisung Elektrotechnik
TAE-Seminar in Ostfildern
7. Feb. Gesetze, Normen und Vorschriften für die Technische
Dokumentation
VDI-Seminar in Stuttgart
7.–8.
Feb.
23.–24.
Feb.
Grundlagen Erneuerbare Energien
AGE-Seminar in Magdeburg
Hochtemperatur-Sensorik
DGM-Seminar in Goslar
6. März Elektrotechnische Festlegungen für den sicheren
Betrieb elektrischer Anlagen und Betriebsmittel
TAE-Seminar in Ostfildern
6.–9.
März
19.–20.
März
21.–22.
März
Einführung in die Metallkunde für Ingenieure und
Techniker
DGM-Seminar in Darmstadt
Grundlagen der Wärmebehandlungstechnik –
für die industrielle Praxis, Teil A
TAE-Seminar in Ostfildern
Induktives Erwärmen zum Härten und Schmieden
ewi-Seminar in Essen
26. März Jahresunterweisung für Arbeiten unter Spannung
oder in deren Nähe
TAE-Seminar in Ostfildern
AGE – Die Akademie der Energie- und Wasserwirtschaft
Tel.: 0228 2598-100, Fax: 0228 2598-120
anmeldung@ew-online.de, www.ew-online.de
DGM – Deutsche Gesellschaft für Materialkunde e.V.
Tel.: 069 75306-757, Fax: 069 75306-733
np@dgm.de, www.dgm.de
EW Medien und Kongresse GmbH
Tel.: 069 7104687-0, Fax: 069 7104687-359
info@ew-online.de, www.ew-online.de
ewi – elektrowärme international in Kooperation mit der Leibniz
Universität Hannover, Institut für Elektroprozesstechnik
Tel.: 0201 82002-91, Fax: 0201 82002-40
a.froemgen@vulkan-verlag.de,
www.energieeffizienz-thermoprozess.de
Stahl-Akademie im Stahl-Zentrum
Tel.: 0211 6707-644, Fax: 0211 6707-655
info@stahl-akademie.de, www.stahl-akademie.de
TAE – Technische Akademie Esslingen
Tel.: 0711-34008-23, Fax 0711-34008-27,-43
anmeldung@tae.de, www.tae.de
VDI Wissensforum GmbH
Tel.: 0211-6214-201, Fax: 0211-6214-154
wissensforum@vdi.de, www.vdi-wissensforum.de
den Ausbau gesteckt. Die Erweiterung
versetzt die Firma
in die Lage, die Zahl der produzierten
Bremsscheiben rasant
zu erhöhen. Im vergangenen
Jahr 2010 verließen 13,5
Mio. Bremsscheiben das Werk,
2011 Jahr werden es 16,5 Mio.
sein. 2012 soll die Stückzahl
auf 19,5 Mio. steigen.
800 m 3 Boden hat die Buderus
Guss GmbH in Breidenbach
ausgehoben, um die
Gießerei erweitern zu können
und 4.000 t Beton verbaut.
Für den Hochbau waren
1.500 t Stahl nötig. Beim
Aufbau der Anlage verlegten
280 Monteure 40 km Kabel
und 10 km Rohrleitungen. Die
Erweiterung der Gießerei ist
jedoch nur ein Teil der regen
Investitionstätigkeit des Unternehmens.
„Die Anlage ist
die modernste Gasreinigungsanlage
für Kupolöfen in Europa“,
sagt Geschäftsführer Lars
Steinheider.
Buderus Guss GmbH
www.guss.buderus.de
Hertwich Engineering erhält Auftrag für
Homogenisierungsanlage
Das türkische Unternehmen
Asas Aluminyum Sanayi ve
Ticaret A.S. (ASAS) hat bei
Hertwich Engineering eine
Homogenisierungsanlage bestellt.
Die neue Anlage reduziert
Betriebskosten. Der elektrisch
beheizte Conti-Ofen
verbraucht nur etwa 210 kWh
pro t Aluminium und damit
deutlich weniger als herkömmliche
Gasöfen. Darüber
hinaus profitiert ASAS von
niedrigen Ausfallzeiten und
Wartungskosten, was die hohe
Produktivität der eingesetzten
Strangpresslinien sichert.
Die Lieferung umfasst
eine helikale Ultraschallprüfstation,
Durchlaufhomogenisierung,
Kühlung, Turbokühlung
und eine Säge- und Verpackungsstation.
Die Kapazität
beträgt 80.000 t/Jahr. Die
Inbetriebnahme ist Anfang
2012.
Hertwich Engineering
www.hertwich.com
Gießerei-Gruppe SLR erreicht Umsatzplus von
80 Prozent
Die SLR Gußwerk II und die
SLR MetallbearbeitungsgesmbH
in Steyr haben das
Geschäftsjahr 2010/11 (per
30. Juni) mit einem Umsatzplus
von 80 % auf mehr als
54 (2009/10: 30) Mio. Euro
abgeschlossen. Damit liege
man über dem bisherigen Rekordergebnis
aus dem Jahr
2008, teilte das Unternehmen
mit. Die gesamte Unternehmensgruppe,
zu der auch
die Tochter SLR – Czechia s.r.o
gehört, setzte knapp 60 Mio.
Euro um und beschäftigt insgesamt
400 Mitarbeiter, 240
davon am Standort Steyr.
SLR hat im abgelaufenen Geschäftsjahr
26.000 t Gussteile
produziert. Firmenchef
Alois Obermair rechnet für
2011/12 mit einem Umsatzplus
von rund 5 %. „Unsere
Kunden rechnen mit einem
kräftigeren Wachstum, allerdings
sind die Auswirkungen
der Schuldenkrise noch
nicht absehbar“, erklärte er.
Bis Ende 2011 seien die Werke
auf jeden Fall voll ausgelastet.
Kopfzerbrechen bereitet
Obermair dagegen der zunehmende
Mangel an Facharbeitern
und Lehrlingen: „Es
fehlt uns in Österreich aber
336 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Wi r t s c h a f t u n d Unternehmen
auch in Tschechien das Personal.“
Rund 90 % der Produktion
gehen in den Export, mit
Schwerpunkt Europa, USA,
Japan und China. Wegen der
Erdbebenkatastrophe hätten
sich die Lieferungen auf
den japanischen Markt mehr
als verdoppelt, berichtete der
Firmenchef. Neue Wege geht
das Unternehmen in der mechanischen
Bearbeitung in
Steyr: Neben Investitionen von
rund 1 Mio. Euro läuft derzeit
ein Pilotprojekt zum Einsatz
eines Roboters für die Fertigung
von Serienteilen. Ziel
sei es, die Produktion zu beschleunigen
und die Arbeitsbelastung
für die Beschäftigten
zu reduzieren.
SLR – Gußwerk II BetriebsgesellschaftmbH
SLR – MetallbearbeitungsgesmbH
www.slr.at
Feierliche Einweihung fünf neuer Kammeröfen
bei Alu Norf
Anfang Oktober 2011 wurden
bei Alu Norf fünf neue Kammeröfen,
zur Wärmebehandlung
von Aluminium-Bandbunden,
feierlich vom Bundesumweltminister,
Dr. Norbert
Röttgen, eingeweiht. Alu
Norf hat für dieses Projekt
eine Förderung erhalten, weil
mit den neuen Öfen „über
den Stand der Technik hinaus“
eine Energieeinsparung
entsprechend dem CO 2 -Äquivalent
von 8.300 t/Jahr erzielt
wird.
Kennzeichnend ist ein mathematisches
Modell, welches
aus einem Planungsmodul
und einem Online-Modul
besteht. Das Planungsmodul
stellt Chargen energieeinsatzoptimal
zusammen, das
Online-Modul steuert die
Öfen entsprechend der Vorgaben
des Planungstools und
greift bei sich ändernden Bedingungen
korrigierend ein.
ALU NORF GmbH
www.alunorf.de
RHI expandiert in Brasilien
RHI AG investiert 85 Mio. Euro
für ein Werk in Brasilien. Südamerika
ist auch wegen der
Rohstoffvorkommen interessant.
Wie der neue RHI-Generaldirektor
Franz Struzl beim
Spatenstich am in Queimados,
nahe Rio de Janeiro, erklärt
hat, sei die Fabrik mit vorerst
200 Arbeitsplätzen „ein wesentlicher
Bestandteil unseres
globalen Wachstumsplanes
für die BRIC-Staaten Brasilien,
Russland, Indien und China.“
2011 wird die RHI in Brasilien
einen Marktanteil von 14 und
in ganz Südamerika von 20 %
erreichen. Mehr als die Hälfte
der Produktion von 60.000 t
Feuerfestmaterial (etwa zur
Auskleidung von Hochöfen
der Stahlindustrie sowie für
Brennöfen der Zement- und
Glasindustrie) geht an Kunden
in Brasilien, der Rest nach
Südamerika. In diesem Teil der
Welt beliefert die RHI vorrangig
die Stahlindustrie.
Südamerika und speziell Brasilien
zählt aufgrund des Wirtschaftswachstums
zu den
stark wachsenden Stahlmärkten.
Der Verbrauch lag in Brasilien
bei 140 kg pro Kopf. In
China waren es 450 kg, in
Japan 610, Deutschland 500
und in den USA 350 kg. Zu
den Kunden zählt die RHI unter
anderem ArcelorMittal,
ThyssenKrupp, die zu Böhler-
Uddeholm gehörende Villares
Metals, Sinobras und den Zementriesen
Holcim.
Mit dem Investment ist die
RHI mehr als willkommen: Der
Gouverneur des Staates Rio,
Sergio Cabral, will seinen Bundesstaat
als führenden Stahlstandort
des riesigen Landes
ausbauen. Er rechnet mit Investitionen
von rund 7,6 Mrd.
Euro in den nächsten Jahren.
ThyssenKrupp, die 2009 ein
5 Mrd. Euro teures Stahlwerk
in Betrieb genommen hat,
plant zwei weitere Werke ähnlichen
Ausmaßes. Für die RHI,
die heuer einen Umsatz von
rund 1,7 Mrd. Euro erwartet,
ist Brasilien aber auch wegen
der reichen Rohstoffvorkommen
interessant. Mittelfristig
ist der Erwerb einer Magnesitmine
nicht ausgeschlossen.
RHI AG
www.rhi-ag.com
Geschäftsbereich der Kofler Energies AG als
deep impact group fortgeführt
Das Management der Kofler
Energies Technology GmbH
hat den Geschäftsbereich
„Technologien für Energieeffizienz“
in einem Management-Buy-Out-Prozess
übernommen
und führt diesen
als deep impact group GmbH
fort. Neuer Alleingesellschafter
ist die NEK Sustainable
Invest GmbH von Stephan
Wachtel, der seit dem Jahr
2008 als Technikvorstand der
Kofler Energies AG den Bereich
Technologie und Innovation
verantwortet hatte. Stephan
Wachtel blickt auf eine
knapp 20-jährige Erfahrung
im Bereich Energieeffizienz
zurück und hat 1995 die NEK
Ingenieur-Gruppe gegründet,
die im Jahre 2008 von der
Kofler Energies AG übernommen
wurde.
Die deep impact group entwickelt
Produkte, Systemlösungen
und Geschäftsmodelle
im Bereich Energieeffizienz
für Volumenmärkte. Das Unternehmen
setzt dabei auf
das Zusammenspiel erfahrener
Ingenieure in Kombination
mit einem interdisziplinären
Research-Team, zu dem
auch Betriebswirte, Mediziner
und Psychologen gehören.
Die Kofler Energies Grup-
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
337

J o u r n a l
pe kann über einen Rahmenvertrag
ebenfalls auf diese
Ressourcen zugreifen, so dass
auch zukünftig gemeinsam innovative
Produkte entwickelt
werden können. „Wir greifen
schon heute auf ein hervorragendes
Produktportfolio
zurück und bauen die Gesellschaft
zu einem Business-Incubator
für Energieeffizienz
aus“, so Wachtel, der als Geschäftsführer
der neuen Gesellschaft
fungiert.
deep impact group GmbH
www.deepimpact-group.de
Linn High Therm in Zusammenarbeit mit
Spacecast Group
Mit dem Ziel der Planung neuer
Feingießereikonzepte für
Hochtemperaturwerkstoffe
im Stahlbereich und Hochtemperaturwerkstoffe
der neuen
Werkstoffklasse der Aluminide
arbeiten seit dem 1. Oktober
2011 Linn High Therm
mit der SpaceCast Group aus
Eschweiler zusammen.
SpaceCast ist ein Rapid Manufacturer,
für die Fertigung
von Prototypen, Vor- und
Sonderserien. SpaceCast verfügt
über das Know How zum
Vergießen einer umfassenden
Werkstoffauswahl: Aluminium-,
Kupfer-, Kobalt-, Eisen-,
Nickel- und Titanaluminiden.
Darüber hinaus Super- und
Sonderlegierungen. Ein weiterer
Leistungsschwerpunkt
ist die Fertigung topologieoptimierter
Komponenten nach
Bionik-Prinzipien. Seit 2010
hat SpaceCast seine Kompetenz
auf dem Gebiet Feinguss
ausgebaut und unterstützt
Ihre Kunden von der Planung
bis zur Durchführung nun
auch Großserienprojekten.
Linn High Therm GmbH
www.linn.de
LEDA investiert Million Euro in Lackierstraße und
Ausstellungspavillon
LEDA, Hersteller von gusseisernen
Kaminöfen und anderen
Gießereiprodukten, investiert
auf seinem 34.000 m 2
großen Firmengelände in Leer
rund eine halbe Million Euro in
eine neue Lackier- und Trocknungsanlage,
die in ersten Teilen
bis Mitte August 2011 installiert
wurde. Eine weitere
halbe Million Euro fließt in einen
Ausstellungspavillon für
moderne Heizöfen in Gusstechnik.
Der Baubeginn war
Anfang September 2011.
Bereits im vergangenen Jahr
hatte LEDA ebenfalls rund
eine Million Euro in zwei neue
Entstaubungsanlagen im Bereich
der Gießerei investiert.
Ein wesentlicher Teil der aktuellen
Maßnahme betrifft den
Einbau einer modernen Filteranlage,
wodurch sich sowohl
die Arbeitsbedingungen der
Mitarbeiter als auch der Umweltschutz
weiter verbessern.
In der Lackieranlage können
dann nicht nur einzelne Bauteile,
sondern auch komplette
Öfen lackiert und anschließend
auf der Bandstraße getrocknet
werden, wobei sich
die Trocknungszeit deutlich
verringert.
„Als einer der großen Arbeitgeber
vor Ort tragen wir eine
besondere Verantwortung für
unsere Mitarbeiter“, so Folkmar
Ukena, Geschäftsführer
der LEDA Werk GmbH & Co.
KG, zur Bedeutung des Pro-
jektes für die Region. „Mit der
neuen Anlage möchten wir
nochmals unsere Qualität steigern
und gleichzeitig die Produktionskosten
senken, um
wettbewerbsfähig zu bleiben.
Dies dient nicht zuletzt der Sicherung
von Arbeitsplätzen.“
Mit aktuell 170 Mitarbeitern
konnte der Gießereibetrieb
seinen Umsatz im Vergleich
zum Vorjahr im ersten Halbjahr
2011 um 10 % steigern.
Im Bereich der Heiztechnik ist
Veranstaltungen
LEDA inzwischen auch international
für sein hohes Qualitätsniveau
bekannt. Extrem
effiziente und emissionsarme
Kaminöfen mit gedrosselter
Leistungsstärke, insbesondere
für gut gedämmte Niedrigenergiehäuser,
haben sich
zum Exportschlager entwickelt.
56 % der Produktion
werden ins europäische Ausland
verkauft.
LEDA Werk GmbH & Co. KG
www.leda.de
Branche blickt erwartungsvoll auf wire & Tube
nach Düsseldorf
wire 2012 und Tube 2012,
die beiden Nummer-1-Messen
für die Draht-, Kabel- und
Rohrindustrie, präsentieren im
Frühjahr 2012 technologische
Highlights aus ihren Branchen
in den Messehallen am Rhein.
Vom 26. bis 30. März 2012
finden die beiden Leitmessen
bereits zum 13. Mal parallel in
Düsseldorf statt.
Die aktuellen Anmeldezahlen
beider Messen stimmen
die Düsseldorfer Messemacher
mehr als zuversichtlich.
Zur wire haben sich bereits
über 1.005 Unternehmen aus
45 Ländern angemeldet. Traditionell
stark sind auch 2012
wieder die Aussteller aus Italien,
Belgien, Frankreich, Österreich,
den Niederlanden,
der Schweiz, der Türkei, Großbritannien
und Deutschland
vertreten. Erfreulich auch
der große Anmeldstand aus
Schweden. Aus Übersee kommen
die meisten Unternehmen
aus den USA, China, Indien
und Taiwan.
Die wire zeigt Maschinen zur
Drahtherstellung und Veredelung,
Werkzeuge und Hilfsmaterialien
zur Verfahrenstechnik
sowie Werkstoffe
und Spezialdrähte. Außerdem
werden Innovationen aus den
Bereichen Kabel-, Mess-Steuer-
und Regeltechnik sowie
Prüftechnik gezeigt. Spezialgebiete
wie Logistik, Fördersysteme
und Verpackungen
ergänzen das Angebot.
Draht-, Kabel- und Glasfasermaschinen
sowie die Drahtund
Kabelproduzenten und
der Handel mit Draht und
Kabeln belegen die Hallen 9
bis 12, 16 und 17. In der Halle
15 ist die Umformtechnik
(Fastener Technology) zu finden,
Halle 16 schließt sich mit
der Federfertigungstechnik
(Spring Making) an.
Die Tube blickt auf ein ähnlich
gutes Zwischenergebnis. Mit
805 Ausstellern aus 44 Ländern
kommen hier die meisten
europäischen Unternehmen
aus Italien, Frankreich,
den Niederlanden, Österreich,
Polen, der Schweiz, Spanien,
der Türkei, Deutschland
und Großbritannien. Erfreulich
auch der gute Anmeldestand
aus der Tschechischen
Republik. Die Tube belegt die
Hallen 1 bis 7a. Rohzubehör
befindet sich in den Hallen 1
und 2, der Rohrhandel und die
Rohrherstellung schließen sich
340 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

J o u r n a l
Unter dem Titel „Bioerdgas –
graue Zukunft für grüne Energien?“
(Termin: 9. Februar)
stellt eine Veranstaltung die
Entwicklung von regenerativen
Energien aus organischen
Stoffen ins Zentrum des Interesses.
Der Kongress „Zukunftsmarkt
Energiedienstleistungen
– Aktuelles aus
Recht und Steuern“ (7. Februar)
zeigt gesetzliche Rahmenbedingungen
auf, die verbindlich
sind. Die Konferenz „Zukunftsmarkt
Energiedienstleistungen
– Aktuelles aus
Vertrieb und Technik“ (8. Februar)
informiert über neuste
Technologien und deren Marketingpotential.
Die Vorträge
spiegeln in ihrer Vielschichtigkeit
das breite Spektrum von
Energiecontracting wider.
E-world energy & water
www.e-world-2012.com
Hermes Award 2012 – Deutsche Messe
schreibt Technologiepreis aus
in den Hallen 2, 3, 4 und 7 an.
Die Umformtechnik ist in der
Halle 5 zu finden. Rohrbearbeitungsmaschinen
präsentieren
sich in den Hallen 6 und
7a, außerdem schließt sich in
Teilen der Halle 7a der Bereich
Maschinen und Anlagen an.
Die Tube zeigt die gesamte Palette
von der Rohrherstellung
über die Rohrbearbeitung bis
hin zur Rohrverarbeitung. Das
Angebot reicht von Rohmaterialien,
Rohren und Zubehör,
Maschinen zur Herstellung von
Rohren und Gebrauchtmaschinen
über Werkzeuge zur
Verfahrenstechnik und Hilfsmittel
bis hin zu Mess-, Steuer-
und Regeltechnik. Pipelines
und OCTG-Technologie,
Profile- und Profiltechnologie,
Prüftechnik und Spezialgebiete
wie Lagerautomatisierung,
Steuerungs- und Kontrollanlagen
ergänzen die umfangreiche
Angebotspalette.
wire & Tube 2012
www.wire.de und www.Tube.de
Energiecontracting auf der E-world energy &
water
Energiecontracting bleibt ein
Schwerpunkt der E-world
energy & water, die vom 7.
bis zum 9. Februar 2012 in der
Messe Essen stattfindet. Das
Wachstumspotential dieses
Bereichs ist nach wie vor groß.
Unter Schirmherrschaft des
Verbands für Wärmelieferung
e.V. informieren zahlreiche
Unternehmen auf dem Contracting-Point
in Halle 2 über
innovative Produkte, Entwicklungen
und Technologien. Der
Gemeinschaftsstand – mittlerweile
zum festen Bestandteil
der internationalen Leitmesse
E-world energy & water
avanciert – unterstreicht die
Bedeutung des Contractings.
Das Geschäftsfeld ist gleichzeitig
Thema von drei Konferenzen
im Rahmen des Kongressprogramms.
Der Hermes Award zählt zu
den international renommiertesten
Technologiepreisen
und wird von der Deutschen
Messe AG zum 9. Mal
ausgeschrieben. Am Wettbewerb
können Unternehmen
und Institutionen teilnehmen,
die ihre Produktinnovationen
als Aussteller auf der Hannover
Messe 2012 präsentieren.
Bewerbungsschluss ist der 22.
Februar 2012. Die eingereichten
Produkte müssen bereits
industriell erprobt und/oder in
der industriellen Anwendung
sein sowie im Hinblick auf ihre
technische und ökonomische
Umsetzung als besonders innovativ
beurteilt werden.
Der Award garantiert sowohl
den Preisträgern als auch
den nominierten Unternehmen
hohe mediale Aufmerksamkeit.
Die Preisverleihung
erfolgt im Rahmen der Eröffnungsfeier
der Hannover
Messe in Anwesenheit von
Entscheidern aus Wirtschaft,
Politik und Forschung. „Die
bisherigen Preisträger haben
von dieser großen Bühne
nachhaltig profitiert“, sagt
Dr. Wolfram von Fritsch, Vorsitzender
des Vorstands der
Deutschen Messe AG. Eine
unabhängige Jury unter dem
Vorsitz von Prof. Dr. Wolfgang
Wahlster, Direktor und Vorsitzender
der Geschäftsführung
des Deutschen Forschungszentrums
für Künstliche Intelligenz
(DFKI), wird den Preisträger
ermitteln. Der Gewinner
sowie die nominierten Unternehmen
werden am 22. April
2012 von der Bundesministerin
für Bildung und Forschung,
Prof. Dr. Annette Schavan, im
Beisein der Bundeskanzlerin
Dr. Angela Merkel sowie des
niedersächsischen Ministerpräsidenten
David McAllister
ausgezeichnet.
Alle für den Hermes Award
2012 nominierten Produkte
werden zusätzlich vom 23. bis
zum 27. April 2012 im Bereich
der Research & Technology
in Halle 2 auf der Hannover
Messe präsentiert. Die Auszeichnung
ging 2011 an die
Krautzberger GmbH in Eltville.
Ausgezeichnet wurde das
Unternehmen für ein innovatives
Dampfspritzverfahren. Dabei
wird die zum Einsatz kommende
Druckluft zum Spritzen
durch Dampf ersetzt.
Hannover Messe
www.hermesaward.com
Aluminium findet ab 2012 in Düsseldorf statt
Die Aluminium, eine der erfolgreichsten
Industriemessen
in Europa, wechselt von der
Ruhr an den Rhein. Ab 2012
findet die weltweit führende
Messe der Aluminiumindustrie
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
341

J o u r n a l
• Schmelzprozess und Metallurgie
– vom Einsatz bis
zum flüssigen Metall
• Speichern und Warmhalten
– vom Abstich bis zum Gießen
• Energieeffizienz und Umweltschutz
– von reduzierten
Emissionen zur kompletten
Wärmerückgewinnung
• Kostensenkung und Wirtschaftlichkeit
– vom Ofenbetrieb
bis zur Instandhaltung.
Verein Deutscher Giessereifachleute
e.V.
www.vdg.de
auf dem Düsseldorfer Messegelände
statt. Einen entsprechenden
Vertrag unterzeichneten
der Messeveranstalter
Reed Exhibitions Deutschland
und die Messe Düsseldorf. Die
Laufzeit des Vertrags erstreckt
sich bis ins Jahr 2024. Bislang
war die alle zwei Jahre veranstaltete
Aluminium in Essen
beheimatet.
„Die Entscheidung ist ,pro
NRW‘ gefallen“, so Christian
Wellner, der Geschäftsführer
des Gesamtverbandes der
Aluminiumindustrie (GDA),
der ideeller Träger und Kongresspartner
der ALUMINIUM
ist. Nordrhein-Westfalen ist
sowohl bei der Produktion
von Primäraluminium – allein
drei von vier deutschen Hütten
haben hier ihren Standort
– als auch in der Fertigung von
Halbzeugen das mit Abstand
bedeutsamste Bundesland in
Deutschland. Von den 74.000
Beschäftigten, die in Deutschland
mit Aluminium ihr Geld
verdienen, arbeiten 46.000
in Nordrhein-Westfalen. Der
Umsatz der Branche liegt hier
bei etwa 8 Mrd. Euro/Jahr,
das sind rund 60 % des deutschen
Branchenumsatzes.“
Die Aluminium 2012 öffnet
ihre Tore vom 9. bis zum 11.
Oktober in Düsseldorf.
Aluminium 2012
www.aluminium-messe.com
4. Internationale Kupol ofenkonferenz mit
begleitender Fachausstellung
Der Verein Deutscher Giessereifachleute
e.V. (VDG) und
das französische Centre Technique
des Industries de la Fonderie
(CTIF) veranstalten gemeinsam
die 4. Internationale
Kupolofenkonferenz, die vom
14. bis zum 15. Juni 2012 in
Dresden (Maritim Internationales
Congress Center) stattfindet.
Der Kupolofen spielt in der
heutigen Zukunft eine zentrale
Rolle als Schmelzaggregat
für die Produktion von hochwertigem
Gusseisen. Die 4.
Kupolofenkonferenz hat das
Ziel, die neuesten Entwicklungen,
technologischen Trends
und zukünftige Anforderungen
an das Schmelzen im Kupolofen
und das Speichern
im Induktionsrinnenofen in
einem internationalen Kreis
von Fachleuten zu diskutieren.
Die Konferenz bildet die
beste Plattform zur Präsentation
interessanter Vorträge. Der
internationale Anspruch wird
unterstützt durch die dreisprachige
Ausrichtung der Konferenz:
Deutsch, Französisch
und Englisch mit jeweiliger Simultanübersetzung.
Folgende
Haupt-Themenfelder stehen
im Mittelpunkt der Konferenz:
• Rohmaterialien und Energieträger
– vom Traditionellen
zu den Alternativen
EMO Hannover 2011 puscht Geschäfte in der
internationalen Werkzeugmaschinenindustrie
Zum Abschluss der EMO Hannover
2011, der Weltleitmesse
der Werkzeugmaschinenindustrie,
zogen Veranstalter,
Aussteller und Besucher übereinstimmend
ein äußerst positives
Fazit. „Die EMO war
eine rundherum gelungene
Veranstaltung. Besucher und
Aussteller sind sich einig: Die
EMO Hannover hat mit ihrem
perfekten Verlauf ihre Position
als Weltleitmesse der Metallbearbeitung
weiter ausgebaut“,
sagte Dr. Detlev Elsinghorst,
Generalkommissar
der EMO Hannover, zum
Ende der Messe. „Die Werkzeugmaschinenindustrie
läuft
weiter auf vollen Touren. Insgesamt
wurden allein während
der sechstägigen Veranstaltung
wieder Aufträge mit
einem Volumen von mindestens
4,5 Mrd. Euro erteilt“,
fügte Dr. Wilfried Schäfer, Geschäftsführer
des EMO-Veranstalters
VDW (Verein Deutscher
Werkzeugmaschinenfabriken)
hinzu. „Damit stehen
die EMO-Aussteller nach
den hohen Auftragszuwächsen
der vergangenen Monate
noch robuster im Markt“, so
Schäfer weiter.
Sechs Tage hatten 2.037
Aussteller aus 41 Ländern in
Hannover unter dem Motto
„Werkzeugmaschinen und
mehr“ ihre neuesten Maschinen,
Lösungen und Dienstleistungen
rund um die Metallbearbeitung
präsentiert. „Die
EMO hat sich damit erneut
als einzigartiges internationales
Schaufenster für Innovationen
erwiesen. Die Innovationskraft
der Branche als Basis
für nachhaltiges Wachstum ist
beeindruckend“, sagte Elsinghorst.
Diese Innovationskraft zeigte
sich nicht nur in den technischen
Leistungsdaten der Maschinen,
sondern überall auf
der Messe auch im funktionalen,
ansprechenden Design,
das zu einer leistungsfähigen
modernen Maschine heute
einfach dazugehört.
Im Mittelpunkt der Veranstaltung
standen vor allem Innovationen
und Lösungen rund
um das Thema Nachhaltigkeit
in der Produktion. „Die EMO
hat gezeigt, wie intensiv die
Hersteller insbesondere auf
Energieeffizienz in ihren Anlagen
setzen. Der sparsame Einsatz
von Energie und Rohstoffen
wird im Wettbewerb immer
mehr zum entscheidenden
Kriterium für den Erfolg
im Weltmarkt“, ist sich Elsinghorst
sicher.
Die Aussteller lobten vor allem
die hohe Internationalität der
Besucher. Knapp 40 % der
EMO-Gäste kamen aus dem
Ausland. „Mit ihrem hohen
Anteil internationaler Besucher
ist die EMO in der Branche
einmalig. Das ist ihr wesentlicher
Erfolgsfaktor“, resümierte
Schäfer. Die EMO
spiegele die voranschreitende
Globalisierung wider. Bei den
ausländischen Fachbesuchern
verschoben sich die Anteile
von den europäischen hin zu
den asiatischen und südame-
342 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

J o u r n a l
rikanischen Besuchern um gut
6,5 Prozentpunkte. Damit erreichte
die EMO auch bei der
Aufenthaltsdauer Spitzenwerte.
„Jeder vierte Besucher
blieb mehr als drei Tage auf
der EMO“, berichtete Schäfer.
Die positive Stimmung in der
Branche zeigte sich in den
Messehallen. Mehr als die
Hälfte der Besucher hatte Entscheidungskompetenz
bei Beschaffung
und Einkauf. Entsprechend
kamen 55 %der
Fachbesucher mit konkreten
Investitionsabsichten auf die
EMO. Bei den ausländischen
Gästen waren es sogar 75 %.
Rund die Hälfte der Besucher
wollte in die Erweiterung ihrer
Kapazitäten, 20 % erstmals in
Werkzeugmaschinen investieren.
„Für die Aussteller geht
die Arbeit nach der EMO ohne
Pause weiter. Bei einer ohnehin
schon hohen Auslastung
der Kapazitäten kommen die
vielen Aufträge, die auf der
EMO geschrieben wurden,
noch hinzu“, kommentierte
Schäfer.
Die vielfältigen Rahmenveranstaltungen
machten den
EMO-Besuch zusätzlich attraktiv.
Kongresse zu den Themen
nachhaltige Produktionstechnik,
Fertigungstechnologien
für die Luft- und
Raumfahrt, Potenziale des
russischen Marktes und Nachwuchswerbung
stießen auf
reges Interesse.
Vom 19. bis zum 24. September
2011 kamen rund 140.000
Besucher aus über 100 Ländern
zur EMO Hannover 2011.
Elsinghorst: „Hochqualifizierte
Besucher aus über 100 Ländern,
tausende technische
Innovationen, ein Rahmenprogramm
für den internationalen
Know-how-Transfer
und Aufträge in Milliardenhöhe
– die EMO Hannover
ist mehr als eine Messe. Sie
ist die Weltmeisterschaft der
Werkzeugmaschinenindustrie,
und hier treten die Champions
an.“ Die EMO Hannover
2013 findet vom 16. bis zum
21. September statt.
EMO Hannover
www.emo-hannover.de
Euroguss 2012: Treffpunkt der Druckguss-
Branche in Nürnberg
Vom 17. bis zum 19. Januar
2012 trifft sich die europäische
Druckguss-Fachwelt auf
der Euroguss im Messezentrum
Nürnberg. Rund 400 erwartete
Aussteller (2010: 364
Aussteller) informieren über
neueste Technik, Prozesse und
Produkte. Über 7.000 erwartete
Druckguss-Experten aus
dem In- und Ausland nutzen
die Messe, um gleich zu Jahresbeginn
anstehende Investitionen
vorzubereiten und Lösungen
für ihre technischen
Anforderungen zu suchen. Parallel
zur Messe findet der Internationale
Deutsche Druckgusstag,
erstmals in der Halle
7, statt. Weitere Highlights:
Die Sonderschau „Forschung,
die Wissen schaf(f)t“, die Bekanntgabe
der Gewinner des
Internationalen Aluminiumdruckguss-
sowie des Zinkdruckguss-Wettbewerbs.
DAS TEAM DER
ELEKTROWÄRME INTERNATIONAL
sagt Danke für die Treue und gute Zusammenarbeit und freut sich, Ihnen
nächstes Jahr das neue Layout der elektrowärme international vorzustellen.
Erstrahlen auch Sie 2012 im neuen Glanz.
Chefredaktion:
Dipl.-Ing. Stephan Schalm
Telefon: +49 201 82002 12
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RELAUNCH 2012
Wir freuen uns auf Sie und
wünschen Ihnen frohe Festtage!
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
343

J o u r n a l
Personalien
Innovationen sind für die europäische
Druckgussbranche
im globalen Wettbewerb
von entscheidender Bedeutung.
Auf der neuen Sonderschau
„Forschung, die Wissen
schaf(f)t“ in Halle 7 präsentieren
sich rund zehn nationale
und internationale erwartete
Forschungsinstitute, Universitäten
und Fachhochschulen
mit ihrem Aus- und Weiterbildungsangebot,
ihren Dienstleistungen
und aktuellen Forschungsschwerpunkten.
Mit
dabei sind unter anderem:
• Fraunhofer-Institut für integrierte
Schaltungen IIS, Erlangen
• Hochschule Aalen mit der
Gießerei Technologie Aalen
(GTA), Aalen
• Neue Materialien Fürth
GmbH, Fürth
• TU Bergakademie Freiberg,
Gießerei-Institut, Freiberg
• Lehrstuhl Werkstoffkunde
und Technologie der Metalle
(WTM), Erlangen
• Österreichische Giesserei-
Institut, Leoben
Der Dialog zwischen Forschung
und Anwendung steht
im Fokus des Internationalen
Deutschen Druckgusstages,
der vom Verband der Deutschen
Druckgießereien (VDD)
in Kooperation mit dem Bundesverband
der Deutschen
Gießerei-Industrie (BDG) organisiert
wird. Experten diskutieren
an drei Messetagen
über innovative Forschungsergebnisse
und die Vorteile
der technologischen Nutzung.
Am Dienstag, den 17. Januar
2012, stehen die Themen Maschinentechnik
und Formen
im Mittelpunkt. Am Mittwoch,
den 18. Januar, geht
es um Trennmittel, Gießtechnik
sowie Produktentwicklung
und am Donnerstag, den
19. Januar, sowohl um Gusswerkstoffe,
Schmelztechnik
als auch um Gussbearbeitung.
Der Internationale Deutsche
Druckgusstag wird simultan
ins Englische übersetzt. Die
Teilnahme ist im Messe-Eintrittspreis
enthalten.
Bereits zum vierten Mal werden
im Rahmen der Eröffnungsfeier
der EUROGUSS am
Abend des 16. Januars 2012
besonders herausragende
Zinkgussteile von der Initiative
Zink ausgezeichnet. Der Zinkdruckguss-Wettbewerb
hat
das Ziel, die Anwendungsvielfalt,
die hervorragenden Eigenschaften
von Zinkdruckgusserzeugnissen
und nicht zuletzt
die Leistungsfähigkeit der teilnehmenden
Gießerei-Betriebe
zu präsentieren. Bei den
eingereichten Produkten werden
folgende Kriterien bewertet:
Konstruktion, Gestaltung,
Formenbau, Gießtechnik, Bearbeitung,
Oberflächenbehandlung
und dekorative Eigenschaften.
Neuentwicklungen
im Zinkdruckguss sowie
die Umstellung von anderen
Werkstoffen oder Herstellungsverfahren
auf Zinkdruckguss
werden besonders gewürdigt.
Die Expertenjury ist
hochkarätig besetzt.
Fachmesse Euroguss
www.euroguss.de
Siemens Enterprise Communications holt
Martin Kinne an Bord
Am 15. Oktober 2011 übernahm
Martin Kinne den Posten
des General Manager
Deutschland bei Siemens
Enterprise Communications,
nachdem Stefan Herrlich sich
entschlossen hat, das Unternehmen
zu verlassen. Zudem
ist Kinne Mitglied des Senior
Executive Teams.
Martin Kinne bringt viele Jahre
Erfahrung im Vertrieb und
in der Unternehmensführung
im Telekommunikations- und
IT-Sektor mit. Von 2007 bis
Anfang 2011 war er Vice President
und General Manager
der Personal Systems Group
(PSG) und Mitglied der Geschäftsführung
von HP. Zuvor
war Kinne bereits 17 Jahre
bei Siemens, zuletzt als Geschäftsführer
und Chief Marketing
Officer bei Siemens
Home and Office Communication
Devices (SHC). Weitere
Stationen bei Siemens waren
die Position des Executive
Vice President der Siemens
Mobile Networks Europe und
des Executive Vice President
für Siemens mobile Phones im
asiatisch-pazifischen Raum.
Timo Würz wird neuer Geschäftsführer der VDMA
Dr. Gutmann Habig als Geschäftsführer
der Fachverbände
„Gießereimaschinen, Hütten-
und Walzwerkeinrichtungen
und
Thermoprozesstechnik“
im Verband
Deutscher Maschinen-
und
Anlagenbau
e.V. wurde
zum 1. November
2011 von
Dr.-Ing. Timo
Würz abgelöst.
Würz (41)
übernimmt
von Habig in
dieser Position
zudem die Geschäftsführung
der entsprechenden europäischen
Verbände: CECOF
– European Committee of Industrial
Furnace and Heating
Equipment Associations, CE-
MAFON – European Foundry
Equipment Suppliers Association
sowie EUnited Metallurgy
– European Metallurgical
Equipment Association.
Dr. Timo Würz
Habig, der die Branchenorganisationen
seit 1991 führte,
verabschiedet sich in den
Ruhestand. Er lenkte in seiner
über 20-jährigen
Tätigkeit
verbandsseitig
die Geschicke
der drei
Maschinenbaubranchen
mit metallurgischem
Schwerpunkt
in einer
Phase, in der
sowohl deren
Exportorientierung
als auch
der Grad der
europäischen
und internationalen Vernetzung
stetig wuchsen. Der Aktionsradius
der Verbände wurde
damit kontinuierlich ausgebaut.
Mit der Gründung des
VDMA Fachverbandes Hütten-
und Walzwerkeinrichtungen
sowie des europäischen
Branchenverbandes unter
dem Dach von EUnited entstand
unter seiner Ägide eine
344 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

J o u r n a l
Seit Herbst
2010 verantwortete
Herr
Mattina als Mitglied
des Honsel-Vorstands
und COO die
Produktion des
Unternehmens
mit Standorten
in Deutschland,
Frankreich,
Spanien, Mexiko
sowie Brasilien.
Bei Trimet wird er das
Vorstandsteam um Dr. Mareigene
Plattform. Er war Mitbegründer
des International
Foundry Forums, einer hochkarätigen
Veranstaltung für
die Entscheider in der Welt
des Gießens.
„Unsere Mitgliedsunternehmen
sind
Anbieter industrieller
Schlüsseltechnologien,
die
ihre Innovationen
unter immer
komplexer
werdenden
Rahmenbedingungen
vorantreiben.
Das
Dr. Gutmann Habig
Mega-Thema
Energie- und
Ressourcenschonung wird
meinen Nachfolger noch lange
intensiv beschäftigen“, erklärte
Habig am Dienstag in
Frankfurt.
Würz ist gebürtiger Frankfurter.
Nach dem Studium des
Allgemeinen Maschinenbaus
an der Technischen Hochschule
Darmstadt mit Promotion
arbeitete er zunächst in der
produktionstechnischen Forschung.
Seit 2000 war er Leiter
Forschung und Technik im
Verein Deutscher Werkzeugmaschinenfabriken
– VDW
– sowie Geschäftsführer des
VDW-Forschungsinstituts. Im
Jahr 2008 übernahm er als
Stellvertretender
Geschäftsführer
im VDW
weitere Verantwortung.
„Ich übernehme
höchst interessante
und
technologiestarke
Branchenverbände,
deren Unternehmen
eine
zentrale Bedeutung
für
die industrielle Wertschöpfung
haben. Für die Verbandstätigkeit
wird dies spannende
und äußerst vielfältige
Herausforderungen bieten“,
betonte Würz. Neben den
wirtschaftlichen und technischen
Schwerpunktthemen
sieht Würz auch die Darstellung
der Branchen gegenüber
Politik, Kapitalgebern
und Öffentlichkeit als wichtigen
Teil seiner neuen Aufgaben.
Luigi Mattina wechselt zur Trimet Aluminium AG
Luigi Mattina (44), wechselte
mit Wirkung zum 1. November
2011 in den Vorstand der
Trimet Aluminium
AG, Essen.
Der Diplom-
Ingenieur der
Fachrichtung
Maschinenbau
und ausgebildete
Maschinenschlosser
kommt von
der Honsel AG,
Meschede. Im
Jahr 2006 hatte
er dort, nach
vorangegangenen
Stationen bei der AEG
und einer mehr als zehnjährigen
Karriere bei Alcoa, als Geschäftsleiter
des Werks Nürnberg
begonnen.
tin Iffert (Vorsitzender), Thomas
Reuther und Martin Söffge,
komplettieren. Mit seiner
Kernkompetenz in der Automotiveproduktion
wird Luigi
Mattina vor allem diesen Geschäftsbereich
der Trimet verstärken
und erfolgreich weiterentwickeln.
Mattina ist verheiratet
und hat drei Kinder.
Linde AG holt Thomas Blades in den Vorstand
Der Aufsichtsrat der Linde AG
hat Thomas Blades (55) als
neues Mitglied des Vorstands
bestellt. Blades folgt auf J.
Kent Masters (51), der Ende
September 2011 aus dem Vorstand
der Linde AG ausschied.
Blades wird seine Tätigkeit
spätestens zum 1. April 2012
aufnehmen.
Blades war zuletzt CEO der Oil
Gas Division des Energy Sectors
der Siemens AG. Der studierte
Elektro-Ingenieur ist
britischer Staatsangehöriger
und verfügt über eine breite
internationale Erfahrung im
Öl- und Gasegeschäft. Innerhalb
des Vorstands der Linde
AG wird er, wie sein Vorgänger,
für das Gasegeschäft des
Unternehmens in Nord- und
Südamerika sowie für das Geschäft
mit Flüssig- und Flaschengasen
und die weltweiten
Healthcare-Aktivitäten
verantwortlich sein.
Siegfried Koepp zum neuen Vorsitzenden des
VDMA NRW gewählt
Auf der Mitgliederversammlung
des VDMA NRW wurde
Siegfried Koepp, Vorsitzender
der Geschäftsführung
EMG Automation
GmbH aus
Wenden, zum
neuen Vorsitzenden
gewählt.
Nach
seiner Wahl
bedankte sich
Koepp bei seinem
Vorgänger
Dr. Reinhold
Festge,
Geschäftsführer
von Haver
& Boecker oHG, Oelde, für
dessen bisherige Tätigkeit und
erklärte: „Gemeinsam mit
den Kollegen im neuen Vorstand
werde ich mich für die
Belange der Branche in Nordrhein-Westfalen
einsetzen.
Ich werde an die bisherige Arbeit
anknüpfen, diese fortführen
und neue Themen aus der
Branche aufgreifen, um die Interessen
der Maschinenbauer
aus Nordrhein-Westfalen zu
vertreten.“
Eine große
Rolle spielen
dabei die Veränderungen,
die durch die
Umsetzung
von politischen
Maßnahmen
auf den Maschinenbau
in Nordrhein-
Westfalen zukommen,
wie
zum Beispiel das Klimaschutzgesetz.
„Mir ist es ein besonderes
Anliegen, die Leistungen,
die Wertekultur und den
Fortschritt, der erst durch den
Maschinenbau möglich wird,
zu kommunizieren und sichtbar
zu machen“, so der neue
VDMA Vorsitzende weiter.
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
345

J o u r n a l
Frank Brüggestrat wechselt in den Personalvorstand
von ThyssenKrupp Stainless
Frank Brüggestrat ist seit dem
1. September 2011 Personalvorstand
im Geschäftsbereich
Stainless Global der Thyssen-
Krupp AG in Krefeld. Damit
trat er die Nachfolge von
Klaus-Peter Hennig an, der mit
62 Jahren in den Früh ruhestand
ging. Die Vorstandsebene
wurde bei der Thyssen-
Krupp-Tochter neu geschaffen,
da der Bereich in Zukunft
eigenständig agieren soll.
Frank Brüggestrat studierte
Betriebswirtschaftslehre an
der Universität Bochum. Seine
berufliche Laufbahn begann
der Diplom-Ökonom
1990 bei Thyssen Guss in Gelsenkirchen,
wo er in verschiedenen
leitenden Personalpositionen
tätig war. 1995 wurde
er Personalleiter bei Thyssen
Guss Aluminium. 1999 verließ
Brüggestrat das Unternehmen
und ging für ein Jahr zur Norsk
Hydro. Danach kehrte er wieder
zurück und hatte die Position
des Personaldirektors
der Thyssen Umformtechnik
+ Guss (später ThyssenKrupp
Automotiv) inne. 2007 wurde
Brüggestrat Personaldirektor
von ThyssenKrupp Steel und
seit Ende 2009 ist der 48-Jährige
als Personalvorstand der
ThyssenKrupp Marine Systems
AG in Hamburg tätig.
das VDI Wissensforum ausmacht:
Seminare, Foren, Lehrgänge,
Konferenzen und Tagungen
aus Technologie und
Forschung werden kompetent
und übersichtlich präsentiert.
Die Möglichkeit, Seiten über
soziale Netzwerke oder per
E-Mail zu empfehlen, rundet
das Angebot ab.
Medien
Internet-Relaunch des VDI Wissensforums
Der neu entwickelte Eventfinder
ermöglicht eine nutzerfreundliche
Suche der Veranstaltungen
und Weiterbildungen
für Ingenieure. Struktur
und Design des Internetauftritts
wurden vollständig überarbeitet.
Direkter Zugriff auf
passende Weiterbildungsangebote,
übersichtliche Strukturen,
moderne Gestaltung:
Die neue Internetseite des VDI
Wissensforums ist seit Mitte
Oktober 2011 online. Zentrales
Werkzeug ist der neue
Eventfinder, mit dem Ingenieure
und technische Fachund
Führungskräfte Veranstaltungen
einfach und gezielt
suchen können. Die Auswahl
erfolgt nach Themen und Rubriken
– als Ergebnis werden
alle passenden Events aufgelistet,
vom großen internationalen
Kongress bis zum Seminar.
Der Eventfinder bleibt
dem Nutzer auf allen Ebenen
erhalten, so dass er auf jeder
Seite und Unterseite darauf
zurückgreifen kann. Das
Ziel für die neue Internetseite
war, dass der Nutzer einfach
und schnell genau die Veranstaltungen
findet, die zu ihm
passen.
Nach Auswahl einer Veranstaltung
bietet der Eventfinder
unter anderem den Schnellzugriff
auf das ausführliche Programm-PDF
mit detailliertem
Ablauf und den Referenten
sowie auf die bequeme Anmeldung
per Online-Formular.
Außerdem lässt sich zu jedem
Event eine eigene Unterseite
ansteuern, die alle wichtigen
Informationen im Überblick
gibt. Unternehmen, die sich
auf einer Veranstaltung als
Aussteller präsentieren möchten,
können sich hierzu ebenfalls
direkt informieren.
Insgesamt zeigt sich der neue
Internetauftritt in modernem
Design. Es vereint das Markenzeichen
des Vereins der
Deutschen Ingenieure (VDI) –
das blaue Quadrat – mit technisch
ansprechenden Bewegt-
Elementen. Das unterstreicht
den frischen Charakter, den
Wandel zu einem nachhaltigen Energiesystem
von Hans-Gerd Servatius,
Uwe Schneidewind,
Dirk Rohlfing (Hrsg.)
Springer Verlag 2011
550 Seiten, 129 Abbildungen,
Hardcover
€ 59,95 zzgl. Versand
ISBN 978-3-642-21819-4
www.springer.com
Mit den Ereignissen und Entscheidungen
des Jahres 2011
wurde eine neue Phase im
Wandel zu einem nachhaltigen
Energiesystem eingeleitet.
Das Springer-Buch Smart
Energy bringt Antworten auf
die Frage, welche konkreten
Strategien und Projekte die
Politik, Energieversorger, Technikanbieter
und junge Unternehmen
bei der Weiterentwicklung
des Energie-sektors
verfolgen. Den sogenannten
Smart-Technologien kommt
bei der intelligenten Gestaltung
einer zunehmend dezentralen
Energieversorgung eine
besondere Bedeutung zu.
Das Buch ist das Ergebnis einer
Zusammenarbeit von 47
Autoren, die in 28 Beiträgen
die verschiedenen Aspekte
des Themas beleuchten. Die
renommierten Wissenschaftler
und Berater erläutern einen
konzeptionellen Rahmen für
innovative Geschäftsmodelle,
die Gestaltung von koordinierten
Übergängen und Erfolg
versprechende Zukunftsentwürfe,
wie beispielsweise
die Entwicklung zu Smart
Cities und der Rolle der Elektromobilität.
Neben Beispielen
aus Deutschland behandeln
die Autoren auch Perspektiven
anderer Ländern wie Indien.
Das Buch richtet sich an Praktiker,
Forscher, Lehrende und
Studenten, die sich für die
Themenschwerpunkte Strategie,
Technologie und Innovation
sowie Organisation,
Wandel und Nachhaltigkeit im
Energiesektor interessieren.
Darüber hinaus ist es auch für
Menschen aus anderen Bereichen
relevant, die tiefere Einblicke
in ein aktuelles Politikfeld
von zentraler Bedeutung
für unsere Gesellschaft gewinnen
möchten.
346 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

J o u r n a l
Praxishandbuch Feuerfeste Werkstoffe
von Gerald Routschka,
Hartmut Wuthnow
Vulkan-Verlag, Essen
5. Auflage 2011
460 Seiten mit E-Book auf
DVD, DIN A5
€ 100,00 zzgl. Versand
ISBN 978-3-8027-3161-7
www.vulkan-verlag.de
Das Taschenbuch Feuerfeste
Werkstoffe erscheint nun in
der 5., vollständig überarbeiteten
und erweiterten Auflage,
erstmals in größerem Format
(A5), vierfarbig bebildert
sowie mit Datenträger.Der
Leser erhält einen ausführlichen
und detaillierten Überblick
über Aufbau, Eigenschaften,
Berechnungen, Begriffe
bis hin zur Prüfung Feuerfester
Werkstoffe und somit wichtige
Tipps für die tägliche Arbeit.
In der Neuauflage dieses Klassikers
wurden einige Kapitel
unter Hinzuziehen von neuen
Autoren bearbeitet, der Anhang
durch Anregungen aus
dem Leserkreis ergänzt, Normen-
und Literaturlisten auf
den neuesten Stand gebracht
und das Stichwortverzeichnis
deutlich erweitert. Dadurch
wird die „Gebrauchseigenschaft“
des Werkes weiter erhöht.
Wer beruflich in irgendeiner
Form mit der Feuerfestindustrie
bzw. der Thermoprozesstechnik
zu tun hat, für
den ist dieses kompakte Buch,
mit seiner Fülle von Informationen,
ein unersetzliches
Nachschlagewerk.
Für den komfortablen Gebrauch
unterwegs oder am
Arbeitsplatz sorgt der Datenträger
mit dem E-Book (DVD)
des gesamten Buches sowie
weiteren nützlichen Informationen.
Das Technik-Portal des BDG: Konstruieren und
Gießen
Ab sofort bietet die Website
„Konstruieren und Gießen“,
das Technik-Portal des BDG,
mit einem E-Mail-Newsletter
ist ein Online-Shop geplant, in
dem Ersatzteile und Zubehör
sowie Hilfsstoffe und Zusatzmittel
für die Wärmebehandlung
direkt im online bestellt
werden können.
Mit diesem neuen Angebot
setzt der BDG verstärkt auf
aktive und individuelle Kommunikation
mit Konstrukteu-
GERO Hochtemperaturöfen präsentiert neue
Website
Im neuen Look und mit detaillierten
Informationen zur Wärmebehandlung
mit GERO-
Industrieöfen präsentieren
sich die neuen Webseiten der
GERO Hochtemperaturöfen
GmbH & Co.KG in Neuhausen
bei Pforzheim. Vom Laborofen
über zahlreiche Ausführungen
an Rohröfen, Kammeröfen,
Vakuumöfen, Haubenöfen,
Bottom Loadern bis
hin zu speziellen Anwendungen,
wie Kristallziehanlagen,
erstreckt sich das weite Feld
der GERO-Industrieöfen.
Bei der Gestaltung der Homepage
(www.gero-gmbh.de)
wurde besonders Wert auf
einfache Benutzerführung
und Praxisnähe gelegt. So unterstützt
eine Übersichtstabelle
bei der Zuordnung des geeigneten
Industrieofens die
gewünschte Anwendung. Die
wichtigsten Anwendungsbereiche:
Entbindern (katalytisch,
thermisch), Pyrolyse,
Sintern, Glühen, Silizieren,
Tempern und Reduzieren, Löten,
Entgasen, Carbonisieren,
MIM. Wer sich für einen
konkreten Einsatz interessiert,
kann im Downloadbereich sofort
die technischen Daten
runterladen. Für die Zukunft
die Möglichkeit, sich regelmäßig
und zeitnah über neue
und interessante Veröffentlichungen
auf der Homepage
zu informieren.
Der Newsletter wird alle zwei
Monate versandt und stellt
die neu auf der Website erschienenen
Fachartikel, aktuelle
Publikationen sowie
branchenspezifische Terminankündigungen
für Seminare,
Tagungen und Messen vor.
ren, Entwicklern und Gussanwendern.
Neben dem Newsletter
ermöglicht die Website
auch das Abonnement
eines RSS-Feeds. Die Präsenz
auf Social-Media-Plattformen
wie Twitter und Facebook
runden die Möglichkeit ab,
sich jederzeit schnell zu informieren.
Weitere Informationen finden
Sie unter: www.kug.bdguss.
de/newsletter.
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
347

Hefte
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Die Fachzeitschrift
für elektrothermische
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elektrowärme international erscheint in der Vulkan-Verlag GmbH, Huyssenallee 52-56, 45128 Essen
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Telefax

N a c h b e r i c h t
Bild 1: Über 50 Teilnehmer
besuchten das 2. Praxisseminar
Praxisseminar vermittelt Know-how
mit vollem Erfolg
Das zweitägige Praxisseminar „Induktives
Schmelzen & Gießen von Eisen- und
Nichteisenmetallen“, das am 20. und 21.
September 2011 im Atlantic Congress
Hotel bereits zum zweiten Mal in Essen
statt fand, war mit über 50 Teilnehmern
und acht Referenten ein voller Erfolg.
Die Veranstaltung wurde organisiert
durch das Institut für Elektroprozesstechnik
der Leibniz Universität Hannover und
dem Vulkan-Verlag, vertreten durch die
Fachzeitschrift elektrowärme international.
Über die zahlreichen Teilnehmer
Bild 2: v.l.n.r. Veranstalter und Referenten:
Dipl.-Ing Stephan Schalm, Dr. Erwin Dötsch,
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake und Prof. Dr.-Ing.
Bernard Nacke
aus namhaften Unternehmen freuten
sich die Veranstalter, vor allem wegen
dem entgegen gebrachtem Vertrauen in
Puncto Know-how und Kompetenz.
Ideale Diskussionsrunde
Das Besondere am Seminar waren die
themenspezifischen Workshops, die im
Vorfeld von den Teilnehmern gewählt
wurden. Durch die Aufteilung in Workshop
1 (Eisenmetalle) und Workshop 2
(Nichteisenmetalle) konnten sich die Referenten
nicht nur detaillierter vorbereiten,
sondern auch spezifischer auf ihre
Zuhörer eingehen. Die Workshops boten
den Seminarteilnehmern damit ein ideales
Forum, um Fragen und aktuelle Problemstellungen
zur Schmelzmetallurgie
etc. mit Experten aus der Praxis zu diskutieren.
Das Seminar gab einen weitreichenden
Überblick über den aktuellen Stand des
induktives Schmelzens, Warmhaltens
und Gießen. Darüber hinaus wurden folgende
Inhalte thematisiert:
• Physikalische Grundlagen des induktiven
Schmelzens
• Aufbau und Funktion von Tiegel-, Rinnen-
und Gießöfen
• Ofenauslegung und Energieaufwand
Bild 3: Die Aussteller präsentieren dem
Fachpublikum ihre neuesten Produkte und
Innovationen
• Betriebssicherheit und Energiemanagement
• Schmelzmetallurgie und Feuerfestauskleidung
• Betrieb von Schmelz- und Gießanlagen.
Gelungener Abschluss
Wichtig war den Veranstaltern neben
einem gelungenen Seminar auch das
Wohlbefinden der Teilnehmer. In einer
Abendveranstaltung wurde herzlich zu
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
349

N a c h b e r i c h t
Speis und Trank geladen. Das lud zu interessanten
Gesprächen in gemütlicher Atmosphäre
ein.
Das positive Feedback der Teilnehmer
bewies einmal mehr, dass die Nachfrage
an Weiterbildung in Fachbranchen wie
diese, ungehalten bleibt. Alle Seminarteilnehmer
haben eine Urkunde als Teilnahmebescheinigung
erhalten. Zudem
wurde eine DVD mit allen Vorträgen,
Kontaktdaten der Referenten und Teilnehmern
sowie eine Fotoschau mit den
Impressionen der zweitägigen Veranstaltung
dazugelegt.
Bild 4: Die Teilnehmer nutzen das Seminar zum Erfahrungsaustausch
www.energieeffizienz-thermoprozess.de
Besuchen Sie auch unser nächstes Seminar:
1. Praxisseminar
Induktives Erwärmen zum
HÄRTEN&SCHMIEDEN
21.- 22. März, Atlantic Congress Hotel Essen • www.energieeffizienz-thermoprozess.de
NEU
+ 2 Workshops
+ Fachausstellung
Programm-Höhepunkte
Wann und Wo?
NEU
NEU
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bernard Nacke,
Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektroprozesstechnik
Themenblock 1 Grundlagen und Anlagendesign
• Physikalische Grundlagen der induktiven Erwärmung
• Design und Optimierung durch numerische Simulation
• Energieversorgung für die induktive Erwärmung
Themenblock 2 Induktives Härten
• Auslegung und Aufbau induktiver Härteanlagen
• Induktives Härten von Kurbelwellen
Themenblock 3 Induktive Schmiedeerwärmung
• Auslegung und Aufbau induktiver Schmiedeerwärmungsanlagen
• Energieeffizienz moderner induktiver Schmiedeerwärmer
Workshop 1 Praxisanforderungen beim induktiven Härten
Moderation Prof. Dr.-Ing. Bernhard Nacke
Workshop 2 Praxisanforderungen bei der induktiven
Schmiedeerwärmung Moderation Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
Veranstalter
Termin:
• Mittwoch, 21.03.2012
Veranstaltung (09:30 – 17:00 Uhr)
Gemeinsame Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
• Donnerstag, 22.03.2012
Zwei Workshops zur Auswahl (09:00 – 12:30 Uhr)
Ort:
Atlantic Congress Hotel Essen, www.atlantic-hotels.de
Zielgruppe:
Betreiber, Planer und Anlagenbauer von
Härte- und Schmiedeanlagen
Teilnahmegebühr:
• ewi Abonnenten oder/und
auf Firmenempfehlung: 800,00 €
• regulärer Preis: 900,00 €
MIT REFERENTEN VON: SMS Elotherm GmbH, EFD Induction GmbH, Eldec Schwenk
Induction GmbH, Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH, ABP Induction Systems GmbH
350 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
Mehr Information und Online-Anmeldung unter www.energieeffizienz-thermoprozess.de

N a c h g e f r a g t
Mit der Rubrik „Nachgefragt“ veröffenlicht die elektrowärme international eine neue Interview-Reihe zum Thema
„Energie“. Befragt werden Persönlichkeiten aus Unternehmen, Verbänden und Hochschulen, die eine wesentliche Rolle
in der elektrothermischen Prozesstechnik und der industriellen Wärmebehandlung spielen.
Folge 3: Wolfgang Andree
„Energieeffizienz darf
nicht zur Worthülse
werden“
Dr. Wolfgang Andree ist Geschäftsführer der ABP Induction
Systems GmbH. Im Interview* spricht der Unternehmer über
die Zukunft der Energiewirtschaft, technologische Herausforderungen
und verrät, was seine persönliche Energiesparleistung
ist.
■■
Energie
ewi: Der Energiemix der Zukunft: Wagen
Sie eine Prognose?
Andree: Sonne, Wind, Erdwärme, Wasser
sowie regenerative Energiequellen.
ewi: Deutschland im Jahr 2020: Wie
wird sich der Alltag der Menschen durch
den Wandel der Energiewirtschaft verändert
haben? Was tanken die Menschen?
Wie heizen Sie Ihre Häuser? Wie erzeugen
Sie Licht? Wagen Sie ein Szenario!
Andree: Energieeffizienz setzt sich in allen
Bereichen durch und führt zu drastischen
Energieeinsparungen – wir tanken
zu 70 % Strom, heizen elektrisch, LEDs
beleuchten unsere Räume.
ewi: Sonne, Wind, Wasser, Erdwärme
etc.: Welche regenerative Energiequelle
halten Sie für die mit der größten Zukunft?
* Das Interview führten Stephan Schalm
und Silvija Subasic
Andree: Die Sonne!
ewi: In welche der aktuell sich entwickelnden
Technologien würden Sie demnach
heute investieren?
Andree: Natürlich in die Induktionstechnik.
ewi: Wie schätzen Sie die zukünftige
Bedeutung fossiler Brennstoffe wie Öl,
Kohle, Gas ein?
Andree: Sie werden so wertvoll wie
heute Edelmetall werden: Edelmetalle
recyceln wir – fossile Stoffe dürfen wir
nicht verbrennen, sondern nur in höherwertigen
Prozessen einsetzen.
ewi: Und Atomkraft? Welche Auswirkungen
sind nach Deutschlands aktueller
Stellungnahme zu erwarten?
Andree: Positive Ausstrahlung: Andere
Ländern werden dem Beispiel Deutschlands
folgen. Dies wird auch zu einem
Schub bei der Entwicklung erneuerbarer
Energien führen und Deutschland hat die
Chance, Technologieführer zu werden.
ewi: Stichwort Energiewende: Welche
Änderungen müssen sich auf politischer,
auch welt-politischer, auf gesellschaftlicher
und ökologischer Ebene ergeben,
damit man realistisch von einer Wende
sprechen kann?
Andree: Was die Automobilindustrie
geschafft hat – globale Werte und
Standards – muss bzgl. der Energiewende
durch Politik und Wirtschaftsvertreter
erreicht werden: Förderprogramme
zum Einsetzen energieeffizienter Technologie
made in Germany in den BRIC-
Ländern. Einführung von Kennzahlen,
die nicht nur den Energieverbrauch des
Kühlschrankes oder des Autos angeben,
sondern die auch angeben, wie viel Energie
verbraucht wurde, um das Auto herzustellen.
ewi: Ihre Forderung an die Bundesregierung
in diesem Zusammenhang?
Andree: Weitere Förderung von energieintensiven,
mittelständischen Branchen,
um die erforderlichen Investitionen
für die Energiewende in Deutschland
tätigen zu können. Einführung von
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
351

N a c h g e f r a g t
Kennzahlen, die den Energieverbrauch
zur Herstellung der jeweiligen Produkte
belegen und Steuerung der Kennzahlen
durch finanzielle Anreize. Dabei immer
den Fokus auf die mittelständischen Unternehmen
haben.
ewi: Die erneuerbaren Energien haben
mindestens zwei Probleme: die fehlende
Infrastruktur und das Beharrungsvermögen
der Etablierten auf herkömmlichen
Energieformen. Ändert sich das in absehbarer
Zeit?
Andree: Ja, es wird sich verändern – mir
geht es aber zu langsam. Hier müssen
andere Organisationsformen gefunden
werden, um das Beharrungsvermögen
der Etablierten abzukürzen.
ewi: Unabhängig von der Energieform
und Technologie, viele halten das Stichwort
„Energieeffizienz“ für den Schlüssel
zur Energiefrage der Zukunft. Wie
schätzen Sie das Thema ein? Was halten
Sie für die bedeutendste Entwicklung
auf diesem Gebiet in der Thermoprozesstechnik-Branche?
Andree: Energieeffizienz darf nicht zur
Worthülse werden – belegbare Ergebnisse
wie 20 % bessere Energieausnutzung
als die Technik aus dem Jahr 1990
bzw. die vorhandene Technik – nur so erreichen
wir eine Energiewende.
Mit Fokus auf die Induktionstechnik
hat die Leistungselektronikentwicklung
deutlich dazu beigetragen, Energieeffizienz
mit Energieverbrauchreduktionen
von 20 % umzusetzen.
ewi: Welche Vorteile bieten Ihrer Meinung
nach elektrische Prozesswärmeverfahren?
Andree: Mit dem Einsatz erneuerbarer
Energien führt der Einsatz von elektrischen
Prozesswärmeverfahren zu einer
deutlich geringeren CO 2 -Belastung. Weitere
Vorteile: hoher Wirkungsgrad und
Reproduzierbarkeit der Vorgänge.
ewi: Wie beurteilen Sie die Entwicklung
zur Effizienzsteigerung?
Andree: Zu langsam – die installierten
Gremien haben nur Marketingwirkung
und keine Kompetenzen.
ewi: Wie wird sich der Energieverbrauch
in Industrie, Gewerbe und Haushalt Ihrer
Meinung nach verändern?
Andree: Der Energieverbrauch wird in
Deutschland jährlich zwischen 3 % und
4 % zurückgehen.
■■
Unternehmen
ewi: Welche Rolle spielt Ihr Unternehmen
heute auf dem Energiemarkt?
Andree: Wir stellen unter anderem Anlagen
zum Schmelzen her und haben in
2011 bis zum Zeitpunkt des Interviews
432 MW installierte Schmelzleistung verkauft.
Voraussichtlich werden wir die
500-MW-Zahl erreichen.
ewi: Welche Rolle spielt Ihr Unternehmen
auf dem Energiemarkt in 20 Jahren?
Andree: In unserer Zukunftsanalyse gehen
wir weiterhin von einem hohen Bedarf
aus, Materialien, insbesondere Metalle,
elektrisch zu schmelzen.
ewi: Was wird die wichtigste Innovation/das
wichtigste Projekt Ihres Unternehmens
sein?
Andree: Schmelz- und Erwärmungsanlagen
mit elektrischen Wirkungsgraden
von heute ca. 70 % auf über 80 % zu
entwickeln sowie Prozesswirkungsgrade
von heute 45 % auf über 65 % mit unseren
Kunden gemeinsam zu erreichen.
ewi: Welche Herausforderungen sehen
Sie auf sich zukommen (wirtschaftlich,
technologisch, gesellschaftlich)?
Andree: Wirtschaftlich gesehen müssen
wir die Balance zwischen teilweise
langfristigen Investition in Zukunftsprojekte
und dem kurzfristigen geschäftlichen
Erfolg meistern. Technologisch auf
der Höhe zu sein erfordert Innovationsbereitschaft
sowie gute und klare Köpfe.
Die Herausforderung für unser Unternehmen
besteht darin, weiterhin junge,
ideenreiche Mitarbeiter zu finden, die
mit uns die Zukunft gestalten.
ewi: Wie beeinflussen die EU-Erweiterung
und die Globalisierung Ihr Geschäft?
Andree: Die EU-Erweiterung hat keinen
direkten Einfluss, wohl aber die Globalisierung,
die zusätzlichen Anforderungen
an unser Unternehmen hinsichtlich
Service und Kundennähe stellt. Ich sehe
aber die Globalisierung als große Chance
für uns.
352 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

N a c h g e f r a g t
ewi: Wie wichtig ist ein Markenname
für den Produkterfolg im industriellen
Bereich?
Andree: Nicht unwichtig – das hat uns
der Wechsel von ABB zu ABP Induction
in 2005 gezeigt. Aber in unserem Geschäft
halte ich den oftmals sehr persönlichen
Einsatz unserer Mitarbeiter im Interesse
unserer Kunden für mindestens
ebenso wichtig wie einen Markennamen.
ewi: Haben Sie wegen Fachkräftemangels
Entwicklungen nicht oder nur verzögert
in Deutschland durchführen können?
Andree: Nein.
ewi: Braucht eine Führungsmannschaft
mehr Medienkompetenz, um Investoren
und Anleger zu überzeugen?
Andree: Ja, unbedingt. Klare Kommunikation
ist in allen Geschäftslagen das A
und O.
ewi: Was würden Sie in Ihrem Unternehmen
ändern wollen?
Andree: Die große Veränderung – weg
von einem kleinen Teil eines multinationalen
Konzerns und hin zu einem global
aufgestellten, mittelständischen Unternehmen
ist uns gelungen. Der Änderungsprozess
ist stetig und es liegt in
meiner Hand, alles weitere zu ändern –
im Schulterschluss mit meinen Mitarbeitern.
ewi: Wie wichtig sind Ihrem Unternehmen
Expansionen im Ausland?
Andree: Sehr wichtig im Rahmen der
Globalisierung. Dabei stehen Service und
Kundennähe im Vordergrund. Wir haben
in den letzen fünf Jahren fünf weitere
Auslandsgesellschaften aufgebaut.
ewi: Ist Ihr Unternehmen offen für erneuerbare
Energien?
Andree: Ja, unser Standort in Deutschland
wurde 2009 mit einem Preis ausgezeichnet.
ewi: Nutzt Ihr Unternehmen bereits erneuerbare
Energien?
Andree: Nein.
ewi: Wie offen ist Ihr Unternehmen für
neue Technologien?
Andree: Die Offenheit gegenüber neuen
Technologien ist eine wesentliche
Grundlage unseres Geschäftes.
ewi: Wie viel gibt ihr Unternehmen jährlich
für Investitionen aus?
Andree: Wir investieren in der ABP
Gruppe jährlich ca. 2,5 % vom Umsatz
– davon mindestens 1,5 % in Forschung
und Entwicklung.
■■
Person
ewi: Was war/ist Ihre größte Energiesparleistung
als Privatmann?
Andree: Der kontinuierliche Austausch
von elektrischen Haushaltsgeräten. In
den letzen 5 Jahren ist der Energieverbrauch
bei uns um 15 % gesunken.
ewi: Wie könnte man Ihren Umgang mit
den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern
charakterisieren?
Andree: Ich versuche, einen freundschaftlichen
und motivierenden Umgang
zu pflegen.
ewi: Was schätzt Ihr Umfeld besonders
an Ihnen?
Andree: Arbeitseinsatz und Offenheit.
ewi: Welche moralischen Werte sind für
Sie besonders aktuell?
Andree: Aufrichtigkeit und Teamgeist.
ewi: Wie schaffen Sie es, Zeit für sich
zu haben, nicht immer nur von internen
und externen Herausforderungen in Anspruch
genommen zu werden?
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
353

N a c h g e f r a g t
Andree: Ich versuche konsequent zu
sein und meinen inneren Alarmsignalen
zu folgen.
ewi: Haben/hatten Sie Vorbilder?
Andree: Ja, Mahatma Gandhi und Albert
Schweitzer.
ewi: Wie wurden Sie erzogen?
Andree: Ich bin in der DDR aufgewachsen.
Meine Eltern haben mich protestantisch
erzogen.
ewi: Was ist Ihr Lebensmotto?
Andree: Alles ist veränderbar, wenn ich
es will und Freunde dabei mitnehme.
Nichts ist so schlecht, dass es nicht für
etwas Gutes recht ist.
ewi: Welches war in ihren Augen die
wichtigste Erfindung des 20. Jahrhunderts?
Andree: Die Entwicklung der Nachrichtentechnik
und Telekommunikation.
ewi: Welche Charaktereigenschaften
sind Ihnen persönlich wichtig?
Andree: Ehrlichkeit und Warmherzigkeit.
Dr. Wolfgang Andree
• Verheiratet, 2 Kinder
• Geboren am 30.07.1952 in Buckow/Märkische Schweiz
• 1959–1969: Schulausbildung
• 1969–1972: Berufsausbildung Facharbeiter für EDV mit Abitur
• 1972–1977: Mathematik-Studium an der Humboldt Universität in Berlin
• 1977–1990: Assistent am Institut für Elektrowärme an der Technischen
Universität in Ilmenau
• Promotion zum Dr.-Ing. auf dem Gebiet der numerischen Feldberechung
• 1984: sechsmonatiger Auslandsaufenthalt an der TU Warschau
• Dez. 1990: Arbeit bei ABB Dortmund im Entwicklungszentrum
• 1990–1992: Entwicklung von Hochleistungsinduktionsöfen und Dünnbrammeninduktionserwärmungsanlagen
im Querfeld
• 1993–1996: Sales Manager
• 1996–1999: Service Manager
• Mai 1999: Geschäftsführer ABB Dortmund/Business Unit Manager ABB
Foundry Systems
• 2005: Verkauf ABB Foundry Systems und Aufbau ABP Induction
• Seit 01.11.2005: Geschäftsführer ABP Induction Systems GmbH und
Präsident der ABP Induction Gruppe
ewi: Wann denken Sie nicht an ihre Arbeit?
Andree: Wenn ich das möchte – auf alle
Fälle im Urlaub und beim Fahrradfahren.
ewi: Wie lautet ihr persönlicher Tipp an
nächste Generationen?
Andree: Jugendliche Ungeduld umzusetzen
in Handeln ist unbedingt erforderlich
– aber auch zu sagen, wenn der
Kaiser keine Kleider anhat.
ewi: Was hat Sie besonders geprägt?
Andree: Die Ereignisse in der DDR in
den Jahren 1987 bis 1990 haben mich
sehr geprägt. Dafür bin ich sehr dankbar.
ewi: Auf was können Sie ganz und gar
nicht verzichten?
Andree: Auf meine Familie und meinen
Freundeskreis.
ewi: Was wünschen Sie der Welt?
Andree: Auch wenn es manchmal noch
so dunkel ist, immer ein kleines Licht am
Horizont zu sehen und die Kraft zu haben,
sich dorthin auf den Weg zu machen.
ewi: Die Redaktion der elektrowärme international
bedankt sich für das interessante
und offene Interview.
Hotline
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354 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Energiesparpotenzial beim induktiven
Schmelzen und Erwärmen von
Metallen durch Verringerung der
Spulenverluste – Teil 2
Energy-saving potentials achievable in inductive melting and heating of
metals by cutting coil losses – Part 2
Hans Rinnhofer, Egbert Baake, Dietmar Trauzeddel
Ein erheblicher Anteil des Gesamtenergieverbrauches bei der Herstellung von
Gussteilen und Halbzeugen wird für das Schmelzen und Erwärmen der Metalle
eingesetzt. So beträgt zum Beispiel der Anteil für das Schmelzen des Einsatzmaterials
in einer typischen Gießerei zwischen 60 und 70 %. Hinsichtlich der
erforderlichen Energieeinsparung muss zum einen jeder zusätzlicher Energieverbrauch
aufgrund ungünstiger Fahr- und Betriebsweise vermieden werden und
zum anderen müssen durch technische Maßnahmen die elektrischen und thermischen
Verluste der Induktionsöfen reduziert werden.
Da bei den technisch bedingten Energieverlusten die elektrischen Verluste in
den Induktionsspulen dominieren, führt bei der weiteren Senkung des Energieverbrauches
kein Weg an der Verringerung der Spulenverluste vorbei. Die
theoretischen Ansätze zur Verringerung der Spulenverluste und die praktischen
Möglichkeiten der Umsetzung werden im Teil 1 des Beitrages erläutert. Im Teil 2
werden bezogen auf Induktionstiegelöfen als auch auf die induktiven Bolzenerwärmungsanlagen
die erreichten Ergebnisse neuerer Entwicklungen erläutert
und kommentiert. Ein Ausblick auf weitere technische Lösungsansätze schließt
den Beitrag ab.
In the production of castings and semi-finished products, a substantial part of
the overall energy input is expended on melting and heating the metal. In a typical
foundry, for instance, the proportion of energy consumed for melting charge
materials ranges between 60 and 70 %. In order to realize necessary energy savings,
it is mandatory on the one hand to avoid any additional energy consumption
associated with unfavourable process management and operating regimes.
On the other hand, electrical and thermal losses of the induction furnaces must
be reduced via appropriate engineering measures.
Since electrical losses in the induction coils account for the bulk of all technology-related
energy losses, any further attempt at cutting energy demand is
bound to address the issue of minimizing coil losses. The theoretical approaches
towards reducing coil losses and the practical options for their implementation
are outlined in part 1 of this paper. Part 2 explains and comments on the results
achieved via new developments in the design of both coreless induction furnaces
and induction-type billet heaters. The paper concludes with an outlook on
further technical solution approaches.
Darstellung aktueller Entwicklungen
Induktionstiegelöfen
Ausgehend von grundsätzlichen Überlegungen
zur Erhöhung der stromführenden
Querschnittsfläche der Spule, wodurch
eine Senkung der Stromdichte erreicht
wird, wurden spezielle Spulenkonstruktionen
entwickelt und erfolgreich
eingesetzt [1].
Die neue Spulenkonstruktion ermöglicht
ohne weitere Umbauten den Einsatz
in vorhandenen Tiegelöfen und damit
ein relativ einfaches Austauschen gegenüber
einer herkömmlichen Spule. So
wurde ein vorhandener 24-t-Tiegelofen,
der zum Schmelzen von Kupferlegierungen
eingesetzt wird, mit der neuen Spule
ausgerüstet (Bild 1).
Die erreichten Ergebnisse sind im Bild 2
zu sehen: Bei einer Vergrößerung der
stromführenden Fläche der Spule auf
160 % gegenüber der herkömmlichen
Spule wurde eine Energieeinsparung von
9 % erreicht. Die Masse des gesamten
Spulenprofils der Neukonstruktion nahm
dabei nur um 10 % zu. Dabei ist festzustellen,
dass die über eine Langzeitmessung
ermittelte Energieeinsparung sich
recht genau mit den theoretisch berechneten
Werten deckt. Aufgrund der positiven
Ergebnisse wurden die weiteren
Tiegelöfen des betreffenden Unternehmens
ebenfalls mit der neuen Spule aus-
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
355

Fa c h b e r i c h t e
Bild 1: Kupferschmelzofen
mit
eingebauter energiesparender
Spule
Fig. 1: Copper
melting furnace
with built-in energy-saving
coil
gerüstet. Inzwischen sind diese neuen
Spulen bereits mehrere Jahre im Einsatz.
Auch in weiteren Induktionstiegelöfen,
die zum Schmelzen von Stahl und Gusseisen
verwendet werden, wurde die
neue Spulenkonstruktion eingesetzt. Da
die Spulenverluste bei den Eisengusswerkstoffen
im Vergleich zu Kupferwerkstoffen
geringer sind, wie bereits weiter
oben erwähnt, liegt die Energieeinsparung
bei Verwendung der neuen Spule
auch niedriger und zwar bei ca. 5 %.
Bei dem Einsatz in einem 8-t-Ofen, der
mit einer Nennleistung von 8.000 kW
betrieben wird, wurde beim Schmelzen
von Gusseisen auf 1.450 °C der Energieverbrauch
von 510 kWh/t auf 475 kWh/t
reduziert. Unter Beachtung dieser Resultate
ergeben die Berechnungen für den
Einsatz der neuen Spulenkonstruktion
in Aluminiumschmelzöfen eine Reduzierung
des Energieverbrauches von 7 %.
Bolzenerwärmungsanlagen
Bei der so genannten Magnetheizertechnik
kommt eine mit Gleichstrom betriebene
supraleitfähige Spule zum Einsatz.
Für den eingesetzten Spulenwerkstoff
liegt die Sprungtemperatur, d. h. die
Temperatur bei der die Supraleitfähigkeit
einsetzt, im Temperaturbereich von
80 K. Ein entsprechendes Kühlaggregat
mit Stickstoff oder Helium als Kühlmittel
muss dafür sorgen, dass die Spule ständig
auf diesem Temperaturniveau gehalten
wird.
Der Einsatz von Gleichstrom bedingt,
wie bereits oben ausgeführt, dass durch
Rotation des zu erwärmenden Bolzens
in einem zeitlich konstanten Magnetfeld
die Induktionswirkung erzeugt wird. Mit
der Veränderung der Drehzahl des Bolzens
kann die Frequenz des elektromagnetischen
Wechselfeldes im Bolzen beeinflusst
werden.
Bild 2: Ergebnisse der neuen Spulenkonstruktion beim Schmelzen von Kupfer im Induktionstiegelofen
Fig. 2: Results obtained using the new coil design in melting of copper in an induction crucible
furnace
Für die technischen Details einer derartigen
industriell eingesetzten Anlage zur
Erwärmung von Aluminiumbolzen wird
auf die entsprechende Veröffentlichung
hingewiesen [2]. Der energetische Vorteil
dieser Technik - für das Erwärmen
von Aluminiumbolzen wird, da die Spulenverluste
minimal sind, ein Wirkungsgrad
von ca. 80 % angegeben – ist unübersehbar.
An dieser Stelle ist anzumerken,
dass hier unter Wirkungsgrad immer,
wenn nicht anders bezeichnet, der
Gesamtwirkungsgrad einer Anlage verstanden
wird.
356 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Festzustellen ist, dass bei dem Magnetheizer
ohne zusätzlichen Aufwand, anstatt
der üblichen Netzfrequenz von
50 Hz, mit einer niedrigen Frequenz gearbeitet
werden kann. Damit kann eine
höhere Eindringtiefe der Wirbelströme
im Bolzen und somit eine geringere radiale
Temperaturdifferenz während des
Aufheizvorganges erreicht werden. Im
Ergebnis wird von einer schnelleren Erwärmung
und Durchsatzsteigerung gesprochen
[3].
Der letzte Vorteil hält sich allerdingswiederum
bezogen auf Aluminium und
übliche Bolzendurchmesser – in Grenzen
wie die nachstehende Berechnung zeigt
(Bild 3). Verglichen wurde die induktive
Erwärmung auf 500 °C eines Aluminiumbolzens
(Durchmesser 152 mm)
auf einer konventionellen Erwärmungsanlage
(50 Hz, 510 kW) und einem Magnetheizer
(4 Hz, 360 kW). Zwar unterscheiden
sich die maximalen Temperaturen
(560 °C zu 534 °C beim Magnetheizer),
aber Heizzeit und Ausgleichzeit
zeigen nur marginale Unterschiede. Damit
kommt es nur zu einer geringen Steigerung
des stündlichen Bolzendurchsatzes
von 48,0 auf 49,5 Bolzen beim Magnetheizer.
Übereinstimmend dazu wird von [4] ausgesagt,
dass eine erzielbare Durchsatzleistungssteigerung
durch eine Frequenzabsenkung
erst bei Blockdurchmessern
größer 200 mm erreicht wird. Dies ist
dadurch begründet, dass das Verhältnis
von Bolzendurchmesser zu elektromagnetischer
Eindringtiefe größer wird und
der Erwärmungsprozess des Bolzens in
erster Linie durch die Wärmeleitfähigkeit
des Einsatzgutes bestimmt wird.
Dabei ist anzumerken, dass beim Erwärmen
von Bolzen aus Werkstoffen mit einer
wesentlich schlechteren Wärmeleitfähigkeit
im Vergleich zu Aluminium, die
Unterschiede wesentlich deutlicher ausfallen
werden. Dies trifft z. B. auf Stahlbolzen
zu. Hier soll noch darauf hingewiesen
werden, dass bei den modernen
Umrichterschaltanlagen, insbesondere
wenn sie in IGBT-Technik ausgeführt
sind, prinzipiell das Arbeiten mit einer
niedrigeren Frequenz möglich ist. Ein derartiges
Anlagenkonzept macht allerdings
nur dann Sinn, wenn damit nennenswerte
Vorteile erzielt werden können.
Beim Einsatz der Magnetheizertechnik
sind einige Faktoren zu beachten, die aus
der völlig neuen technischen Lösung für
die Bolzenerwärmung resultieren.
Bild 3: Vergleich der Bolzenerwärmung zwischen einer konventionellen Anlage und einem
Magnetheizer
Fig. 3: Comparative assessment of billet heating for a conventional installation and a magnetic
heater
Vorteilhaft ist die Tatsache, dass Bolzen
mit unterschiedlichem Durchmesser
ohne Verschlechterung des elektrischen
Wirkungsgrades auf der gleichen Anlage
erwärmt werden können. Inwieweit
unterschiedlichen Bolzenlängen ohne
Beeinträchtigung der gleichmäßigen Erwärmung
der Stirnflächen verarbeitet
werden können, lässt sich nicht sicher
beurteilen. Vorgenommene numerische
Simulationen [5] zeigen auf, dass bei dieser
Technologie die Gefahr der Überhitzung
der Enden der Bolzen besteht.Außerdem
ist festzustellen, dass nur ein lineares
Temperaturgefälle (Taper) möglich
ist und eine gezielte Temperaturkorrektur
eines axial ungleichmäßig vorgewärmten
Bolzens nicht erfolgen kann.
Nicht beurteilen lassen sich die Bedenken
hinsichtlich möglicher Beschädigung
und Deformation des Bolzens aufgrund
der hohen Anpress- und Antriebskräfte
an den Stirnseiten und eventueller Unwuchtprobleme
beim Erwärmen von
nicht symmetrischen Bolzen, insbesondere
bei größeren Bolzendurchmessern.
Die Praxis wird zeigen, ob diese neue
Technik universell für das Erwärmen von
Bolzen zum Einsatz kommen kann, oder
ihre technologische Anwendung begrenzt
ist.
Fazit
Bei den Bolzenerwärmungsanlagen konnte
mit dem Einsatz mehrlagiger Spulen –
4 bis 7 Lagen sind durchaus üblich – eine
deutliche Senkung der Spulenverluste
und damit Senkung des Energieverbrauches
erreicht werden. Bezogen auf die
Erwärmung von Aluminiumbolzen konnte
der Wirkungsgrad von 50 auf 60 %
verbessert werden [6]. Dabei konnte die
Verwendung von wassergekühlten Hohlprofilen
für die Spulen beibehalten werden,
die allerdings unabhängig der Wicklungslage
das gleiche Profil aufweisen.
Damit ist das Energiesparpotenzial des
Prinzips von mehrlagigen Spulen noch
nicht erschöpft; weitere Überlegungen
gehen von folgendem aus.
Theoretische Berechnungen weisen
nach, dass ein der jeweiligen Wicklungslage
angepasstes Spulenquerschnittsprofil
– mit zunehmender Lage der Wicklungen
von innen nach außen ist eine Reduzierung
der Profilhöhe vorzunehmen –
zu weiteren Senkung der Spulenverluste
führt [7]. Es wird eingeschätzt, dass damit
ein Wirkungsgrad – wiederum bezogen
auf Aluminiumbolzen – von 65 bis
70 % erreichbar ist.
Die zweite Überlegung besteht darin,
bei mehrlagigen Spulen die Röbeltechnik
einzusetzen. Dabei wird wie bei elektrischen
Großmaschinen der elektrische
Leiter in mehrere parallele Teilleiter aufteilt.
Diese Teilleiter werden isoliert voneinander
verdrillt. Durch die Verdrillung
der Teilleiter (Röbelstabwicklung) wird
eine Verringerung der Spulenverluste erreicht.
Durch diese Technik konnte, wie
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
357

Fa c h b e r i c h t e
in [8] berichtet wurde, bei einem induktiven
Erwärmer mit einer Leistung von
1 MW der spezifische Energiebedarf
bei der Erwärmung von Aluminiumbolzen
gegenüber einem konventionellen
Induktionserwärmer (keine mehrlagige
Spule!) von 260 kWh/t auf 180 kWh/t
gesenkt werden.
Wenn es gelingen würde, beide Lösungsansätze
zu verbinden und damit
eine optimierte mehrlagige Spule in Röbeltechnik
fertigungs- und betriebssicher
zu bauen, ist das Erreichen eines Wirkungsgrades
von bis zu 75 %, bezogen
auf das Erwärmen von Aluminium, vorstellbar.
Aus den langjährigen Erfahrungen
im Spulenbau ist dazu festzustellen,
dass nicht an dem Erzielen eines derartigen
hohen Wirkungsgrades zu zweifeln
ist, aber die Lösung der fertigungstechnischen
Probleme und die Gewährleistung
einer hohen Betriebssicherheit die
eigentlichen Schwierigkeiten darstellen.
Aus diesen Gründen gibt es bei Induktionstiegelöfen
noch keinen industriellen
Einsatz von mehrlagigen Spulen in Röbeltechnik,
obwohl beim Schmelzen von
Gusseisen damit eine Energieeinsparung
von 10 % gegenüber einer konventionellen
Spule zu erzielen wäre. Aber auch
der Einsatz von supraleitfähigen Spulen
besitzt noch ausreichend hohes Potenzial,
so z. B. die Entwicklung eines Spulenmaterials
das im Temperaturbereich von
80 K effektiv mit Wechselstrom betrieben
werden kann.
Die Anwendung könnte dann sowohl in
Induktionstiegelöfen als auch in Bolzenerwärmungsanlagen
ohne größere technologische
Einschränkungen erfolgen
und eine fast völlige Reduzierung der
Spulenverluste ermöglichen. Bezogen
auf den Einsatz in Induktionstiegelöfen
setzt dies aber voraus, dass die thermische
Isolierung der Spule und die Beherrschung
des hohen Temperaturgradienten
erfolgreich gelöst werden.
Literatur
[1] Schmitz, W.; Trauzeddel, D.: Erfolgreiche
industrielle Anwendung optimierter
Induktionsspulen für Mittelfrequenzschmelzöfen.
elektrowärme international
(2008) Heft 1, S. 19–23
[2] Bührer, C.; Hagemann, H.; Kellers, J.;
Ostermeyer, B.; Witte, W.: Effiziente
magnetische Blockerwärmung mit
Gleichstrom. elektrowärme international
(2009) Heft 1, S. 19–23
[3] Interview Redaktion: Magnetische Blockerwärmung:
Stimmt das Potenzial für
eine kommende Standardlösung? elektrowärme
international (2010) Heft 2,
S. 123–126
[4] Beer, S.: Moderne Ofenkonzepte bei der
induktiven Erwärmung von großformatigen
Bolzen für Strangpresslinien. elektrowärme
international (2005) Heft 2,
S. 80–84
[5] Zlobina, M.; Nacke,E.; Nikanarov, A.:
Adaptive Induction System for Heating
of Aluminium Billet by Rotation in DC
Magnetic Field. International Scientific
Colloquium, Modelling for Electromagnetic
Processing, Hannover, October
27–29, 2008
[6] Schluckebier, D.: Neuer verlustarmer Induktionsofen
zum Erwärmen von Metallbolzen.
elektrowärme international
(1984) Heft B3, S. 134–137
[7] Bran, S.; Pesteanu, O.: PShort Considerations
on Optimum Heights of Conductors
Situated in Slots. Proceedings of
the 4 th international conference on optimization
of electrical and electronoc
equipments. Edited by Transilvana University
of Brasov; Faculty of Electrical Engineering,
Brasov, May 12–14, 1994
[8] Research and innovation at Capenhurst.
Metallurgia (1980) Nov., S. 591–594
Dr. Hans Rinnhofer
Otto Junker GmbH
Simmerath-Lammersdorf
Tel.: 02473 601-520
E-Mail: rin@otto-junker.de
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
Institut für Elektroprozesstechnik
Hannover
Tel.: 0511 762-3248
E-Mail:
baake@etp.uni-hannover.de
Dr. Dietmar Trauzeddel
Otto Junker GmbH
Simmerath-Lammersdorf
Tel.: 02473 601-342
E-Mail: tra@otto-junker.de
Relaunch 2012
Weitere Informationen und die neuen Mediadaten finden Sie unter:
www.elektrowaerme-online.de
358 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Schätzung der Stahlbadtemperatur
im Lichtbogenofen
Temperature estimation of liquid steel in electric arc furnaces
Matthias Andersson, Klaus Krüger, Ansgar Jüchter, Uwe Braun
Das exakte Erreichen der gewünschten Abstichtemperatur ist ein Kriterium für
den energieeffizienten Betrieb von Lichtbogenöfen. Die zugehörige, teilmanuelle
Messung der Schmelzbadtemperatur erfolgt stichprobenartig über Einmal-
Thermoelemente. Dieses Verfahren ist aufwändig und kostspielig. So besteht
die Zielsetzung, die Schmelzbadtemperatur vorherzusagen. Der Beitrag stellt
verschiedene Verfahren zur Temperaturschätzung gegenüber.
One criterion for an energy-optimized operation of electric arc furnaces is to
reach the required tapping temperature precisely. The related, partially manual
measurement of the melt temperature is carried out with disposable thermocouples.
This process is time-consuming and expensive. Therefore development target
is to predict the temperature of the liquid steel by using theoretical models.
This paper will present different methods for estimating the melt temperature.
Einleitung
Bei der Herstellung von Stahl im Lichtbogenofen
werden Stahlschrott und
gegebenenfalls Eisenschwamm (direktreduziertes
Eisen) mittels elektrischer
und chemischer Energie eingeschmolzen.
Hierbei wird ein erheblicher Anteil
der Produktionskosten durch die für den
Schmelzprozess erforderliche Energie
verursacht. Daher ist es ein wesentliches
Ziel, den Produktionsprozess energieeffizient
zu gestalten.
Üblicherweise wird der Stahlschrott bei
abgeschaltetem Lichtbogen und zur Seite
geschwenktem Ofendeckel über Körbe
in das Ofengefäß chargiert. Dahingegen
wird der Eisenschwamm während
der Flüssigbad-Phase durch eine Öffnung
im Ofendeckel kontinuierlich in das
Ofengefäß gefördert. Bei der kontinuierlichen
Zuführung ist es wünschenswert,
die Temperatur des Stahlbades zu überwachen,
da diese signifikant in die Effizienz
des Schmelzprozesses eingeht. Zu
steuern ist die Temperatur über die elektrische
Leistung sowie über die Förderrate
des Eisenschwamms.
Bei dem im Rahmen der Forschungsarbeiten
betrachteten Lichtbogenofen,
dem 205 MVA Drehstrom-Lichtbogenofen
der ArcelorMittal Hamburg GmbH
beträgt die Abstichtemperatur 1.620 °C.
Dieser Wert gewährleistet die Verarbeitbarkeit
in den Folgeprozessen. Für eine
hohe Energieeffizienz ist es somit insbesondere
zum Abstich hin zwingend erforderlich,
die aktuelle Temperatur der
Schmelze zu kennen. Eine zu hoch geschätzte
Temperatur erfordert nach der
entsprechenden Messung einen weiteren
Aufheizprozess, eine zu niedrige
Schätzung geht mit einer unnötigen
Überhitzung der Schmelze einher.
Übliche Erfassung der Stahlbadtemperatur
Nach dem Chargieren des Stahlschrottes
wird das Ofengefäß mit dem Ofendeckel
verschlossen. Die Elektroden werden an
die Oberfläche des Stahlschrottes verfahren,
um anschließend die Lichtbögen
zu zünden und so mit dem Einschmelzen
des Stahlschrottes zu beginnen. Mit
fortschreitender Prozessdauer nimmt der
Anteil an nicht aufgeschmolzenem Material
ab, bis schließlich das gesamte Einsatzmaterial
als flüssige Stahlschmelze im
Ofengefäß vorliegt. Im Falle der kontinuierlichen
Förderung von Eisenschwamm
wird der zugehörige Startzeitpunkt gewöhnlich
über die spezifische, je Tonne
Stahlschrott eingebrachte elektrische
Energie festgelegt.
Die erste Messung der Stahlbadtemperatur
wird zu einem Zeitpunkt veranlasst,
zu welchem, nach Ansicht des Ofenbedieners,
das Einsatzmaterial vollständig
aufgeschmolzen ist und mit der für den
Abstich notwendigen Überhitzung begonnen
werden kann. Es handelt sich
üblicherweise um eine teilautomatisierte
Messung, die manuell durch den
Schmelzer veranlasst wird und anschließend
automatisiert über einen Lanzenroboter
erfolgt [1]. Nach der Veranlassung
der Messung wird die Ofentür geöffnet,
eine Messsonde verfährt an die Oberfläche
der Schmelze und wird kurzzeitig in
das Stahlbad getaucht. Hierbei wird die
Stahlbadtemperatur über ein Thermoelement
in der Messsonde erfasst. Im Anschluss
verfährt der Lanzenroboter die
Messsonde zurück in die Ausgangsposition
und die Ofentür wird wieder geschlossen.
Die Anzahl an durchgeführten
Temperaturmessungen während einer
Charge liegt im Ermessen des zuständigen
Schmelzers, wobei das Einhalten eines
gewünschten Temperaturprofils bei
einer möglichst geringen Anzahl von
Messungen gefordert ist.
Herausforderungen bei der
Erfassung der Stahlbadtemperatur
Bei der direkten Messung der Stahlbadtemperatur
mittels Thermoelement ergeben
sich mehrere Herausforderungen.
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
359

Fa c h b e r i c h t e
Bild 1: Lichtbogenofen
ArcelorMittal
Hamburg GmbH
Fig. 1: Electric arc
furnace ArcelorMittal
Hamburg GmbH
Tabelle 1: Betrachteter Ofen
Table 1: Observed furnace
Typ des Lichtbogenofens
Typische Schmelzleistung
Einsatzmenge
Drehstrom
95 MW
165 t
Typischer Anteil
Eisenschwamm
Förderrate
Eisenschwamm
Power-on-Zeit
30 … 75 %
1 … 5,5 t/min
44 min
Abstichtemperatur 1.620 °C
So ist es mit diesem Messverfahren nicht
möglich, die Temperatur kontinuierlich
zu erfassen. Verfahrensbedingt kann die
Messung jeweils nur zu diskreten Zeitpunkten
stattfinden, der gesamte Vorgang
vom Veranlassen einer Messung bis
zum endgültigen Abschluss dauert etwa
20 Sekunden. Für eine optimierte Prozessführung
ist allerdings eine kontinuierliche
Erfassung aller Zustandsgrößen,
und somit auch der Stahlbadtemperatur,
erforderlich. Wegen der hohen Stahlbadtemperaturen
von bis zu 1.700 °C
und möglichen Beeinträchtigungen der
Messsonden in Folge der Schaumschlacke
kommen Einweg-Sonden zum Einsatz.
Nach einer erfolgten Messung müssen
diese Messsonden manuell durch
neue Sonden ersetzt werden.
Desweiteren gilt, dass diese Form der
Messung eine erhebliche Störung des
Schmelzprozesses bewirkt. Neben dem
Öffnen der Ofentür werden die elektrische
Wirkleistung und die Förderrate des
Eisenschwamms reduziert, was neben
der verringerten Schmelzleistung zum
Zusammenfall der Schaumschlacke führen
kann.
Grundsätzlich besitzt das Messprinzip
der Temperaturerfassung mittels Thermoelementen
eine für die Erfassung der
Stahlbadtemperatur sehr hohe Präzision
von 1 K absoluter Messabweichung. Betrachtet
man allerdings das gesamte Verfahren
dieser Temperaturerfassung, so
können verschiedene Effekte auftreten,
welche die gemessene Temperatur verfälschen.
Es gilt den Zustand der Schmelze
zu berücksichtigen. Durch eine inhomogene
Temperaturverteilung kann es
auch bei konstanter Eintauchtiefe und
Position zu fehlerhaften Messwerten
kommen.
Ferner besteht die Möglichkeit, dass sich
zum Zeitpunkt der Messung nicht eingeschmolzenes
Material im Ofengefäß befindet.
Auch wenn die Temperaturmessung
dann die Temperatur des flüssigen
Stahls an sich korrekt erfasst, stellt diese
jedoch nicht die gesuchte Temperatur
dar. Gesucht ist der Energieinhalt der
Schmelze und damit die mittlere Temperatur
des gesamten Einsatzmaterials.
Dieser Fall kann insbesondere dann auftreten,
wenn grobstückiger Schrott, welcher
beispielsweise Bären enthält, chargiert
wird und sich im Bereich des Bodens
oder der Wand des Ofengefäßes
befindet.
Ein ähnlicher Effekt kann bei der kontinuierlichen
Zuführung von Eisenschwamm
entstehen. Ist die Förderrate des Eisenschwamms
zu hoch, so hat dies eine Anhäufung
von nicht eingeschmolzenem
Eisenschwamm zu einem so genannten
Eisberg zur Folge, wodurch die mittlere
Temperatur ebenfalls nicht korrekt erfasst
wird. Entsprechend haben der Zeitpunkt
der Messung und der Prozesszustand
im Ofen einen großen Einfluss auf
die Qualität der Messung.
Methoden zur Schätzung der
Stahlbadtemperatur
Die Stahlbadtemperatur generell und
insbesondere die Abstichtemperatur
sind entscheidende Kenngrößen des
Schmelzprozesses. Zur kontinuierlichen
Schätzung dieser Temperaturen existieren
bereits verschiedene Methoden.
Wesentliche bisherige Ansätze zur kontinuierlichen
Schätzung der Stahlbadtemperatur
basieren auf der Energiebilanz
des Schmelzprozesses und damit
auf den eingesetzten Stoff- und Energiemengen.
Hierbei werden die Parameter
der Modelle anhand chemischer
und physikalischer Grundlagen definiert
und/oder mittels empirischer Untersuchungen
vergangener Chargen ermittelt.
Anschließend werden die Modelle
für die kontinuierliche Berechnung der
Temperatur im Prozessverlauf herangezogen,
wobei üblicherweise keine fortlaufende
Anpassung der Parameter infolge
neuer Chargen erfolgt. Die Genauigkeit
solcher Modelle liegt damit in der
Größenordnung von 25 bis 30 K Standardabweichung
[2, 3]. Der zugehörige
Schätzfehler liegt deutlich oberhalb
der Forderungen des Prozessbetreibers.
Dieser erwartet ein Toleranzband in der
Größenordnung von ±10 K.
Ergänzend zu diesen energiebasierten
Temperaturmodellen wurde am BFI eine
Methode zur kontinuierlichen Messung
entwickelt [3]. Bei dieser wird nach dem
Einschmelzen des Schrottes die Temperatur
während des Überhitzens kontinuierlich
gemessen, um so die Abstichtemperatur
präziser zu erreichen als dies mit
konventionellen Messungen über Thermoelemente
möglich wäre. Hierzu wird
die Temperatur zunächst über ein konventionelles
Modell geschätzt, zusätzlich
wird jedoch in den letzten Minuten des
Prozesses eine Messsonde in das Stahlbad
getaucht, welche die Wärmestrahlung
der Stahlschmelze mittels eines
Lichtleiters zu einem Pyrometer leitet.
Dabei wird die Glasfaser in die Schmelze
nachgeführt und somit eine quasi kon-
360 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Bild 2: Darstellung des Modells und der Parameter
Fig. 2: Structure of the model and parameters
Bild 3: Verlauf der elektrischen Wirkleistung und der Förderrate des
Eisenschwamms
Fig. 3: Time characteristics of electric power and feeding rate of
sponge iron
tinuierliche Messung ermöglicht. Dieses
Verfahren stellt gegenüber dem energiebasierten
Modell eine Verbesserung
dar, es wurde bislang an einem Induktionsofen
und einem Pfannenofen getestet
[3]. Zu berücksichtigen sind die nicht
unerheblichen Betriebskosten.
Ein auf den Methoden der künstlichen
Intelligenz (KI) basierender Ansatz zur
Schätzung der Stahlbadtemperatur wird
von Fernández et al. in [4] beschrieben.
Um den Zeitpunkt des Erreichens der Abstichtemperatur
festzustellen, wird die
Temperatur des Schmelzbades mit Hilfe
eines neuronalen Netzes geschätzt. Als
Variablen dienen diesem Modell Stoffgrößen,
die eingebrachte elektrische
Energie, verschiedene Prozesszeiten, der
eingebrachte Sauerstoff, der zugeführte
Kohlenstoff sowie akustische Kenngrößen
des Prozesses. Die Genauigkeit dieser
Methode liegt im Bereich der energiebasierten
Modelle.
Statistisches Modell als
Lösungsansatz zur Schätzung
der Stahlbadtemperatur
Aufgrund der extremen Umgebungsbedingungen
im Lichtbogenofen ist eine
präzise, kontinuierliche Messung der
Stahlbadtemperatur nicht möglich. Daher
ist der Einsatz von Modellen zur
Vorhersage der Temperatur erforderlich.
Grundsätzlich ist die Energiebilanz
des Prozesses ein geeigneter Ausgangspunkt.
Diese weist jedoch sowohl bezüglich
der Eingangs- als auch bezüglich
der Ausgangsgrößen erhebliche Unsicherheiten
auf. Insbesondere sind der
Zustand des Schrotts, die reale Abgaszusammensetzung
und die Verschlackungsenthalpie
zu nennen. So ist ein
Modellfehler von 30 K beachtenswert
Bild 4: Temperaturverlauf
des Modells
und der Messung
Fig. 4: Behavior of
the predicted and
the measured temperature
gering, insbesondere, wenn man sich vor
Augen hält, dass für eine Erhöhung der
Stahlbadtemperatur um 30 K nur etwa
1 % der eingebrachten Energie erforderlich
ist.
Im Folgenden wird ein neuer Ansatz zur
Schätzung der Stahlbadtemperatur im
Lichtbogenofen (Bild 1) vorgestellt, bei
welchem eine kontinuierliche Schätzung
der Temperatur über ein lineares, statistisches
Modell erfolgt. Der Ansatz wurde
am Institut für Automatisierungstechnik
in Zusammenarbeit mit der ArcelorMittal
Hamburg GmbH entwickelt. Die wesentlichen
Kenndaten des zugehörigen
Ofens sind in Tabelle 1 zusammengestellt.
Wie eine ausführliche Korrelationsuntersuchung
zeigt, hängt die Badtemperatur
bei gegebenem Ofen und gegebener
Fahrstrategie im Wesentlichen von
• der Menge des Stahlschrotts,
• der Menge des Eisenschwamms,
• der zugeführte elektrische Energie
• der Prozessdauer
ab. So bilden diese Parameter unter Berücksichtigung
einer physikalischen Beschreibung
der Vorgänge im Lichtbogenofen
die Eingangsgrößen des Modells
(Bild 2). Den größten Einfluss weisen die
elektrische Energie und der kontinuierlich
zugeführte Eisenschwamm auf, deren
Verläufe in Bild 3 beispielhaft für
eine Charge dargestellt sind. Charakteristisch
ist die stark variierende Förderrate
des Eisenschwamms. Diese resultiert
aus der Anpassung an die aktuellen Prozesserfordernisse.
Insbesondere gegen
Ende des Schmelzprozesses, während
der Überhitzungsphase, treten starke
Veränderungen bezüglich des Prozesszustandes
auf.
Die Parameter des Modells werden stetig
adaptiert, wodurch Veränderungen
der Eigenschaften des Ofens, des Stahlschrottes
und des eingesetzten Eisenschwamms
berücksichtigt werden.
In Bild 4 ist eine Charge einer Versuchsreihe
mit gezieltem Warmfahren und
Abkühlen als Beispiel einer kontinuierlichen
Schätzung zu sehen. Es ist der Verlauf
der vom Modell geschätzten Stahlbadtemperatur
im Vergleich zur mittels
Tauchtemperatursonden durchgeführten
Messung dargestellt. Die Schätzung
nutzt den ersten Temperaturmesswert
als Referenz, alle weiteren Messwerte
gehen hier nicht mit in die Schätzung
ein.
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
361

Fa c h b e r i c h t e
Erfolgen weitere Temperaturmessungen,
ist eine Steigerung der Genauigkeit des
Modells in Folge einer Adaption möglich.
Allerdings ist die vollständige Adaption
nicht sinnvoll, da die Temperaturmessung
nicht zu jedem Zeitpunkt den
realen Prozesszustand abbildet. So beispielsweise
durch die Trägheit beim Einschmelzen
von Eisenschwamm. Allgemein
haben modellbasierte Schätzverfahren
den Vorteil gegenüber einer reinen
Temperaturmessung, dass sie keine
Abhängigkeit von der Erfahrung des Bedieners
aufweisen.
Die Integration weiterer Prozessgrößen
ist für die weiterführende Optimierung
des Modells vorstellbar. Trotz der geringen
Anzahl an Eingangsgrößen hat das
Modell in einer ersten Versuchsreihe eine
Genauigkeit von 11 K Standardabweichung
erreicht, wobei einige deutliche
Ausreißer (Bild 5) in der Schätzung des
Modells zu berücksichtigen sind.
Im derzeitigen Entwicklungsstand wird
das Temperaturmodell in das Prozessleitsystem
des Stahlwerkes integriert. Ziel
ist es mit Hilfe der Temperaturschätzung
des Modells sowie weiteren Kenngrößen
des Prozesses eine energieoptimale Regelung
der Eisenschwamm-Förderrate zu
realisieren.
Fazit
Bei der Stahlherstellung im Lichtbogenofen
besteht das Ziel die gewünschte Abstichtemperatur
exakt zu erreichen, da
diese zur energieeffizienten Produktion
beiträgt. Darüber hinaus wird eine kontinuierliche
Verfolgung der Stahlbadtemperatur
insbesondere bei der kontinuierlichen
Zuführung von Eisenschwamm für
eine optimale Prozessführung gefordert.
Die direkte Messung dieser Temperatur
über Thermoelemente ist nur zu diskreten
Zeitpunkten möglich und weist verfahrensbedingt
Nachteile gegenüber
einer modellbasierten Schätzung der
Stahlbadtemperatur auf, da keine kontinuierliche
Verfolgung der Temperatur im
Lichtbogenofen möglich ist.
Für die kontinuierliche Schätzung der
Stahlbadtemperatur existieren Verfahren,
die auf verschiedenen Ansätzen
basieren. Bei konventionellen Verfahren
wird die Temperatur fortlaufend anhand
der Energiebilanz des Prozesses geschätzt,
wobei es Ansätze gibt, die Präzision
dieser Verfahren durch Referenzmessungen
zu steigern. Ein anderer, auf
den Methoden der KI basierender Ansatz
nutzt ein neuronales Netz zur Schätzung
der Badtemperatur. Der Schätzfehler der
bisherigen Ansätze liegt in der Größenordnung
von 25 K Standardabweichung.
Es wurde ein neues Modell vorgestellt,
das auf den physikalischen Vorgängen
basiert und laufend angepasste Parameter
verwendet. Hierdurch finden sich
verändernde Eigenschaften der eingesetzten
Materialien und des Ofens Beachtung.
Die bisher erzielten Genauigkeiten
der Schätzung von Stahlbad- und
Abstichtemperatur sind erfolgversprechend.
Prinzipiell ist eine weitere Optimierung
der Ergebnisse durch das Einbeziehen
weiterer Eingangsgrößen sowie durch
Einbeziehung weiterer Temperaturmessungen
möglich. Das Modell wird derzeit
in das Prozessleitsystem des Stahlwerkes
integriert und soll als Grundlage für
eine weiterführende Verbesserung des
Schmelzprozesses durch die Automatisierung
der Eisenschwammzufuhr dienen.
Literatur
Bild 5: Abweichung
bei der Prognose
der Abstichtemperatur
Fig. 5: Deviation of
the predicted tap
temperature
[1] Glitscher, W.; Kendall, M.: Thermocouple-based
continuous temperature
measurement systems in continuous
casting operations. Stahl und Eisen 128
(2008) 9, Verlag Stahleisen GmbH, Düsseldorf,
S. 87–92
[2] Kleimt, B.; Weinberg, M.; Bongers, J.;
Schöring, M.: Dynamic prediction of
melt temperature for optimized energy
input and temperature control in steelmaking.
METEC InSteelCon, Düsseldorf,
27. Juni bis 1. Juli 2011
[3] Köchner, H.; Lamp, T.; Fischer, H.: Neue
Techniken der kontinuierlichen optischen
Temperaturmessung im Stahlwerk. Stahl
und Eisen 129 (2009) 3, Verlag Stahleisen
GmbH, Düsseldorf, S. 39–45
[4] Fernández, J.; Gabal, V.; Montequin, V.;
Balsera, J.: Online estimation of electric
arc furnace tap temperature by using
fuzzy neural networks. Engineering Applications
of Artifical Intelligence 21
(2008), S. 1001–1012
[5] Caffery, G.; Warnica, M.; Molloy, N.,
Lee, M.: Temperature homogenisation in
an electric arc furnace steelmaking bath.
Proceedings of the International Conference
on CFD in Mineral & Metal Processing
and Power Generation. CSIRO Minerals,
1997, S. 87–100
[6] Book, A.: Berührungslose Temperaturmessung
von Metallschmelzen. elektrowärme
international 69 (2011) 2,
S. 161–164
Dipl.-Ing.
Matthias Andersson
Helmut-Schmidt-Universität /
Universität der Bundeswehr
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uwe.braun@arcelormittal.com
362 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Der Induktionsofen als Schmelzaggregat
für die Stahlerzeugung
Teil 1 – Merkmale von Induktionsöfen in der Stahlerzeugung
The induction furnace as a melting facility in steel production
Part 1 – Features of induction furnaces used in steel production
Mohamed Chaabet, Erwin Dötsch
Die Weltstahlerzeugung erlebt seit einiger Zeit ein rasantes Wachstum: In den
letzten 10 Jahren stieg die Jahresproduktion von 851 Mt/a in 2001 auf 1417 Mt/a
in 2010, was vor allem durch das Wachstum in China begründet ist. Der Anteil
der Elektrostahlerzeugung mit dem Lichtbogenofen als klassischem Schmelzaggregat
liegt weltweit (ohne China als Sonderfall mit 90 % Oxygenstahlanteil)
bei etwa 45 %, mit steigender Tendenz. Nach Entwicklung der Induktionstechnologie
mit Umrichterleistungen von über 40 MW für Tiegelöfen mit über 65 t
Fassungsvermögen bietet sich der Induktionsofen für kleinere Ministahlwerke als
alternatives Elektro-Schmelzaggregat an. Neben dem Wegfall der Elektrodenkosten
und den geringen Anforderungen an das elektrische Netz liegen dessen
Vorteile hauptsächlich im hohen Ausbringen der Einsatzstoffe und in der niedrigen
Umwelt- und Arbeitsplatzbelastung. Diese Merkmale des Induktionsofens
werden in Teil 1 des vorliegenden Beitrags in deren besonderer Bedeutung für
die Stahlerzeugung beschrieben. Im zweiten Teil des Fachbeitrags werden dann
Beispiele für den Einsatz des Induktionsofens im Stahlwerk vorgestellt.
Global steel output has now been growing extremely rapidly for a prolonged
time; in the past ten years alone, annual production has risen from 851 million
t/a (in 2001) to 1417 million t/a (2010), as a result, primarily, of growth in
China. Electric steel production using the electric arc furnace as the classical
melting facility is around 45 % world-wide, with a rising trend (but excluding the
special case of China, where oxygen-route steel holds a 90 % share of production).
Following the development of induction technology and inverter outputs
of over 40 MW for crucible furnaces with capacities of above 65 t, the induction
furnace is now available as an alternative electrical melting installation for use
in smaller mini steel mills. The benefits of this technology can be found in high
feed-material efficiencies and low environmental and workplace burdens, in addition
to the absence of electrode costs and the only modest demands made on
the power-supply grid. These features of the induction furnace and their special
significance for steel production are examined in Part 1 of this article. The second
part of the article then focuses on examples of the use of induction furnaces
in the steelmaking plant.
Einleitung
Stahl ist mit Abstand der wichtigste industrielle
Werkstoff für die Güterproduktion
und den Anlagenbau, wie aus der
Mengendarstellung der weltweit produzierten
Hauptwerkstoffe in Bild 1 hervorgeht
[1]. In Bild 2 zeigt sich die etwa
seit 1950 laufende rasante Entwicklung
der Weltstahlerzeugung, die nach der in
2006 erfolgten Schätzung von Ameling
in 2010 etwa 1.500 Mt/a erreichen sollte.
Aus der in Bild 3 dargestellten jährlichen
Rohstahlerzeugung der verschiedenen
Regionen während der letzten zehn
Jahre wird deutlich, dass trotz des Einbruchs
in 2008/2009 diese Jahrestonnage
mit 1.417 Mt/a annähernd erreicht
wurde. Wichtigster Grund dafür ist das
außergewöhnliche Wachstum in China,
wo sich die Jahrestonnage von 152 Mt in
2001 auf 627 Mt in 2010 mehr als vervierfacht
hat [2].
Stahl – weltweit wichtigster
Werkstoff mit hoher Recyclingquote
Die Stahlerzeugungsverfahren sind von
einer hohen Recyclingquote des Stahlschrotts
geprägt, die im industriellen Bereich
und bei Kraftfahrzeugen zwischen
85 und 90 %, im privaten Bereich bei
50 % liegt [3]. Somit wurde Schrott als
Rohstoff für die Stahlerzeugung mit einem
Anteil von 40 bis 45 % zum fast
gleichberechtigten Partner von Eisenerz.
In Bild 4 sind die Verfahrenswege der
Stahlherstellung schematisch dargestellt,
darin links und rechts außen die beiden
Hauptverfahren, nach denen weit über
90 % des Stahls hergestellt werden,
nämlich die Linien “Hochofen/Sauerstoff-Blaskonverter“
mit größtenteils Erz
als Rohstoff und “Lichtbogenofen“ mit
Schrott als wichtigster Rohstoffbasis [4].
Den Verfahren entsprechend unterscheidet
man zwischen Oxygen- und Elektrostahl.
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
363

Fa c h b e r i c h t e
Bild 1: Welterzeugung der wichtigsten Werkstoffe 1970/2006 in
Mt/a [1]
Fig. 1: Global production of the most important materials
1970/2006, in million t/a [1]
Bild 2: Entwicklung der Weltstahlerzeugung nach Ameling [1]
Fig. 2: The trend in global steel production, after Ameling [1]
Bild 3: Rohstahlerzeugung in den Jahren 2005 bis 2010 [2]
Fig. 3: Production of crude steel from 2005 to 2010 [2]
Bild 4: Verfahrenswege der Stahlerzeugung [4]
Fig. 4: Processing routes in steel production [4]
Der Elektrostahl-Prozess ist gekennzeichnet
durch seine Flexibilität und
auch bei kleineren Stahlwerkseinheiten
(so genannte Ministahlwerke mit 300
bis 1.200 kt/a) gegebene Wirtschaftlichkeit
sowie durch die geringere Umweltbelastung,
indem im Vergleich zum
Oxygenverfahren weniger Staub, CO 2 ,
NO x und Schlacke anfallen [5]. Daraus
folgt weltweit, mit Ausnahme von China
und Japan, ein relatives und absolutes
Wachstum der Elektrostahlerzeugung.
Die Bilder 5 und 6 zeigen,
dass in den Ländern des Nahen Ostens,
in der Türkei und in Indien dieser
Trend besonders zum Tragen kommt.
In China dagegen beruht das Wachstum
hauptsächlich auf Oxygen-Stahlwerken
in großen Einheiten, so dass
der vergleichsweise gemäßigte Anstieg
der Elektrostahlerzeugung von 24 Mt
in 2001 auf 64 Mt in 2010 zu dem relativ
niedrigen Anteil des Elektrostahls
von unter 10 % führt. In der übrigen
Welt (ohne China) stieg die Elektrostahlerzeugung
von 323 Mt/a in 2001
auf 350 Mt/a in 2010 mit einem Anteil
von 44 bis 46 % an der Gesamtstahlerzeugung
[2].
Wie in Bild 4 dargestellt, besteht ein
Teil des Schmelzgutes für die Elektrostahlerzeugung
aus so genanntem
Eisenschwamm, der im Direktreduktionsprozess
hergestellt wird, wobei
aufbereitete Eisenerzpellets im festen
Zustand durch ein Heiz- und Reduktionsgas
aus Kohlenmonoxid und
Wasserstoff oder auch durch Kohle
vom Sauerstoff befreit werden [6].
Das so erzeugte poröse Produkt „Ei-
364 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
senschwamm“ wird im Englischen mit
DRI (Direct Reduced Iron) bezeichnet.
Es fällt nach der Reduktion mit einer
Temperatur von 600 bis 900 °C an und
wird häufig im heißen Zustand zu HBI
(Hot Briquetted Iron) verpresst. Das Direktreduktionsverfahren
hat in den Regionen
wirtschaftliche Bedeutung, wo
statt verkokbarer Kohle Erdgas als Ressource
für das Reduktionsgas oder vergasbare
Kohle zur Verfügung stehen.
Die in Bild 7 aufgeführten DRI-Tonnagen
zeigen, dass besonders im Nahen
Osten und in Asien, hier hauptsächlich
in Indien, diese für die Direktreduktion
günstigen Bedingungen vorliegen.
Demnach werden in Indien mit der
DRI-Produktion von 30 Mt/a bei einem
nutzbaren Fe-Anteil des DRI von 85 %
die 41 Mt/a Elektrostahl zu 62 % aus
Eisenschwamm hergestellt. Weltweit
beträgt dieser DRI-Anteil 15 % mit
wachsender Tendenz.
Für die weiter wachsende Weltstahlerzeugung
ist zu erwarten, dass die Recyclingquote
des Stahlschrotts mindestens
auf dem derzeitigen hohen Niveau
bleibt und die Bedeutung des DRI
als Schmelzgut ansteigt. Daraus ergibt
sich ein weiteres Wachstum der Elektrostahlerzeugung.
Die technisch und
wirtschaftlich interessanteste Komponente
ist dabei das Schmelzaggregat
“Elektroofen“. Hier zeichnet sich ab,
dass neben dem etablierten Lichtbogenofen
auch der Induktionsofen zum
Einsatz kommen wird, wie im Folgenden
zunächst anhand seiner charakteristischen
Merkmale, dann in Teil 2 des
Beitrags durch Anlagenbeispiele gezeigt
wird.
Bild 5: Elektrostahlerzeugung von 2001 bis 2010 [2]
Fig. 5: Electric furnace steel production from 2001 to 2010 [2]
Bild 6: Anteil der Elektrostahl- an der Gesamt-Rohstahlerzeugung in den Jahren 2001 und
2010 [2]
Fig. 6: Electric furnace steel production as a percentage of total crude steel production,
2001 and 2010 [2]
Charakteristische Merkmale
des Induktionsofens
Für den industriellen Einsatz gibt es
zwei Haupttypen von Induktionsöfen,
nämlich den Induktions-Rinnenofen
und den ‐Tiegelofen. Als Schmelzaggregat
für Eisenwerkstoffe hat der Rinnenofen
inzwischen nur noch untergeordnete
Bedeutung, so dass die folgenden
Ausführungen sich auf den Tiegelofen
beziehen. In Bild 8 ist eine solche
Induktionsschmelzanlage schematisch
dargestellt. Ihre Hauptkomponenten
sind die Stromversorgungseinheit (mit
Transformator, Frequenzumrichter und
Kondensatorbatterie), der Tiegelofen
selbst, das Chargiersystem, die Kühl-
Bild 7: DRI-Produktion in Mt/a in 2001, 2005 und 2010 [2]
Fig. 7: DRI production in million t/a in 2001, 2005 and 2010 [2]
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
365

Fa c h b e r i c h t e
Bild 8: Aufbau
einer Induktionsschmelzanlage,
Bauart ABP
Fig. 8: Structure of
an induction melting
installation,
ABP type
Der Tiegelofen selbst ist ein einfach aufgebautes
Schmelzaggregat, das entsprechend
Bild 8 im Wesentlichen aus dem
Feuerfesttiegel, der ihn umgebenden
Spule und aus einem tragenden Stahlgerüst
besteht. Die von Wechselstrom
durchflossene Spule erzeugt ein elektromagnetisches
Feld, das im metallischen
Schmelzgut Wirbelströme induziert, die
nach dem Joule’schen Gesetz zur Erwärmung
und schließlich zum Schmelzen
der Einsatzstoffe führen.
Somit wird die Wärme ohne Übertemperatur
direkt im Schmelzgut erzeugt, so
dass die in brennstoff- oder lichtbogenbeheizten
Öfen bei der Energieübertragung
anfallenden Emissionen im Induktionsofen
nicht entstehen. Der Staubanfall
liegt in Abhängigkeit von der Qualität
der Einsatzstoffe bei 0,5 bis 1 kg/t
Schmelze, der Schlackenanteil bei 10 bis
15 kg/t. Weitere Vorteile der überhitzungsfreien
Energieübertragung bestehen
darin, dass kein voreilender Feuerfestverschleiß
durch überhöhte Wandtemperaturen
eintritt, die Gasaufnahme
aus der Atmosphäre stark eingeschränkt
wird und dass vor allem der Abbrand der
Einsatz- und Legierungsstoffe minimal
ist.
systeme für Stromversorgung und Ofenspule,
die Rauchgasabsaugung sowie
das Leitsystem für die Prozesssteuerung
[7]. Die Anlage ist durch die folgenden
Merkmale gekennzeichnet.
Energieübertragung ohne
Übertemperatur
Induktive Badbewegung
Wie die schematische Darstellung in
Bild 9a zeigt, verläuft der vom Spulenstrom
erzeugte magnetische Fluss zum
Teil durch die Schmelze, zum größten Teil
durch die zwischen Spule und Schmelze
befindliche Tiegelwand [8]. Die außen
liegenden Blechpakete bilden einen magnetischen
Rückschluss und führen damit
das äußere magnetische Streufeld
so, dass eine unzulässige Erwärmung der
umgebenden Ofenkonstruktion verhindert
wird.
Bild 9: a) Feldbild eines Mittelfrequenz-Tiegelofens, b) Kraftverteilung und Strömungsverlauf
[8]
Fig. 9: a) Field image of a medium-frequency crucible furnace, b) Power distribution and
flow pattern [8]
Aus dem Zusammenwirken der in der
Schmelze induzierten Wirbelströme und
der magnetischen Induktion entstehen
elektromagnetische Kräfte, die im Wesentlichen
radial zur Tiegelachse gerichtet
sind und somit die Schmelze von der
Tiegelwand nach innen drücken. Dem
entgegen wirkt die Schwerkraft, so dass
sich an der Badoberfläche eine Kuppe
bildet. Darüber hinaus entsteht eine
Badströmung in Form von zwei gegeneinander
drehenden Wirbeltoroiden dadurch,
dass der radiale Druck auf die
Schmelze aufgrund des Ausstreuens des
Feldes an den Spulenenden etwa auf
halber Spulenhöhe ein Maximum aufweist
(Bild 9b).
366 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Die induktive Badbewegung führt zunächst
zu einer idealen Homogenisierung
der Schmelze in Bezug auf die chemische
Zusammensetzung und Temperatur.
Weiterhin ist sie von Vorteil für das
Einrühren von spezifisch leichten Stoffen
wie Spänen, Stanzabfällen, Shredderschrott
und Eisenschwamm. Bei geeigneter
Chargierweise werden diese Stoffe
spontan in die Schmelze eingerührt, so
dass optimale Wärmeübertragungsbedingungen
für das Schmelzen der Einzelstücke
gegeben sind.
Umrichter-Stromversorgung
Die Stromversorgung der Ofenspule erfolgt
entsprechend Bild 8 über einen
Transformator, einen Frequenzumrichter
und eine die Ofenblindleistung kompensierende
Kondensatorbatterie. Somit
stellt der Induktionsofen bei einem
cos φ von etwa 0,95 im Leistungsbereich
von 60 bis 100 % der Nennleistung für
das elektrische Versorgungsnetz eine
„rein“ ohmsche Last dar, die außerdem
zeitlich konstant, also ohne kurzfristige
Schwankungen ist. Da zusätzlich die Einschaltung
des Ofens über eine zeitliche
Rampe erfolgt, wird jede Art von Flicker
und Netzbelastung durch Rush-Ströme
vermieden. Weiterhin werden durch.
24-Puls-Auslegung des Umrichters die
5., 7., 11., und 13. der vom Wechselrichter
verursachten Oberschwingungen
weitgehend reduziert, so dass erst die
23. für das Netz wirksam wird und damit
im Normalfall ohne störende Nebenwirkung
bleibt.
Der vom Umrichter eingespeiste Strom
schwingt mit einer Resonanzfrequenz
(zwischen 60 und 110 % der Nennfrequenz),
die sich im Hochstromkreis zwischen
Ofenspule und Kondensatorbatterie
selbständig einstellt und damit eine
einfache Konstantleistungsregelung ermöglicht.
Durch variable Strom, Spannung
und Frequenz wird die verfügbare
Leistung praktisch bei jedem Zustand
des Schmelzguts im Tiegel, d. h. über
die gesamte Schmelzperiode, voll nutzbar.
Daraus ergeben sich die Hauptvorteile
der Umrichter-Stromversorgung
gegenüber dem konventionellen Netzfrequenz-Ofen,
der bei starrer Netzfrequenz
nur im Sumpfbetrieb wirtschaftlich
arbeitet: Die variable und höhere
Frequenz des Spulenstroms im Schwingkreis
mit den Variablen Strom und Spannung
erlaubt, dass man den MF-Ofen
ohne Einbuße bei der Schmelzleistung
im Chargenbetrieb, d. h. ohne Sumpf,
mit festen Einsatzstoffen betreiben und
dass man ihn bei gleichem Fassungsvermögen
mit einer mehrfach höheren Leistung
ausrüsten kann [9]. Darauf beruht
der essentielle Fortschritt gegenüber der
Situation in den 1970er Jahren, wo Anstrengungen
zum Einsatz des NF-Induktionsofens
für die Stahlerzeugung mehr
oder weniger erfolglos unternommen
wurden [10].
Betriebs- und Umweltverhalten
Das Prinzip der direkten Energieübertragung
führt zu hohem Ausbringen der
Einsatzstoffe mit geringer Staubemission,
wie oben beschrieben. Die Lärmbelastung
wird in zulässigen Grenzen unter
85 bis 83 dB(A) gehalten, indem einerseits
die lärmemittierenden Stromversorgungskomponenten
(Drossel, Umrichter,
Kondensatorbatterie) in geschlossenen
Räumen untergebracht werden und
andererseits bei der Ofenbauweise die
Forderung nach niedriger Lärmemission
berücksichtigt wird sowie Ofengehäuse
und -plattform lärmgedämmt werden
[11]. Auch die geringe Hitzebelastung
der Umgebung macht den Induktionsofen
zu einem arbeitsplatzfreundlichen
Schmelzaggregat.
Feuerfestauskleidung
Im Regelfall werden die Tiegelöfen mit
pulverförmigen Trockenmassen zugestellt,
die im Ofen zu einem monolithischen,
aber elastischen Tiegel gesintert
werden. Dabei stellt das Induktionsverfahren
besondere Anforderungen an die
Feuerfestauskleidung:
• Möglichst geringe Wanddicke, um
den Aufwand für die Kondensatorbatterie
zur Kompensation der Blindleistung
gering und den elektrischen
Wirkungsgrad hoch zu halten.
• Keine Metallpenetration in die Feuerfestwand,
da elektrisch leitende
Stoffe im Ofenfutter induktiv aufgeheizt
werden, so dass die eindringende
Metallschmelze nicht zum Stehen
kommt, sondern bis zur Spule vordringt
und dort zum Windungsschluss
oder sogar zum Austritt führt.
• Hohe mechanische und chemische
Beständigkeit, um der Beanspruchung
durch die Badbewegung standzuhalten.
Diese Anforderungen werden für das
induktive Schmelzen von Eisenguss
durch quarzitische Trockenmassen erfüllt.
Quarzit ist jedoch für die Herstellung
von Stahlschmelzen wegen unzureichender
thermischer und chemischer
Beständigkeit ungeeignet. Für diesen
Einsatz sind spinellbildende Trockenmassen
auf MgO- und Al 2 O 3 -Basis die
bevorzugten Baustoffe. Sie zeichnen
sich aus durch eine hohe Temperaturanwendungsgrenze
von über 1.750 °C
bei gleichzeitig günstigem Temperaturwechselverhalten
und geringer Infiltrationsneigung.
Das zuletzt genannte Merkmal beruht
vor allem auf der Spinellbildung während
des Sinterns der eingebrachten
Masse: Die Bildung des Spinells (MgO ·
Al 2 O 3 ) aus Magnesit und Korund ist
mit einer Volumenzunahme von 7,9 %
verbunden, die nicht nur die beim Sintern
ohne solche Reaktionen ab etwa
1.200 °C auftretende Sinterschwindung
kompensiert, sondern zu einer zusätzlichen
Verdichtung in der Sinterschicht
führt [12].
Fazit
Für die weltweit weiter wachsende Elektrostahlerzeugung
steht der Induktionsofen
als alternatives Schmelzaggregat
zum etablierten Lichtbogenofen bereit.
Er bietet verfahrens- und umwelttechnische
Vorteile, die ihn für den wirtschaftlichen
Einsatz in kleineren Ministahlwerken
interessant machen. Nachdem entsprechende
frühere Bemühungen mit
dem Netzfrequenztiegelofen nicht erfolgreich
waren, sind nunmehr mit der
Stromversorgung auf Basis von Hochleistungsumrichtern
sowie mit neutralen
und basischen Feuerfestauskleidungen
die Voraussetzungen für den erfolgreichen
Einsatz im Stahlwerk gegeben, auf
die im Teil 2 dieses Beitrags eingegangen
wird.
Literatur
[1] Ameling, D.: Ressourceneffizienz – Stahl
ist die Lösung. BDSV Jahrestagung, Berlin,
Sept. 2007
[2] World Steel Association: Steel Statistical
Yearbook 2011
[3] Krüger, K.; Pfeifer, H.: Lichtbogenöfen.
In: Pfeifer, H.; Nacke, B.; Beneke, F.
(Hrsg.): Praxishandbuch Thermoprozesstechnik,
Bd. II, 2. Auflage, Vulkan-Verlag
GmbH, Essen, 2011, S. 43–80
[4] Stahlfibel, Verlag Stahleisen, Düsseldorf
2002
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
367

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[5] Ouvradou, C.: European Perspective on
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Steelmaking Conference, Birmingham,
9–11 May 2005, pp. 15–30
[6] Schliephake, H.; Steffen, R.; Lüngen,
H. B.: Einsatzstoff Eisenschwamm und
Eisencarbid. In: Heinen, K.-H.: Elektrostahl-Erzeugung,
4. Auflage, Verlag
Stahleisen GmbH, Düsseldorf, 1997,
S. 65–76
[7] Dötsch, E.: Induktives Schmelzen und
Warmhalten. Vulkan-Verlag GmbH, Essen,
2009, S. 15–53
[8] Wie [7], S. 7–11
[9] Dötsch, E.; Doliwa, H.: Wirtschaftliches
Schmelzen in Mittelfrequenz-Induktionsöfen.
Gießerei 75 (1986) Nr. 17,
S. 495–501
[10] Dötsch, E.; Hegewaldt, F.: Schmelzen von
Stahl in Großraum-Induktions-Tiegelöfen.
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15 (1977), S. 429–433
[11] Dötsch, E.; Gillhaus, H.: Der leise Mittelfrequenz-Tiegelofen
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Fa c h b e r i c h t e
Widerstandsbeheizte Drehrohröfen
zur Wärmebehandlung von seltenen
Erden und Quarzsand
Resistant heated rotary furnaces for heat treatment of rare earth minerals and
quartz sand
Peter Wübben
Der Drehrohrofen vereint, in vielen Fällen, die in der heutigen Zeit gestellten
Anforderungen einer modernen kontinuierlichen Wärmebehandlungsanlage –
hoher Durchsatz, energieeffizient, leichte Automatisierbarkeit und gute Reproduzierbarkeit.
Durch den Einsatz moderner Hochleistungswerkstoffe ist heute
eine Vielzahl von Anwendungen realisierbar. Die vielseitigen Einsatzmöglichkeiten
von Drehrohröfen werden neuerdings erweitert durch den Einsatz bei der
Gewinnung von Seltenen Erden und hochreinem Quarzsand.
The rotary tube furnace combines, in most cases, the expectations of today of a
modern continuous heat treatment furnace - high throughput, energy efficiency,
easy automation and a reliable reproducibility. Today a number of applications
can be realized by the use of high performance materials for the rotary tube. The
various operational possibilities of rotary tube furnaces were recently extended
by applications for the production of rare earth minerals and high purity quartz
sand.
auf wenige Zentimeter beschränkt und
die Haltezeit sehr lang. Durch den zusätzlichen
Aufwand beim Be- und Entladen
wird die Produktivität stark vermindert.
Zudem kann nicht ausgeschlossen
werden, dass die Pulvereigenschaften
von der Oberfläche bis zum Boden der
Schüttung variieren. Theoretisch ließen
sich diese Probleme durch zyklisches vakuumpumpen
vermindern. Jedoch wird
der Aufwand und damit der Preis der
Ofenanlage sehr in die Höhe getrieben.
Bei empfindlichen Substanzen besteht
außerdem die Gefahr, dass Abdampfen
oder gar Zersetzung eintritt. Probleme
entstehen auch durch eine Kontamination
des Produktes durch den Werkstoff
des Transportbehälters.
Einleitung
Die steigenden Anforderungen an Rohstoffe
zur Herstellung von Gläsern,
Quarz und Keramiken für den Einsatz im
elektronischen oder medizinischen Bereich
stellen immer höhere Ansprüche an
die Reinheit, Homogenität und Oberflächenbeschaffenheit
der Ausgangspulver.
Durch immer strengere Umweltauflagen
bzw. Entsorgungskosten wird es immer
interessanter Abfallstoffe z. B. aus der
Metallverhüttung innerbetrieblich zu recyceln,
wobei häufig eine zwischengeschaltete
Aufbereitung nötig ist. Durch
thermische Behandlung lassen sich störende
Verunreinigungen organischer
und anorganischer Art zersetzen oder
direkt verdampfen.
Für alle Anwendungen gilt: optimale homogene
Eigenschaften werden nur erreicht,
wenn jedes Teilchen des Pulvers
oder Granulats die gleiche Behandlung
erfährt. Das betrifft sowohl die Temperatur-Zeit-Kurve,
als auch die Umgebungsatmosphäre,
wie z. B. den Sauerstoffgehalt
beim Kalzinieren.
Die einfachste Methode ist, die Ausgangspulver
in keramische oder metallische
Kästen, bzw. Tiegel zu füllen und
im Batch-Ofen zu behandeln. Dieses
Verfahren hat jedoch schwerwiegende
Nachteile: Das Gewicht bzw. die thermische
Masse der Container übersteigt
die des Produkts meist um ein vielfaches.
Dadurch ist ein hoher Energieverbrauch
und lange Zykluszeiten durch das Aufheizen
und Abkühlen vorprogrammiert.
Da bei Schüttgütern, manchmal noch
durch auftretende Sinterkrusten verstärkt,
die Diffusion des Reaktionsgases
stark behindert wird, ist die Schütthöhe
Da trotz der oben genannten Schwierigkeiten
ein Großteil des Pulvers zur gleichen
Zeit reagiert, müssen nachgeschaltete
Entsorgungseinrichtungen, wie Wäscher
oder Nachverbrennung für sehr
große Durchflüsse dimensioniert werden.
Die Lösung all dieser Probleme ist
ein Ofen mit kontinuierlichem, behälterlosem
Transport, bei dem die Teilchen
gleichzeitig durchmischt werden, so dass
die Exposition gegenüber der Temperatur
und Atmosphäre im Mittel homogen
bleibt: Der Drehrohrofen.
Drehrohröfen lassen sich direkt und indirekt
beheizen. Bei der direkten Beheizung
wird ein Drehrohr üblicherweise
durch Beheizung mit Brennern direkt
von innen beheizt. Vorteilhaft ist bei diesem
Verfahren, dass der Temperaturbelastung
des Rohres bei einer entsprechenden
Wärmeisolation kaum Grenzen
gesetzt werden. Die Wärmeisolation
kann so dimensioniert werden, dass das
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
369

Fa c h b e r i c h t e
Bild 1: Drehrohrofen mit Vibrationsförderer
und Nachverbrennung bis 1.500 °C
Fig.1: Rotary furnace with vibrating conveyor
and thermal post combustion up to
1,500 °C
Drehrohr außen relativ kühl bleibt und
überall frei zugänglich ist. Die Materialauswahl
und die Möglichkeiten zu mechanischer
Lagerung, Antrieb, etc. sind
kaum beschränkt. So werden extrem
große Bauformen z.B. für die Zementindustrie
möglich. Nachteilig ist bei einer
direkten Beheizung eine Vermischung
der bei der Verbrennung entstehenden
Rauchgase mit den beim Prozess entstehenden
Prozessgasen. Im schlechtesten
Fall reagieren die Rauchgase mit dem
Produkt.
Im Gegensatz zur direkten Beheizung erfolgt
bei der indirekten Beheizung die
Erwärmung des Drehrohres von außen.
Die Wärmeübertragung an das Produkt
erfolgt dabei durch die erhitzte Wand
des Drehrohres. Die Beheizung kann dabei
elektrisch als auch durch Gasbeheizung
erfolgen. Im Gegensatz zur elektrischen
Beheizung benötigen gasbeheizte
Öfen jedoch hohen Infrastrukturaufwand
und höhere Investitionskosten.
Für den Einsatz im Laborbetrieb oder für
den Betrieb von Pilotanlagen mit kleinem
Durchsatz gibt es für die Beheizung mit
Gasbrennern jedoch eine untere Grenze,
die sich durch die geringe Heizleistung
ergibt. Im Gegensatz dazu können elektrisch
beheizte Drehrohröfen auch bei
geringer Heizleistung sehr genau in der
Temperatur gesteuert werden und benötigen
bei Einsatz im Dauerbetrieb nur
wenige Ersatzteile.
Für Versuchs-, Technikums- und kleinere
Produktionsöfen – der Durchsatz (ca.
1 bis 300 dm 3 /h) wird durch die Haltezeit
und den gutspezifischen Füllgrad
des Rohres bestimmt – sind elektrisch
beheizte Drehrohröfen die geeignetere
Wahl. Die Grenzen bei keramischen,
plasmagespritzten Rohren liegen etwa
bei einem Durchmesser von D max = 600
mm und einer Länge von Lbeheizt = 5
m. Bei metallischen Rohren können die
maximalen Größen bei Temperaturen
< 600 °C auch höher liegen. Bild 1 zeigt
beispielhaft einen elektrisch beheizten
Drehrohrofen für den Laborbetrieb mit
einem keramischen Drehrohr, wie er bei
der Wärmebehandlung von hochreinem
Quarzsand zum Einsatz kommt.
Gutbewegung im Drehrohrofen
bei Gütern mit wasserähnlichem
Fließverhalten
Entscheidung für den Wärmetransport
von der beheizten Drehrohrwand an das
Produkt ist die Bewegung des Produktes
im Drehrohr. Bei der Bewegung von
Schüttgütern mit wasserähnlichem Fließverhalten
werden sieben verschiedene
Fließformen unterschieden (Bild 2).
1. Reines Gleiten: Hierbei ist die Reibung
zwischen Rohrwand und Schüttgut so
gering, dass das Gut mit zeitlich konstantem
Winkel ohne Bewegung und
Durchmischung im Ofenrohr steht.
2. Pendeln: Durch die etwas höhere
Drehzahl besteht ein fortlaufender
Wechsel zwischen Haft- und Gleitrei-
bung an der Rohrwand. Eine Durchmischung
findet ebenfalls nicht statt.
Aus diesem Grund haben diese ersten
beiden Zustände wenig praktische Bedeutung.
3. Periodisches Stürzen: Beim Übergang
von Phase 2 zu 3 ist an der
Ober- und Randfläche des Schüttgutes
eine Durchmischung zu beobachten.
Die Oberfläche des Gutes ist gekennzeichnet
durch zwei mit stumpfen
Winkel aufeinander stehenden
Ebenen.
4. Abrollen: Dieser Winkel vergrößert
sich mit zunehmender Drehzahl, sodass
sich letztendlich eine einzige
Ebene bildet, an deren Oberfläche
ein Materialtransport stattfindet, der
auch hier an der Unterseite fortgesetzt
wird.
5. Überböschen: Die Oberkante des
Schüttgutes steigt mit der Drehzahl
weiter an und rundet sich durch das
Hinabgleiten kontinuierlich ab. Die
Durchmischung wird intensiver.
6. Wellenüberschlag: Es findet über die
gesamte Querschnittsfläche hinweg
ein großer Überschlag statt, der im
Stande ist, das Schüttgut zu zerkleinern.
Diese Transportart tritt häufig
auf, wenn mit Einbauten im Rohr gearbeitet
wird
7. Zentrifugieren: Nur bei hinreichend
hoher Haftreibung zwischen Ofenwand
und Schüttgut ist der typische
Zentrifugenprozess zu beobachten,
bei dem das gesamte Gut an der Außenseite
haftet. Dieser unerwünschte
Zustand lässt sich aber häufig durch
einen zusätzlich installierten Abstreifer
wieder in Zustand 6 überführen.
Der Abstreifer (Keramik oder Metallrohr)
kann dann gleichzeitig als
Schutzrohr für Thermoelemente dienen.
Form Gleiten Kaskaden Katarakt
Unterart 1 2 3 4 5 6 7
Ablauf
Prozess Gleiten Mischen Zerkleinern Zentri fugieren
Anwendung keine Drehrohröfen und -reaktoren, Trockenund
Kühltrommeln, Kugelmühlen
Trommelmischer
keine
Bild 2: Fließformen
im Drehrohr
Fig. 2: Types of
flow behavior in rotary
furnace
370 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
Gestell und mechanischer
Aufbau
Beschickung
Die Dosierung und Beschickung eines
Drehrohres erfolgt über Vibrationsrinnen,
Förderschnecke oder Band. Rüttler
erfordern neben einer Frequenzsteuerung
meist zusätzliche flexible mechanische
Einbauten um Fördermengen exakt
einzustellen. Bei Dosierschnecken
kann der erhöhte Abrieb zu Problemen
führen. Bei Schutzgasbetrieb werden
zur kontinuierlichen Befüllung Doppelschleusen
eingesetzt.
Transport und Antrieb
Der Drehrohrantrieb erfolgt über einen
frequenzgesteuerten Drehstrommotor.
Die Durchlaufzeit lässt sich stufenlos
über Drehzahl und Anstellwinkel variieren.
Die Drehzahl für das Rohr liegt meist
im Bereich von 1 bis 10 min –1 .
Der Ofen selbst wird auf einen Kipprahmen
aufgebaut. Der Kippwinkel lässt sich
bei kleineren Öfen manuell über Drehkurbel
zwischen 0 und 10° Steigung einstellen,
bei großen Drehrohröfen (Bild 3)
über Hydraulik meist im Bereich 0 bis 5°.
Als Material für das Ofengehäuse ist die
Verwendung von Edelstahl meist sinnvoll,
da Drehrohröfen häufig in chemisch
belasteter Umgebung betrieben werden.
Das Rohr sollte auch bei Betrieb an Luft
mit Endkappen versehen sein, da sonst
speziell bei hoher Temperatur – selbst bei
leichten Kippwinkel – starke Zugeffekte
auftreten. Diese machen sich durch einen
starken radialen Temperaturgradienten
im Rohr bemerkbar. Dadurch kann
bei Temperaturregelung mit einem im
Rohr platziertem Thermoelement eine
Überhitzung der Rohrwand auftreten,
was zum Festbacken des Schüttgutes am
Rohr führt. Bei Regelung mit außen liegenden
Thermoelementen wird dagegen
die Arbeitstemperatur im Rohr nicht
erreicht. Abhängig von Rohrgeometrie,
Kippwinkel und Temperatur kann bei
fehlenden Endkappen der radiale Temperaturgradient
mehr als 100 °C betragen.
Wichtig ist, dass sich das Drehrohr leicht
wechseln lässt, ohne dass die Ofenisolation
und die Heizelemente beschädigt
werden. Bei kleineren Rohren kann man
sich damit behelfen, dass man ein langes,
leichtes Kunststoffrohr durch den
Ofen schiebt und das Rohr dann über
Bild 3: Schema eines
Hochtemperatur-Drehrohrofens
Fig. 3: Layout of
high temperature
rotary furnace
dieses einschiebt. Bei größeren Rohren
muss der Ofen teilbar bzw. mit Deckel
versehen sein um das Rohr von oben hereinsetzen
zu können.
Kühlzone
Bei kleineren Anlagen ist eine aktive
Kühlung im Gutauslass meist nur zum
Schutz der Drehlager erforderlich, da
mit dem Gut nur kleine Wärmemengen
nach außen transportiert werden. Meist
ist Ventilatorenkühlung mit Umgebungsluft
ausreichend. Höhere Abkühlungsraten
können durch wassergekühlte Strecken
mit Umluftventilation erreicht werden.
Für größere Austragsmengen kann
im Bereich der Kühlzone das Drehrohr in
Metall ausgeführt und direkt über Düsen
mit Wasser gekühlt werden. Die nötige
Kühlzonenlänge hängt vom Durchsatz,
Korngröße, maximal möglicher Austragstemperatur
und dem Material des Auffangbehälters
ab.
Auffangbehälter
Das Gut wird oft nach Durchlaufen der
Kühlzone batchweise in einem Behälter
aufgefangen oder mit einem Förderband
kontinuierlich zu nachgeschalteten
Anlagen transportiert. Bei Mikrowellenund
Mikrowellenhybrid-Drehrohröfen
(Bild 4) werden Quarzglasrohre oder Keramikrohre
verwendet. Muss ein Metallrohr
verwendet werden, kann die Mikrowelleneinspeisung
nur durch die Stirnseiten
des Rohres realisiert werden. Bei den
Mikrowellenhybrid-Drehrohröfen findet
zusätzlich eine konventionelle Beheizung
statt, wobei in der Regel elektrische Widerstandbeheizung
verwendet wird.
Drehrohr
Je nach Temperatur und Brenngut können
verschiedene Rohrtypen zum Einsatz
kommen. Möglicher Abrieb und Verunreinigung
des Brenngutes und Reaktionen
(chemisch oder nur „Anbacken“ des
Brenngutes am Rohr) sind zu berücksichtigen.
Dieses Problem tritt verstärkt bei
feinen Pulvern auf, so dass bei kritischen
Substanzen eine Vorgranulation nötig
werden kann. Bei Pulvern, die zum Kleben
neigen, kann es sinnvoll sein, einen
Abstreifer oder eine Kette zu montieren.
Metallische Drehrohrwerkstoffe
Gängige Materialien sind je nach Anwendung
und chemischer Belastung 1.4841
bis 1.050 °C, 1.4828 bis 950 °C, Inconel
bis 1.150 °C und neuerdings APM ® (Fe-
CrAl) bis 1.300 °C. Metallrohre sind mechanisch
robust, erlauben hohe Aufheizund
Abkühlraten, die Einbauten – z. B.
Schnecken und Abstreifer – sind relativ
einfach realisierbar. Die geringe Härte
kann aber durch Abrieb zur Verunreinigung
des Brenngutes führen, da metallische
Hochtemperaturwerkstoffe relativ
viele und zum Teil auch kritische Legierungsbestandteile,
z. B. Ni,Cr enthalten.
Spezielle Legierungen kommen bei der
Wärmebehandlung von säurehaltigen
Produkten, z. B. bei seltenen Erden,
zum Einsatz. Hier hat sich der Werkstoff
Bild 4: Gas-/ Vakuumdichter Mikrowellen-
Drehrohrofen, für CVD Beschichtungen
Fig. 4: Gas and vacuum tight microwave rotary
furnace for CVD process
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
371

Fa c h b e r i c h t e
Bild 5: Temperaturverlauf
am Drehrohrende
Fig. 5: Temperature
curve at the end of
rotary tube
Keramische Rohre haben hohe Abriebsbeständigkeit,
die enthaltenen Stoffe
sind eher unkritisch und es können hohe
Einsatztemperaturen bis 1.700 °C gefahren
werden. Bei Schlicker-gegossenen
Keramikrohren sind die maximalen Abmessungen
aber sehr eingeschränkt. Mit
den plasmagespritzten Rohren lassen
sich Dimensionen bis zu einem Durchmesser
von 600 mm realisieren. Im Vergleich
zu metallischen Drehrohren ist der
Preis für plasmagespritzte Drehrohre jedoch
sehr hoch, so dass häufig mehrere
kleinere Öfen mit Drehrohren kleinerer
Durchmesser zum Einsatz kommen.
Eingesetzt werden meist Al 2 O 3 -Werkstoffe,
je nach Temperatur mit steigenden
Al 2 O 3 -Gehalten zwischen 60 bis
99,7 %. Für spezielle Anwendungen,
z. B. beim Wärmebehandeln von hochreinem
Quarzsand, kommen Drehrohre
aus hochreinem Al 2 O 3 zum Einsatz,
wobei es auch hier noch Unterschiede
in den herstellungsbedingten enthaltenen
Verunreinigungen gibt. In speziellen
Fällen macht auch der Einsatz von
SiC-Rohren Sinn. Die hohe thermische
Leitfähigkeit bewirkt eine gute Wärmeübertragung
bei hohen Durchsätzen und
lässt höhere Aufheizraten zu. Für Aluminiumoxidrohre
liegen die max. Aufheizraten
bei dicht gesinterten Qualitäten bei
120 bis 360 K/h bis 1.200 °C, darüber
bei 180 bis 360 K/h. Poröse Qualitäten
lassen bis zu 400 K/h zu. Die ebenfalls
hohe Empfindlichkeit gegenüber räumlichen
Temperaturgradienten muss bei
der Konstruktion des Ofens und beim
Eintrag großer Mengen kalten Brenngutes
berücksichtigt werden. Bei größeren
Keramikrohren empfiehlt es sich, Maßnahmen
zur Verminderung der Temperaturverteilung
am Rohrende (Bild 5) vorab
durch eine Modellrechnung (Bild 6)
abzusichern.
Bild 6: Modellrechnung
Fig. 6: Modell calculation
1.4562 bei Temperaturen bis 700 °C bewährt.
Quarz/Quarzgut Drehrohre
Die maximale Einsatztemperatur bei
nicht kontinuierlichem Betrieb für Drehrohre
aus Quarz beträgt 1.050 °C. Die
Rohre können auch bei höheren Temperaturen
bis ca. 1.450 °C eingesetzt werden.
Die bei Temperaturen über 1050 °C
stattfindende Cristoballit-Bildung führt
jedoch beim Abkühlen unter 600 °C zur
Zerstörung des Einsatzrohres. Die Zyklenzahl
und Lebensdauer eines Quarz-
Drehrohres lässt sich nur schwer vorhersagen,
da sie stark von externen Parametern,
z. B. der Luftfeuchtigkeit, abhängt.
Quarzglas als bevorzugtes Material der
Halbleiterindustrie ist in hochreiner Form
lieferbar. Eine Kontamination des Brenngutes
ist, wenn nicht der Quarz selbst
angegriffen wird, ausgeschlossen. Weiterhin
hat Quarz ein extrem gutes Thermoschockverhalten.
Keramische Drehrohre
Beheizung
Da bei den gängigen Bauformen die
Heizelemente meist der Umgebungsluft
exponiert sind, werden die aus dem normalen
Ofenbau bekannten Materialien
eingesetzt. FeCrAl (APM ® ) bis 1.400 °C,
MoSi 2 bis 1.850 °C Heizleitertemperatur.
Die maximale Temperatur im Rohr ist
ca. 50 bis 100 °C niedriger anzusetzen.
Die Heizung ist meist mehrzonig, da im
Drehrohr verschiedene Reaktionen ablaufen:
Die Aufheizphase mit Trocknung
des Pulvers mit relativ hohem Energiebedarf,
einer Zone, in der exotherme
oder endotherme Reaktionen ablaufen
können, und einer Halte- oder Abkühlphase,
bei der Wärmeverluste ausgeglichen
werden oder sogar gekühlt werden
muss. Drei Zonen sind bei kleineren
Aggregaten meist ausreichend. Auf
diese Weise kann eine hohe Temperaturgleichmäßigkeit
erreicht werden. Bei
größeren Öfen oder wenn genaue Temperaturprofile
durchfahren werden sollen,
muss die Heizzonenzahl entsprechend
erhöht werden. Aus wirtschaftlichen
(Preis) und technischen Gründen
können auch verschiedene Heizelementtypen
in den einzelnen Zonen einge-
372 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fa c h b e r i c h t e
setzt werden, da Hochtemperaturheizelemente
aus MoSi 2 im Temperaturbereich
zwischen 600 bis 900 °C sehr ungünstige
Betriebs bedingungen haben.
Bei MoSi2 muss der spätere Kippwinkel
des Ofens berücksichtigt werden, da sie
über 1.300 °C nur senkrecht ±7° betrieben
werden können.
Auslegung
Der übliche Füllgrad für Drehrohröfen
liegt bei ca. 10 % des Drehrohrvolumens.
Je nach Art und Form des Brenngutes
(Pulver, Granulat, Blättchen) kann
der Füllgrad aber auch stark davon abweichen.
So lässt sich etwa der Füllgrad
durch eingebaute Schikanen verbessern.
Ausschlaggebend für die benötigte
Ofengröße ist die notwendige Haltezeit
bei der Arbeitstemperatur. Um diese zu
ermitteln sind in der Regel Vorversuche
notwendig, da die Reaktionszeiten meist
erheblich unter denen beim Batch-Betrieb
liegen. Grund dafür ist die bessere
Exposition des Schüttgutes zur Ofenatmosphäre
und die durch den guten Wärmeübergang
verkürzten Aufheizzeiten
im Drehrohr.
Für die Auslegung gibt es verschiedene
Formeln, die das Verweilzeitverhalten
in einem Drehrohr bei variabler Ofenneigung,
Drehrohrdrehzahl und Schüttguteigenschaften
berücksichtigen. Diese
Formeln können jedoch nur sinnvoll bei
praktischen Erfahrungen mit verschiedenen
Schüttgütern eingesetzt werden.
Insbesondere bei Schüttgütern, die bei
höheren Temperaturen ihre Fließeigenschaften
drastisch ändern, indem sie
z. B. pastös werden, lassen sich verlässliche
Angaben zur Verweilzeit nur durch
Versuche gewinnen.
Fazit
Drehrohröfen lassen sich für viele kontinuierliche
Prozesse zur Wärmebehandlung
von Schüttgütern einsetzen. Sie finden
auch Verwendung bei Entwicklung
neuer Prozesse und Werkstoffe. Die Auslegung
nur nach wissenschaftlichen Formeln
ist nicht möglich und bedarf langjähriger
praktischer Erfahrung, die jedoch
von Fall zu Fall durch Versuche untermauert
werden muss.
Dr.-Ing. Peter Wübben
Linn High Therm GmbH
Eschenfelden
Tel.: 09665 9140-0
E-Mail: wuebben@linn.de
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Themenblock 3 Induktive Schmiedeerwärmung
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Moderation Prof. Dr.-Ing. Bernhard Nacke
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elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
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373

Wi r t s c h a f t u n d M a n a g e m e n t
Hyperselect – Eine alternative
Bewertungsmethode im Innovationsmanagement
Reinhard Fricke
Das Hyperselect-Diagramm bietet einen
verbesserten Weg zur Bewertung und
Auswahl von Ideen und Alternativen in
Priorisierungsprozessen – insbesondere
in kreativen Prozessen zur Problemlösung
oder Chancenfindung im Innovationsmanagement.
Schwächen alternativer
Verfahren werden diskutiert und das
Hyperselect-Verfahren mit Grundkonzept
und Anwendung vorgestellt.
Wenn es um neue oder verbesserte Produkte
und Dienstleistungen geht, sind
einerseits viele Ideen erforderlich und
andererseits benötigt man gute Filter –
d. h. zuverlässige Bewertungsverfahren
– die die besten Ideen und Optionen herauskristallisieren.
Bereits der zweifache
Nobelpreisträger Linus Pauling äußerte:
„Man muss nicht nur mehr Ideen haben
als andere, sondern auch die Fähigkeit
besitzen, zu entscheiden, welche dieser
Ideen gut sind.“
Das hier vorgestellte Hyperselect-Bewertungsverfahren
unterstützt diese Fähigkeit,
insbesondere in Management- und
Teamprozessen im Unternehmensumfeld.
Dabei steht hier die finale Bewertungsphase
im Vordergrund, in der nach
vorangegangener Aggregation von Einzelkriterien
in zwei Bewertungsdimensionen
die Zusammenführung und abschließende
Auswahl in grafischer Form
erfolgt. Ähnlich ist der Ablauf grundsätzlich
auch bei gebräuchlichen Ideenbewertungsverfahren,
die das Raster einer
2-x-2- oder 3-x-3-Matrix nutzen, das
durch seine Verwendung in der BCG-
Portfolioanalyse im Management populär
geworden ist und inzwischen in zahllosen
Varianten verwendet wird.
An dieser Stelle sind kritische Überlegungen
angebracht: Wird ein ursprünglich
in sich stimmiges und erfolgreiches Konzept
formal auf andere Bereiche übertragen,
besteht leicht die Gefahr, dass die
prinzipiellen Grenzen des Konzepts überschritten
werden. Die Folge sind dann
unzutreffende oder zumindest suboptimale
Ergebnisse. Nachfolgend wird zunächst
aufgezeigt, in welchen Fällen die
Anwendung der 2-x-2- oder 3-x-3-Matrix
generell logische Defizite aufweist.
Anschließend wird verdeutlicht, warum
auch verbreitete Ideenbewertungsverfahren
unter diesem Problem leiden können.
Schließlich wird mit dem Hyperselect-Diagramm
eine neue, verbesserte
Alternative für solche Bewertungsprozesse
vorgestellt.
Schwächen der Matrixbasierten
Verfahren
Bild 1: Bewertungsmatrix
2 x 2
mit Bewertungsdimensionen
Attraktivität
und Kompatibilität
Man kann die Positionierung von Wertepaaren
in einem zweidimensionalen Matrix-Raster
mit einem Ausschnitt aus einer
Landkarte vergleichen, in dem Ortskoordinaten
im Netz aus Längen- und Breitengraden
angeordnet werden. Den Rasterflächen
sind je nach darzustellendem
Konzept unterschiedliche Charakteristika
zugeordnet. Im Diagramm der Portfolio-
Analyse sind das bekanntlich die „Poor
Dogs“, „Question Marks“, „Stars“ und
„Cash Cows“. Aus der Positionierung
der Wertepaare lassen sich dann Aussagen
über die Zusammensetzung des Produktportfolios
und Handlungsempfehlungen
ableiten. Bei der Portfolio-Analyse
– wie auch bei vielen anderen Matrix-Verfahren
– ist dieses Vorgehen konsistent
und logisch einwandfrei, solange
die Wertepaare Paare von unabhängigen
Koordinaten darstellen. Übertragen
auf eine Landkarte würde ein Wertepaar
aus Längen- und Breitenkoordinate also
z. B. bedeuten, dass der betreffende Ort
in Niedersachsen, Hessen, Nordrhein-
Westfalen oder Sachsen liegt.
Anders sieht es jedoch aus, wenn nicht
der Ort innerhalb des Rasters maßgeblich
für das jeweilige Matrix-Verfahren und
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
375

Wi r t s c h a f t u n d M a n a g e m e n t
die daraus gewonnenen Aussagen ist,
sondern eine aus den Koordinaten zusammengesetze
Größe. Würde man sich
z. B. auf der Landkarte für alle Orte interessieren,
die von einem Bezugspunkt
den gleichen Abstand haben, wäre die
Lösung offensichtlich ein Kreis um den
Bezugspunkt und die Berechnung des
Abstands würde aus Längen- und Breitenkoordinate
über den Satz des Pythagoras
erfolgen. Würde man dagegen alle
Orte suchen, bei denen das Produkt aus
dem Längen- und dem Breitenabstand
vom Bezugsort gleich ist (konstante Fläche
der zugehörigen Rechtecke), so würde
sich eine Hyperbel ergeben.
Es ist damit ersichtlich, dass je nach Art
der Zielgröße andere mathematisch-geometrische
Größen vorzuziehen sind als
die Rechteckflächen einer Matrix. Nicht
selten wird trotzdem unkritisch die Matrix-Darstellung
gewählt, ohne den Charakter
der Zielgröße zu berücksichtigen.
Bild 1 zeigt anhand einer 2-x-2-Matrix
ein Beispiel dafür: Auf den Achsen sind
die Ideenattraktivität und die Kompatibilität
(mit dem betrachteten Unternehmen)
aufgetragen. Diese Größen setzen
sich ihrerseits aus mehreren Teilkriterien
zusammen.
Grundlagen des Hyperselect-
Verfahrens
Was ist nun die konzeptionelle Zielgröße
bei der Ideenbewertung nach den Kriterien
Attraktivität und Kompatibilität? Die
beste Idee/Alternative ist offensichtlich
diejenige, die sowohl für sich genommen
sehr attraktiv ist als auch sehr gut
zum Unternehmen kompatibel ist. „Sowohl
als auch“ bedeutet entsprechend
der Booleschen Algebra logisch eine
UND-Verknüpfung und damit mathematisch
ein Produkt, d. h.:
Ideengesamtwert = Attraktivität · Kompatibilität
bzw. W = A · K
Zur Strukturierung und Selektion bieten
sich demzufolge Linien gleichen Ideengesamtwertes
an, d. h. Hyperbeln.
Ideengesamtwert = W = const = A · K
Hyperbeln A = const / K
Die Wertebereiche für A und K werden
zweckmäßigerweise auf 1 normiert. Für
einen Kompromiss aus einfacher Handhabung
und wirksamer Selektion werden
für das grundlegende Hyperselect-
Diagramm vier Bereiche definiert, die
durch drei Hyperbeln abgegrenzt sind.
Als zusätzliche Skala wird die Winkelhalbierende
im Diagramm verwendet, was
die Orientierung erleichtert. Teilt man
diesen Diagonalmaßstab in vier gleiche
Abschnitte, so erhält man die drei Wertepaare
für (Attraktivität; Kompatibilität)
mit den Zahlenwerten (0,25; 0,25),
(0,5; 0,5), (0,75; 0,75). Legt man die drei
Hyperbeln durch diese Punkte, ergeben
sich für die zugehörigen Ideengesamtwerte
zu 0,0625; 0,25; 0,5625 (Bild 2).
Bild 2: Hyperselect-Diagramm
mit
vier Bewertungssektoren
Die Wahl der drei Hyperbeln mit diesen
Werten erlaubt nicht nur eine ausgewogene
grafische Aufteilung, sondern auch
gute Vergleichs- und Abgrenzungsmöglichkeiten
zu den Matrixverfahren.
Hyperselect versus Matrix-Raster an
Beispielen
Benennt man die vier durch die drei Hyperbeln
abgegrenzten Bewertungsbereiche
mit A, B, C und D, so zeigt sich sogleich,
dass der A-Bereich wirklich guter
Ideen (Wertigkeit > 56,25 %) im Hyperselect-Diagramm
recht klein ist. Das
Hyperselect-Verfahren legt also deutlich
härtere Maßstäbe an – oder anders gesagt:
Es zeigt auf, dass viele Ideen, die
im Matrix-Raster bereits als recht gut
betrachtet werden, im Hyperselect-Diagramm
lediglich mäßig abschneiden, da
die Zielgröße das Produkt aus Attraktivität
und Kompatibilität ist (s. o.). Für die
Ideenselektion im Unternehmen ist dieses
sehr bedeutsam, da so verhindert
wird, dass wertvolle Ressourcen für vergleichsweise
schwache Ideen verschwendet
werden.
Ideen, die unterhalb der mittleren Hyperbel,
d.h. in den Bereichen C und D, liegen,
sollten im Allgemeinen nicht weiter
verfolgt werden. Ausnahmen können
dann sinnvoll sein, wenn die Ideen zumindest
im C-Bereich liegen und entweder
sehr attraktiv oder sehr kompatibel
sind (Ideen Nr. 1 bzw. 2 in Bild 3).
Ideen im D-Bereich sind generell als unbrauchbar
zu betrachten, da ihre Wertigkeit
unter 6,25 % liegt.
Der Fokus der Aufmerksamkeit sollte
aber stets auf die Bereiche A und B
gerichtet sein. Dabei ist nicht zu vergessen,
dass selbst die mittlere Hyperbel
als Untergrenze des B-Bereichs lediglich
25 % Wertigkeit repräsentiert. Bei Ideen
knapp oberhalb der 25-%-Hyperbel ist
also die Frage angebracht, ob eine Weiterverfolgung
in einem Projekt und der
erforderliche Ressourceneinsatz tatsächlich
gerechtfertigt sind.
Die vier Wertigkeitsbereiche sind somit
wie folgt charkterisierbar:
A-Bereich – Uneingeschränkt
brauchbar:
Die Ideen sollten auf jeden Fall weiter
verfolgt werden. Der Einsatz auch größerer
Ressourcen ist gerechtfertigt. Auch
die Möglichkeiten externer Ressourcenaufstockung
sollten ggf. geprüft werden.
376 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Wi r t s c h a f t u n d M a n a g e m e n t
B-Bereich – Eingeschränkt brauchbar:
Die Ideen, sollten weiter verfolgt werden,
wenn keine A-Alternativen vorhanden
sind. Dabei ist aber stets zu prüfen,
ob die Ideen nicht durch Modifikation in
den A-Bereich gebracht werden können.
Zudem ist der erforderliche Ressourceneinsatz
eingehend abzuwägen.
Bild 3: Hyperselect-Diagramm
mit
überlagerter 2-x-2-
Bewertungs matrix
und sechs exemplarischen
Positionen
von Ideen
C-Bereich – Nur in Ausnahmefällen
brauchbar:
Beispielsweise kann eine Idee mit geringer
Attraktivität aber hoher Kompatibilität
brauchbar sein, wenn Sie ohne
großen Ressourceneinsatz schnell zu
wirtschaftlichem Erfolg zu führen verspricht
und das sonstige Unternehmensgeschäft
nicht stört. Eine Idee mit hoher
Attraktivität und geringer Kompatibilität
kann dagegen möglicherweise
(mit geringem Aufwand) an Unternehmen
verkauft werden, zu denen sie besser
passt.
D-Bereich – Unbrauchbar:
Auf Ideen unterhalb der 6,25-%-Hyperbel
sollten keine weiteren Gedanken und
Zeit verschwendet werden, selbst wenn
Attraktivität oder Kompatibilität für sich
genommen gut oder sehr gut sind. Die
Gesamtwertigkeit ist einfach zu gering.
Zum Vergleich werden hier mit dem Matrix-Verfahren
noch einige exemplarische
Fälle betrachtet:
In Bild 3 haben die durch die Punkte
3, 4 und 5 repräsentierten Ideen etwa
die gleiche Gesamtwertigkeit von rund
30 % und fallen damit in den schwachen
Teil des B-Bereichs. Nach der Matrix-Bewertung
liegen sie jedoch deutlich in unterschiedlichen
Bewertungsfeldern. Insbesondere
die Idee 4 wird deutlich überbewertet,
da sie nach der Matrix-Bewertung
bereits im Feld der besten Ideen
liegt. Die Idee 6 liegt entsprechend dem
Matrix-Verfahren zwar im schwächsten
Feld. Es wird aber der Eindruck suggeriert,
dass etwas Verbesserung der Attraktivität
und Kompatibilität aus der
Idee 6 bereits einen Gewinner machen
würde. Tatsächlich zeigt die Hyperselect-
Analyse, dass die Idee 6 noch nicht einmal
25 % der maximalen Wertigkeit liefert
und auch mit leichten Verbesserungen
bestenfalls in die schwache Zone
des B-Bereichs gelangen würde – weit
ab vom A-Bereich der uneingeschränkt
brauchbaren Ideen.
Die wesentlichen Vorteile des Hyperselect-Diagramms
bei der Ideenbewertung
sind:
1. Schwache und mittelmäßige Ideen
werden deutlicher von guten und sehr
guten Ideen getrennt.
2. Der Anspruchslevel wird damit erhöht
und nur wirklich gute Ideen werden
mit wertvollen Unternehmensressourcen
weiterverfolgt.
3. Die Zielgröße „Ideengesamtwertigkeit“
als Produkt aus Attraktivität und
Kompatibilität der Idee wird durch die
Hyperbeldarstellung logisch korrekt
und grafisch plausibel dargestellt.
4. Ideen – oder allgemein Alternativen
– mit gleicher Gesamtwertigkeit können
zusätzlich nach Attraktivität und
Kompatibilität gewichtet werden.
Fazit
Mit dem Hyperselect-Diagramm und
dem zugehörigen Bewertungsprozess
bietet sich ein flexibles und leistungsfähiges
Werkzeug für die Ideenbewertung
im Innovationsmanagement. Es überwindet
Schwächen von verbreitet verwendeten
Verfahren. Für viele Unternehmen
dürfte die schärfere Trennung guter
von schwachen Ideen von besonderem
Wert sein, da die Sicherheit bei der Ressourcenzuordnung
erhöht wird.
Dr.-Ing. Reinhard Fricke
Institut für Elektroprozesstechnik
Leibniz Universität, Hannover
Tel.: 0511 / 762 2872
E-Mail:
dr.fricke@innovationsdoktor.de
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elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
377

A u s der Pr a x i s
Neues Arc-Managementsystem
Ob im Halbleiter- oder Photovoltaikbereich,
in der Flachbildschirm – oder Architekturglasbeschichtung
– überall dort,
wo dünnste Schichten benötigt werden,
ist die Plasmabeschichtung das Verfahren
der Wahl. Die Aufbringung der
dünnen Schichten in der Plasmakammer
kann jedoch von elektrischen Überschlägen,
Arcs genannt, empfindlich gestört
werden. Ein neuer Arc-Schalter,
den HÜTTINGER Elektronik derzeit entwickelt,
bringt hier Fortschritte. Durch
ihn können Stromversorgungen Arcs zukünftig
in kürzerer Zeit erkennen und effizienter
bekämpfen.
Arcs – Akute Gefahr für die
aufgebrachten Schichten
Bei plasmagestützten Beschichtungsverfahren
zündet der Anwender in einer
Vakuumkammer in einem dünnen Gasgemisch
ein Plasma (Bild 1). In diesem
Plasma laufen chemische Reaktionen
ab. Die daraus resultierenden Produkte
scheiden sich als dünne Schicht auf dem
Werkstück ab. Zwischen den Elektroden
kommt es jedoch oft und ohne Vorwarnung
zu elektrischen Überschlägen. Diese
sogenannten Arcs können sowohl die
aufgetragenen Schichten als auch das zu
zerstäubende Material (Target) beschädigen.
Typischerweise treten Arcs 40 bis
50 Mal pro Sekunde auf, in Extremfällen
können sie sich aber auch mehrere tausend
Mal pro Sekunde ereignen. Um das
Werkstück zu schützen, muss die eingesetzte
Stromversorgung auftretende
Arcs möglichst schnell erkennen und die
Energiezufuhr abschalten, um die Entladung
zu löschen.
Um Arcs zu erkennen überwacht die
Stromversorgung mit einer integrierten
Detektionselektronik die Spannungsund
Stromaufnahme des Plasmas in der
Prozesskammer. Bei einem abrupten
Spannungsabfall und einem Anstieg des
Stromes über ein definiertes Maß geht
Bild 1: Plasmabeschichtung neutral
man davon aus, dass ein Arc vorliegt. In
diesem Fall wird die Energiezufuhr in den
Prozess durch Austasten des Generators
unterbrochen.
Allerdings kann die Stromversorgung ihre
Leistung nicht sprunghaft komplett herunterfahren.
Auch nach dem Abschalten
speist sie Restenergie in die Plasmakammer
ein, welche die Entladung aufrechterhält.
Es kann einige hundert Millionstel
Sekunden dauern, bis der Arc ganz verlischt.
Diese kurze Zeitspanne genügt jedoch
um große Schäden anzurichten.
Schnellere Arc-Elimination dank
innovativem Arc-Schalter
Um die Bekämpfung von Arcs zu optimieren,
entwickelt HÜTTINGER derzeit
mit Unterstützung des Zentralen Innovationsprogramms
Mittelstand (ZIM)
ein neues elektronisches Arc-Management.
Dieses soll Abschaltraten von bis
zu 8000 Arcs pro Sekunde erreichen. Die
wesentliche Neuerung ist die Reduktion
der Restenergie zu noch nie erreichten
niedrigen Werten durch das Trennen
des Generators von der Plasmakammer
mit Hilfe eines elektronischen Schalters.
Arcs werden mit deutlich gesteigerter
Empfindlichkeit erkannt und innerhalb
weniger Millionstel Sekunden gelöscht.
Die Vorteile liegen auf der Hand: Dank
des neuen Arc-Managements kann die
Stromversorgung praktisch jeden einzelnen
Arc augenblicklich löschen. Und dadurch
höchste Prozesssicherheit und optimale
Prozessergebnisse garantieren.
Kontakt:
TRUMPF GmbH + Co. KG (Holding)
71254 Ditzingen
Tel.: 07156 / 3030
E-Mail: info@trumpf.com
www.de.trumpf.com
378 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

A u s der Pr a x i s
Automatisches Parametrierungstool
erhöht Prozesssicherheit
Die plasmo Industrietechnik hat ein automatisiertes
Parametrierungswerkzeug
entwickelt. Das neue Softwaretool unterstützt
Produktionen effizient beim
Finden von relevanten Prozessdaten und
liefert neben dem Parametersatz automatisch
die in Normen geforderte Prüfmittelfähigkeit.
Durch die einfache Rückverfolgbarkeit
und Fehlerreduktion wird
die Akzeptanz für Prozessüberwachung
massiv zunehmen.
Die heutigen auf dem Markt verfügbaren
Softwarepakete, die das Verfahren
der Grenzkurven verwenden, haben
den großen Nachteil, dass sie in der laufenden
Produktion durch den enormen
Zeitdruck manuell auf die Breite der Toleranzbänder
angepasst werden. Somit
werden vielfach schlecht bezeichnete
Teile als gute Teile taxiert, indem man
Toleranzbänder schnell an die Messsignale
angepasst hat. Fehlerhafte Teile gelangen
somit zum Endkunden. Um dies
zu vermeiden, verfolgte plasmo hier von
Anbeginn an aus prozesstechnischen
Überlegungen eine andere Philosophie:
die Parameter sind komplett händisch zu
setzen unter Verwendung von vorhanden
Analysetools, welche komplette Produktionen
in Batchläufen simulieren. Der
Vorteil war, dass hiermit bereits der geforderte
Prüfmittelfähigkeitsnachweis einer
Prozessüberwachung erbracht wurde,
aber vielfach auch der Wunsch entstand,
beim Hochfahren einer Produktion/eines
Prozesses den betreuungsintensiven
Aufwand zum Produktionsstart zu
eliminieren.
nander. Dieses neue Verfahren erhöhte
bei ersten Testkunden die Akzeptanz für
den Einsatz einer Prozessüberwachung
durch den massiv geringeren Aufwand
(Pflege des Systems, Parameteränderungen,
Wartungsfreundlichkeit etc.).
Workflow und Prozessablauf
Für die einfache Bedienbarkeit wurde
ein selbsterklärender bedienbarer Workflow
(Bild 1) umgesetzt, damit konnte
die Software auch ersten Referenzkunden
ohne große Einschulung zum Test
zur Verfügung gestellt werden. Der Kunde
lädt im ersten Schritt eine Bauteilbeschreibungsdatei
mit einem komplexen
Bauteil mit mehreren Nähten sowie die
Messwertdateien aus der Datenbank. Im
weiteren Verlauf werden die Daten automatisch
auf Plausibilität geprüft. Aufgrund
von statistischen Kennwerten
werden Grobparameter bestimmt. Der
Vorgabe, eine bestimmte Restfehlerquote
(NIO Teile im IO Stapel) bei gleichzeitig
gegebener Pseudofehlerrate (IO Teile im
NIO Stapel) einzuhalten, gilt das Hauptaugenmerk.
Die Aufgabe ist daher auch
eine Prozessoptimierungsaufgabe, welche
als Gütekriterium die Minimierung
der Restfehlerquote und der Pseudofehlerrate
vorsieht. Eine entsprechende Gewichtung
der einzelnen Faktoren ist auch
möglich. Zusätzliche Nebenbedingungen
(z. B. möglichst weite Grenzen, möglichst
enge Grenzen) werden meist erst
im letzten Arbeitsgang bestimmt.
Plausibilitätsprüfung Aufbereitung
Die Messdaten inklusive Parameter werden
in einer Datenbank gespeichert,
welche automatisiert von der plasmo
Online-Software kommen. Manuelle
Prüfergebnisse können direkt an der Anlage
vom Mitarbeiter über ein einfach zu
bedienendes HMI eingegeben werden.
Erste Tests und bestehendes Know-how
zeigten die Notwendigkeit, dass diese
„supervised learning Methode“ nur bei
plausiblen Messdaten angewendet werden
sollte. Aufgrund der enormen Anzahl
an Messdaten, die im Zuge von Installationen
auftreten, erfolgt dies automatisch
bzw. halbautomatisch unter
Verwendung einfacher benutzergeführter
Menüstruktur. Zur Plausibilitätsüberprüfung
werden die Messdaten auf Vollständigkeit
geprüft:
• Sind alle Nähte eines Bauteiles vorhanden?
• Sind die Pegel und die Längen der Signale
in gewissen Grenzen?
Software mit lernenden Algorithmen
Das neue Verfahren mit dem plasmo Parametrierungstool
– eine Supervisor Software
mit lernenden Algorithmen – liefert
nun mit vertretbarem Benutzeraufwand
eine Parametrierung inklusive Prüfmittelfähigkeitsnachweis
und stellt eine Neuheit
in diesem Bereich auf dem Markt
dar. Der gewählte Ansatz ermöglicht die
halb automatische Parametrierung aller
relevanten Auswertealgorithmen (absolute
Signalgrenzen, Kurzzeitschwankung
und Signaldynamik) unabhängig vonei-
Bild 1: Workflow automatische Parametrierung
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
379

A u s der Pr a x i s
Die nächste Softwareversion wird produktneutral
sein und kann in Zukunft
auch andere Datenformate verarbeiten
und unterstützen.
Fazit
Bild 2: Benutzerdefinierte Blacklist und Histogramm
Unvollständige Messdaten werden automatisiert
aus der Bewertung ausgeschlossen.
Messsignale, die aufgrund ihrer
Kennwerte darauf hinweisen, dass sie
nicht zuordenbar sind oder Prozessänderungen
durchgeführt wurden, können
durch Setzen von Grenzen in den Kennwerten
ausgeschlossen werden.
Grobparameter und Feinparametrierung
Mit den auf Plausibilität überprüften
Messdaten kann eine Grobparametrierung
aus den Kennwerten gewonnen
werden unter Einbeziehung und Erfahrung
des Anlagebedieners. Kennwerte
wie Fehlergrößen werden den Kundenanforderungen
oder den Produktennormen
entnommen. Eine Optimierung
ist heute noch notwendig. In Zukunft
wird dieser Schritt jedoch nicht mehr
notwendig sein, denn die berechneten
Kennwerte werden in Zukunft automatisch
zur Plausibilitätsprüfung der Optimierungsergebnisse
herangezogen werden.
Liegen nun die Messdaten und die
gewünschte Bewertung vor, kann mittels
genetischer Algorithmen die Optimierungsaufgabe
gestartet werden
(Bild 2). Die aktuelle Software unterstützt
die Hardwaregeneration plasmo
processobserver classic und die Nachfolgegeneration
plasmo processobserver
advanced sowie die Baureihe profileobserver
und deren unterschiedliche Dateiformate.
Das Ergebnis der Feinparametrierung
ist nun ein Parametersatz inkl.
der Kennzahlen Pseudofehlerrate und
Restfehlerquote. Erfüllt das Ergebnis die
gewünschte Kundenforderung, so liegt
automatisch die Prüfmittelfähigkeit vor.
Die heutigen, auf dem Markt verfügbaren
Softwarepakete, die das Verfahren
der Grenzkurven verwenden, werden
in naher Zukunft ersetzt werden.
Unterstützende Softwaretools werden
in der laufenden Produktion nicht mehr
wegzudenken sein. Neben ökologischen
Auswirkungen bzw. der damit verbundenen
Reduktion von Energie, der besseren
Handhabung von Kontrollsystemen
in der Produktion sowie der höheren
Prozesssicherheit, ist auch eine Reduktion
der Schweißnähte am Bauteil
möglich (Redundanz). Heute werden
aus Sicherheitsgründen mehr Schweißnähte
und Punkte gesetzt als nötig.
Durch die einfache Rückverfolgbarkeit
und Fehlerreduktion wird auch die Akzeptanz
für Prozessüberwachung massiv
zunehmen. Der gewählte Ansatz
ermöglicht dem Endkunden, erstmals
auto matisiert Parametrierungen zu erstellen
und auf Wunsch auch die Überprüfung
des Prüfmittelfähigkeitsnachweises
durchzuführen.
Autor:
Daniel Nufer
Kontakt:
plasmo Industrietechnik GmbH
Tina Bruno
Tel.: 0711/ 49066 307
tina.bruno@plasmo.eu
www.plasmo.eu
1. Praxisseminar
Induktives Erwärmen zum
HÄRTEN&SCHMIEDEN
NEU
+ 2 Workshops
+ Fachausstellung
Termin:
• Mittwoch, 21.03.2012
Veranstaltung (09:30 – 17:00 Uhr)
Gemeinsame Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
Ort:
Atlantic Congress Hotel Essen,
www.atlantic-hotels.de
Zielgruppe:
• Donnerstag, 22.03.2012
Betreiber, Planer und Anlagenbauer
Zwei Workshops zur Auswahl (09:00 – 12:30 Uhr) von Härte- und Schmiedeanlagen
380 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
Mehr Information und Online-Anmeldung unter www.energieeffizienz-thermoprozess.de
Veranstalter

Fo r s c h u n g a k t u e l l
Vereinfachte Berechnung der freien
Oberfläche von Flüssigmetallen
im elektromagnetischen Feld
Teil II: Experimentelle Überprüfungen
Ovidiu Pes˛teanu, Egbert Baake
In diesem zweiten Teil eines zweiteiligen
Beitrags werden die experimentellen
Überprüfungen des im ersten Teil erstellten
Simulationsmodells für eine angenäherte
Ermittlung der freien Oberflächen
stationärer Flüssigmetallströmungen
im elektromagnetischen Feld [1]
vorgestellt. Die berechneten Ergebnisse
werden mit Messungen verglichen, die
in mehreren Laborvorrichtungen für einen
breiten Frequenzbereich, zwischen
50 Hz und 30 kHz, durchgeführt wurden.
Somit wurden die Anwendbarkeit
und Allgemeingültigkeit des Modells für
verschiedene Eindringtiefen des elektromagnetischen
Feldes sowie für die unterschiedlichen
Oberflächenprofile der
verschiedenen, in ein- oder dreiphasigen
Magnetfeldern induktiv angetriebenen
Flüssigmetallströmungen überprüft.
Die Berechnungen weisen eine
gute Übereinstimmung mit den Messungen
auf.
Einleitung
Die zur Überprüfung der Modellgenauigkeit
verwendeten Laborvorrichtungen,
ein Induktionstiegelofen (ITO), ein elektromagnetischer
Rotationsrührer (EMR)
und zwei Anlagen für elektromagnetisches
Schwebeschmelzen (EMS) wurden
so gewählt, dass die entsprechenden
elektromagnetischen Felder, mit verschiedenen
Verhältnissen der Eindringtiefe
δ und einer charakteristischen Abmessung
des Schmelzenvolumens, rezirkulierende,
rotationelle oder levitierte
Strömungen mit verschiedenen Formen
der freien Oberflächen antreiben.
Versuchs-ITO
Eine erste experimentelle Überprüfung
erfolgte durch den Vergleich mit den
Messungen der Badkuppenüberhöhung
in einem mit Wood-Metall teilgefüllten
Versuchs-ITO bei einer Schmelzenhöhe
von 40 cm [2]. Die Eindringtiefe
ist bei 386 Hz mit δ = 2,6 cm klein gegenüber
dem Außenradius der Schmelze
von 15,8 cm [3]. Die mit der angenäherten
Methode berechnete stationäre
freie Oberfläche [4] zeigt in Bild 1 eine
gute Übereinstimmung mit den visuell,
mit einer Kontaktmethode, gemessenen
Badhöhen [2]. Dabei liegt die berechnete
Badkuppenüberhöhung von 17,2 cm
nahe der gemessenen Höhendifferenz
von ungefähr 17,7 cm.
Dreiphasiger EMR
Für eine experimentelle Verifikation des
Simulationsalgorithmus auch für den Fall
einer größeren Eindringtiefe, wurde ein
mit 50 Hz gespeister EMR mit Wood-Metall
und einer Schmelzenhöhe von 20 cm
verwendet (Bild 2 links) [5]. Dabei liegt
41
22
..
Badhohe (cm)
39,5
..
Badhohe (cm)
19
D
38
0
8
Radius (cm)
16
16
0 2,5 5 7,5
Radius (cm)
Bild 1: Badkuppe im Versuchs-ITO: Symbole
− gemessene Werte [2], Linie − berechnete
Kurve [4]
Bild 2: Versuchsrührer mit einer dreiphasigen zweipoligen Wicklung und Wood-Metalll
(links) [3, 5] und berechnetes Profil der freien Oberfläche (rechts) [4]
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
381

Fo r s c h u n g a k t u e l l
Quarz
rohr
z
..
Flussig
metall
3
z
(cm)
M
S1
S2
a
r
2
Quarzrohr
Spule S2
a
Magnet−
kreis
1
0.010
0.02 1 )mc( 0.03 r
Bild 3: Einfrequenzanlage zum EMS [3, 6]: M Magnetkreis, S1, S2 Spulen
Bild 4: Berechnete Oberflächenkontur der
levitierten Al-Schmelze mit 3,9 g
die Eindringtiefe δ = 7,1 cm nahe dem
Außenradius des Fluids mit R = 7,5 cm.
Die Kraftdichteverteilung wurde mit einer
analytischen Berechnung der Lorentzschen
Rührkraft und einer vereinfachten
Berechnung der zur Ermittlung der Zentrifugalkraftdichte
verwendeten azimutalen
Geschwindigkeit [4] bestimmt.
C
Quarz
rohr
Z
Z
D
z
Bild 5: Zweifrequenz-Laborvorrichtung zum
EMS [6] (schematisch): Z, J Zahn, Joch des
Magnetkreises, S1–S4 Kupferrohrspulen
D
S2
P
S3 S1 E S4
J
J
..
Flussig
metall
a
r
C
Eine genaue Messung des freien Oberflächenprofils
war, wegen des intensiven
Rührens mit hohen Geschwindigkeiten
bis zu 0,7 m/s, durch welche unregelmäßige
Schwankungen des Oxidfilms
an der freien Oberfläche generiert
wurden, nicht möglich. Nur die Differenz
D = 5,2 cm der Schmelzenhöhen
bei den Radien r = R und r = 0, bei denen
die Komponenten der Oberflächengeschwindigkeit
verschwinden, konnte
man genauer messen [5]. Die Höhendifferenz
D = 5,35 cm der berechneten
Oberflächenkontur (Bild 2 rechts) [4]
liegt auch in diesem Fall nahe bei dem
gemessenen Wert.
Einfrequenzanlage für EMS
Eine dritte Verifikation wurde an der freien
Schmelzenoberfläche in der Laboranlage
zum EMS aus Bild 3 [3, 6] durchgeführt.
Im Luftspalt des Ferritmagnetkreises
M wird von zwei Spulen S1 und
S2 ein Magnetfeld mit horizontalen Feldlinien,
in Abwesenheit einer Metallprobe,
erzeugt. In einem mit Argon gefüllten
Quarzrohr Q, wurden Proben aus der
Legierung AlMgSiPb mit 3,9 g in einem
Magnetfeld mit 29 kHz levitiert und aufgeschmolzen,
wobei die Eindringtiefe
in der flüssigen Probe δ = 1,5 mm klein
gegenüber ihrem Außenradius, also gegenüber
dem Innenradius R = 1 cm des
Quarzrohrs ist.
Das nicht rotationssymmetrische Magnetfeld
wurde in zwei gegenläufige
Drehwellen zerlegt, welche man in Zylinderkoordinaten
vorteilhaft nicht drei-,
sondern zweidimensional in den r- und
z-Richtungen berechnen konnte [3]. Jedes
der zwei magnetischen Drehfelder
wurde für r ≤ R mit dem magnetischen
Vektor- und für r > R mit dem magnetischen
Skalarpotential ermittelt. Nachfolgend
wurden die Mittelwerte in azimutaler
Richtung der Kraftdichte durch die
Superposition der Kraftdichten der zwei
berechneten Drehfelder bestimmt [6].
Ein Vergleich der berechneten Oberfläche
(Bild 4) weist eine verhältnismäßig
gute Übereinstimmung mit der Fotografie
des Versuchs (Bild 3 rechts) auf.
Dabei liegt der berechnete Außenradius
der levitierten flüssigen Probe von
8,4 mm nahe dem visuell gemessenen
Wert von 8,6 mm. Der berechnete Abstand
in vertikaler Richtung zwischen
der oberen Kante des Magnetkreises
und dem unteren Anteil der freien Oberfläche
ist a = 0,65 mm, wobei der entsprechende
gemessene Abstand 1 mm
beträgt [6].
Bemerkenswert ist, dass im Gegensatz
zu der Ermittlung der oberen Oberflächen
im ITO und EMR, in der Berechnung
der freien Oberfläche levitierter
Schmelzen, wegen der bei Anwendung
der Methode der finiten Differenzen für
kleinere Eindringtiefen verwendeten feineren
Gitternetze, eine strengere Unterrelaxation
als diejenige, welche in [1] präsentiert
wurde, erforderlich ist. Mehrere
Berechnungen haben gezeigt, dass man
die Stabilität der iterativen Berechnung
einfach, durch die Anwendung eines geringen
konstanten Relaxationsfaktors ω
= 0,01−0,05, zusammen mit einer sehr
geringen Schranke von 5 ∙ 10 –4 für die
Absolutdifferenzen zwischen zwei sukzessiven
Näherungen der Volumenanteilsfunktion,
bzw. von 0,5 mN für die
Absolutdifferenz zwischen der berechneten
elektromagnetischen Schwebekraft
und dem Gewicht der Schmelze,
gewährleisten kann.
Zweifrequenzanlage für EMS
Eine vierte Überprüfung erfolgte durch
den Vergleich mit Messungen in einer
Zweifrequenzvorrichtung (Bild 5), die
für ein rotationssymmetrisch stabilisier-
382 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

Fo r s c h u n g a k t u e l l
tes, ablauf- und abtropffreies EMS von
Proben mit größeren Gewichten eingesetzt
wurde [7, 6]. In ihrem Luftspalt
werden von zwei Spulenpaare, welche
auf den vier Zähnen (Pole) Z eines Ferritmagnetkreises
angeordent sind, zwei
homogene Magnetfelder erzeugt, deren
horizontale Feldlinien senkrecht zueinander
stehen: Das erste Feld, mit der Frequenz
fa, wird von den Spulen S1 und
S2, und das zweite, mit der Frequenz fb,
von den Spulen S3 und S4 generiert, wobei
der Induktor mit einem gleichen Effektivwert
I aller Spulenströme gespeist
wird. Zur Anpassung des Magnetkreises
an der kreisförmigen Quarzrohrform
wurden acht ferritische Platten P verwendet
(Bild 6). Die Ferritzähne wurden
indirekt wassergekühlt, durch die Anwendung
von acht seitlichen Kupferplatten
KP, an denen Kühlrohre KR aus Kupfer
angelötet wurden.
Die Verteilung in der vertikalen Mittelebene
C-C (Bild 5) der Normalkomponente
der magnetischen Induktion, wenn
nur die Spulen S1 und S2 gespeist werden,
weist in Bild 7 (links) für die auf der
Induktorachse berechnete Kurve, eine
gute Übereinstimmung mit den Messungen
auf. Bei einer Höhe von 2 mm
über der oberen Oberfläche der Induktorzähne,
wo ungefähr die Metallproben
levitiert werden, d. h. bei z =
16 mm, ergeben die Rechnungen mit
der Grundharmonischen des Magnetfeldes
die Kurve 1 der Azimutalkomponente
Bϕ der magnetischen Induktion (Bild 7
rechts), wobei für größere Radien die berechneten
Werte zu groß gegenüber den
gemessenen sind. Weil beim Radius r =
R i , im Punkt P auf der Zahnoberfläche
(Bild 5) Bϕ = 0 sein muss, wurde für die
mit der Grundharmonischen berechnete
Bϕ-Komponente der folgende Verringerungsfaktor
[6]:
K = cos —,
r
2 R i
(1)
finiten Differenzen für ein Gitternetz mit
genüber den Zähnen (Bild 8), d. h. einen
größeren Radius in der C-C Ebene
als in der D-D Ebene (Bild 5). Zur Berechnung
dieser Form wurde die Druckverteilung
quasi-dreidimensional ermittelt,
durch die Anwendung der Methode der
eingeführt, worin 2 R i die Länge des
Luftspaltes darstellt (Bild 6).
Die mit KBϕ berechnete Kurve 2 ergibt
eine bessere Übereinstimmung mit den
Messwerten (Bild 7 rechts), und somit
wurde K auch zur Ermittlung der Lorentzkräfte,
wie folgt verwendet. Wegen
der Bϕ-Verringerung gegenüber
den Zähnen, verkleinern sich dort auch
die Lorentzkräfte, wodurch eine vollständig
aufgeschmolzene Metallprobe
eine nicht mehr rotationssymmetrische
Form hat, mit größeren Radien ge-
P KP KR S2
Q
R i
F
b n
S4
Bild 6: Viertel der Vorrichtungsdraufsicht (schematisch): P ferritische Polplatte, KP Kühlplatte,
KR Kühlrohr, S2, S4 Spulen, Q Quarzrohr, F Flüssigmetall (links) und Ansicht der Laboranlage
mit einem levitierten, festen Φ 30 mm × 15 mm Al-Zylinder, gleich nach dem Einschalten
der Induktorspannungen (rechts)
10
B
(mT)
5
0
0
r = 0
2.5 z (cm) 5
Bild 7: Verteilungen der Effektivwerte der magnetischen Induktion in der Mittelebene C-C
(Bild 5) der zwei, in Abwesenheit einer Probe mit 26 kHz und I = 50 A, gespeisten Spulen S1
und S2: Symbole – gemessene Werte, Linien – berechnete Kurven
einer Gitterweite in azimutaler Richtung,
im Winkelmaß von π/4. Dank der Periodizität
mit einer Periode von π/2, konnte
man den Druck und das Profil der freien
Oberfläche nur in den zwei Ebenen C-C
und D-D ermitteln.
Das elektromagnetische Feld wurde
zweidimensional in den zwei Ebenen,
unabhängig voneinander berechnet, und
die Lorentzkräfte wurden mit den Komponenten
der Stromdichte und der magnetischen
Induktion gemäß
f r = J ϕ B z – J z B ϕ K,
f z = J r B ϕ K – J ϕ B r , (2)
10
Bϕ
(mT)
5
0
z = 16 mm
1
2
0 1 r (cm) 2
ermittelt, mit K [6]:
1. nach Gleichung (1) für die unteren
und mittleren Anteilen der Probe,
welche sich in der Ebene C-C befinden
und K = 1 in dem oberen Probenanteil,
wo die Komponente Bϕ, durch
einen gegenüber liegenden Zahn,
nicht mehr verringert wird,
2. K = 1 in der Ebene D-D.
In der Lösung der Poisson Gleichung des
Druckes in einer vollständig gefüllten Fluid-(F-)Zelle
oder einer teilweise gefüllten
Surface-(S-)Zelle aus einer der zwei Ebenen,
wurden in azimutaler Richtung die
entsprecheden Werte der benachbarten
F- oder S-Zellen aus der anderen Ebene
verwendet. Falls in ϕ-Richtung die benachbarte
Zelle der anderen Ebene leer
ist, dann wurde in azimutaler Richtung
die homogene Neumannsche Randbedingung
angewendet. Für beide Druckfelder
wurde eine einzige Konstante C
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
383

Fo r s c h u n g a k t u e l l
3
z
2
2
1
Quarz
rohr
Ferrit
zahn
cm
1
Bild 8: Draufsicht der levitierten flüssigen
Al-Probe mit 28,6 g
mit der Gleichung (12) aus dem Teil I [1]
ermittelt, in welcher, zur Berücksichtigung
der Druckberechnung in zwei Ebenen,
das Schmelzenvolumen V s durch
2V s ersetzt wurde [6].
Für den Versuch mit fa = 28.6 kHz, fb
= 22.7 kHz, I = 195 A, R i = 28 mm und
AlMgSiPb-Proben mit je einer Masse von
28,6 g (Bild 6 rechts, Bild 8 und Bild 9
links), wurde eine Verifikation des erstellten
vereinfachten Modells durch die
folgenden Ergebnisse erhalten: Wie die
Versuche haben auch die Berechnungen
eine untere, praktisch horizontale freie
Oberfläche ergeben (Bild 9 rechts). Der
berechnete Abstand in vertikaler Richtung
zwischen der oberen Oberfläche
des Ferritzahnes und der unteren freien
Oberfläche beträgt a = 0,1 mm (Bilder 5
und 9 rechts), während der gemessene
a = 0 mm ist (Bild 9 links). Der Außenradius
von 19,5 mm des in der Ebene C-C
berechneten Profils 1 ist ebenfalls nahe
dem visuell gemessenen Radius von 19,2
mm und auch ein Vergleich des oberen
Anteils der Kontur 1 weist eine gute
Übereinstimmung mit der fotografisch
ermittelten Oberflächenkontur auf.
Literatur
[1] Peş teanu, O.: Vereinfachte Berechnung
der freien Oberfläche von Flüssigmetal-
len im elektromagnetischen Feld. Teil I:
Mathematisches Modell. elektrowärme
int. 69 (2011) Heft 2, S. 171–174
[2] Kirpo, M.: Modeling of turbulence properties
and particle transport in recirculated
flows. Ph.D. Thesis, University of
Latvia, Riga, 2008
[3] Peş teanu, O., Baake, E.: The Multicell
Volume of Fluid (MC-VOF) Method
for the Free Surface Simulation of MFD
Flows. Part II: Experimental Verifications
and Results. ISIJ Int. 51 (2011) No. 5,
S. 714–721
[4] Peş teanu, O.: Vereinfachte Berechnung
mit dem Kraftdichtefeld der freien Oberfläche
von Flüssigmetallströmungen im
elektromagnetischem Feld. Tagungsband
Workshop Elektroprozesstechnik
2010, TU Ilmenau, Bericht 3
[5] Peş teanu, O., Schwerdtfeger, K.: Einstellung
der Kraftdichteverteilung und des
Strömungsfeldes beim elektromagnetischen
Rühren von Metallschmelzen. 48.
Int. Wiss. Kolloquium, TU Ilmenau 2003,
Berichte auf CD-ROM, Reihe 9.6 Electroprozesstechnik
[6] Peş teanu, O., Baake, E.: Beitrag zur vereinfachten
Berechnung der freien Oberflächen
induktiv levitierter Metallströmungen.
Tagungsband Workshop Elektroprozesstechnik
2011, TU Ilmenau, Bericht
2
0
0 1 cm 2 r 3
Bild 9: Seitenansicht von E (Bild 5) der Vorrichtung mit der levitierten aufgeschmolzenen
Al‐Probe mit 28,6 g (links) und berechnete freie Oberflächenkonture in den Ebenen: 1 C-C,
2 D-D (rechts)
[7] Peş teanu, O., Baake, E., Nacke, B.:
Schwebeschmelzen und Durchflussregelung
mit magnetischen Zweifrequenzfeldern.
elektrowärme int. 62 (2004)
Heft 2, S. 85–86
Danksagung
Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft
für die Unterstützung
zur Durchführung dieser Arbeit im Rahmen
des DFG-Projektes BA 3565/3-1.
Prof. Dr.-Ing. Ovidiu Peş teanu
Institut für Elektroprozesstechnik
Leibniz Universität Hannover
pesteanu@clicknet.ro
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
Institut für Elektroprozesstechnik
Leibniz Universität Hannover
Tel.: 0511 / 762-3248
baake@etp.uni-hannover.de
Relaunch 2012
Weitere Informationen und die neuen Mediadaten finden Sie unter:
www.elektrowaerme-online.de
384 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

I m profil
Rubrik: Im Profil (Folge 4)
In regelmäßiger Folge stellen wir Ihnen an dieser Stelle die wichtigsten Institutionen und Organisationen im Bereich der
industriellen Gasanwendungstechnik vor. In dieser Ausgabe zeigt sich EnergieAgentur.NRW im Profil.
Mit der EnergieAgentur.NRW auf
dem Weg von heute nach morgen
Die breit angelegten Aktivitäten der
EnergieAgentur.NRW sind ein zentrales
Element der Umsetzung der regionalen
Energie- und Klimapolitik. Nach einer
Studie des Deutschen Instituts für Wirtschaftsforschung
(DIW Berlin) belegt
die EnergieAgentur.NRW als Informationsplattform
für die Wissensverbreitung
rund um die Themen Energieeffizienz
und Erneuerbare Energien bundesweit
den ersten Rang.
Die EnergieAgentur.NRW wird aus Mitteln
des nordrhein-westfälischen Landeshaushalts
finanziert. Sie berät Unternehmen,
Kommunen und Endverbraucher zu
technischen Fragen der Effizienzsteigerung
und dem Einsatz erneuerbarer Energien
sowie zur finanziellen Förderung, sie
gestaltet Angebote der beruflichen Weiterbildung,
und sie fördert den Technologietransfer
zwischen Wissenschaft und
Wirtschaft, indem sie die Cluster/Netzwerke
Nordrhein-Westfalens im Energiebereich
koordiniert und moderiert.
Die EnergieAgentur.NRW ist deutschlandweit
die größte Landes-Energieagentur
mit inzwischen rund 80 Mitarbeitern.
Die Arbeit der EnergieAgentur.NRW ist
international ausgezeichnet: Deutscher
Solarpreis, Europäischer Solarpreis, Spezial-Preis
der Jury der „Regional Renewable
Energy Partnership“ der Europäischen
Union, Weiterbildungs-Innovationspreis
des Bundesinstituts für Berufsbildung,
Regio-Star-Award der Europäischen Kommission,
Ernennung des Projektes „missionE“
der EnergieAgentur.NRW zum offiziellen
Projekt der UN-Weltdekade „Bildung
für nachhaltige Entwicklung“.
Die Arbeit der EnergieAgentur.NRW ist
nach acht Themenfeldern geordnet:
„Energieeffizienz und Erneuerbare Energien
für Unternehmen und Kommunen“,
„Energieeffizientes und solares Bauen“,
„Innovative Kraftwerke und Netztechnik“,
„Biomasse“, „Kraftstoffe und
Antriebe der Zukunft“, „Brennstoffzelle
und Wasserstoff“, „Klimaschutz und
Emissionshandel“ sowie „Solarenergie“.
Nachfolgend sind zwei ausgewählte
Themenfelder dargestellt.
Energieeffizienz und erneuerbare
Energien in Unternehmen
• Die EnergieAgentur.NRW informiert
und motiviert mittelständische Unternehmen
in NRW, ihre Effizienz- und
Einsparpotenziale bei der Energieanwendung
zu nutzen, um ihre Wettbewerbsfähigkeit
zu verbessern. Zudem
lädt sie Unternehmen dazu ein,
sich am Wissenstransfer zu beteiligen
und innovative Energietechnologien
in marktfähige Produkte und effiziente
Produktionsverfahren umzusetzen.
• Einschlägige Studien untermauern: In
nahezu jedem Betrieb lassen sich Einsparpotentiale
bis zu 30 % finden. Die
EnergieAgentur.NRW unterstützt Unternehmen
mit Sitz in NRW beim Aufspüren
dieser Einsparpotentiale sowie
bei deren wirtschaftlicher Erschließung.
Klimaschutz und Emissionshandel
• Um mindestens 20 % will die Europäische
Union ihre Treibhausgasemissionen
bis zum Jahr 2020 senken.
Deutschland soll – nach den Plänen
der Bundesregierung – einen wesentlichen
Beitrag zu diesem Vorhaben
leisten und hat mit dem 40 % Reduktionsziel
eine weitere Marke gesetzt.
• Welche Rolle spielen die Regionen
beim Klimaschutz? Wo können sie
für Unternehmen und Kommunen
konkrete Unterstützung bieten, wo
sind sie in der Umsetzung gefragt?
Für Nordrhein-Westfalen hat die Landesregierung
ihre Schwerpunkte im
Bild 1: CO 2 -Emission in Deutschland (Datenquelle: Bundesministerium für Wirtschaft und
Technologie)
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
385

I m profil
Mai 2008 in der Energie- und Klimaschutzstrategie
vorgestellt. Ziel
ist es, ein nachhaltiges Wirtschaftswachstum
bei gleichzeitiger Reduktion
von CO 2 -Emissionen zu erreichen.
Mit einem umfangreichen Maßnahmen-
und Handlungspaket sollen die
energiebedingten CO 2 -Emissionen in
NRW bis zum Jahr 2020 um 81 Millionen
Tonnen gegenüber 2005 gesenkt
werden (Bild 1).
• Überall dort, wo bei der Umsetzung
kleine und mittlere Unternehmen,
Kommunen aber auch private
Haushalte gefragt sind, finden sie
Unterstützung bei der EnergieAgentur.NRW.
Sie ergänzt im Rahmen ihres
Themenfelds Klimaschutz den bisherigen
Schwerpunkt Emissionshandel
um weitere Projekte und Handlungshilfen.
Die Arbeit der EnergieAgentur.NRW
wird maßgeblich durch regional-wirtschaftliche
Besonderheiten bestimmt:
Kein anderes Bundesland ist zum Beispiel
derart von Preisschwankungen der Energiemärkte
betroffen wie die Region zwischen
Rhein und Weser mit ihren energieintensiven
Branchen. In NRW wird so
viel Energie erzeugt und gleichermaßen
verbraucht, wie in keinem anderen Bundesland.
Rund 30 % des in Deutschland
produzierten Stroms kommen aus NRW.
Die Zeiten, in denen Energie – Wärme
und vor allem Strom – als No-cost- oder
Low-cost-Faktor den Verbrauchern zur
Verfügung stand, gehören indes der Geschichte
an (Bilder 2 und 3).
Gerade im Mittelstand und in kleinen
Betrieben fehlt es häufig an Ressourcen,
um sich dem Thema Energie systematisch
zu nähern. Die Folgen sind fehlende
Kenntnisse der technischen Einsparmöglichkeiten
sowie Fehleinschätzung
der Wirtschaftlichkeit einer Effizienzsteigerung.
2009 wurde in NRW deshalb
das Pilotprojekt MOD.EEM („Modulares
Energie-Effizienz-Modell“) – im Auftrag
des Bundes-Umweltministeriums und
des NRW-Klimaschutzministeriums – gestartet.
Mit einem Energiemanagement
lassen sich Effizienzpotentiale von Unternehmen
systematisch identifizieren und
erschließen.
Im Rahmen von MOD.EEM wird in 100
Unternehmen aus Nordrhein-Westfalen
ein Energiemanagement-System eingeführt.
Als Ergebnis des Projekts wird
2013 ein Online-Tool zur Einführung von
Energiemanagement-Systemen sein, das
Unternehmen bundesweit zur Verfügung
steht.
Bild 2: Energiepreise in Deutschland im Vergleich (Datenquelle: Bundesministerium für Wirtschaft
und Technologie)
Um einer zunehmenden Dynamik der
Märkte und der durch die Globalisierung
geprägte Wettbewerbssituation zu
begegnen, haben sich Akteure der regenerativen
Energiewirtschaft vor drei
Jahren in Netzwerken und den Clustern
„EnergieRegion.NRW“ sowie Energie-
Forschung.NRW (CEF) organisiert, die
von der EnergieAgentur.NRW koordiniert
und moderiert werden. Unternehmen
profitieren von den Clustern, indem
sie auf die Kompetenzen anderer
Mitglieder zugreifen und sich auf eigene
Kernkompetenzen spezialisieren können.
Neben Produktivitäts- und Kooperationsvorteilen,
die so erschlossen werden,
beschleunigt der hohe Vernetzungsgrad
den Transport und die Verbreitung von
Informationen.
Autor:
Dipl.-Ing. Gerd Marx
Kontakt:
Bild 3: Entwicklung der Strompreise (Datenquelle: Bundesministerium für Wirtschaft und
Technologie)
EnergieAgentur.NRW, Wuppertal
marx@energieagentur.nrw.de
Tel.: 0202/ 245520
386 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

G r u n d l a g e n
Grundlagen und Anwendungen
elektrothermischer Verfahren
Folge 12: Funkenerosion
Neu: Jetzt auch zum
Download unter
www.elektrowaerme-online.de
In regelmäßiger Folge wurden an dieser
Stelle physikalische und verfahrenstechnische
Grundlagen sowie aktuelle Anwendungsbeispiele
industrieller elektrothermischer
Verfahren vorgestellt. Dieser
abschließende Beitrag beschreibt
die Funkenerosion, die als abtragendes
hochpräzises Fertigungsverfahren insbesondere
bei der Herstellung komplizierter
Werkstückkonturen in den unterschiedlichsten
metallverarbeitenden Betrieben
eingesetzt wird.
Physikalische und technische
Grundlagen
Die Funkenerosion beruht auf der materialabtragenden
Wirkung von elektrischen
Funkenentladungen zwischen einer
Werkzeugelektrode und einem elektrisch
leitenden Werkstück. Die Elektrode
und das Werkstück sind durch einen
Spalt, in dem sich eine dielektrische Flüssigkeit
befindet, voneinander getrennt
(Bild 1). Die zwischen Elektrode und
Werkstück angelegte Spannung führt
zu einer elektrischen Entladung sobald
die Durchschlagfestigkeit des Dielektrikums
überschritten wird. Dabei bewirkt
die durch einen Elektronenstrom eingeleitete
Entladung im Entladungskanal
eine Erwärmung, die eine thermische
Stoßionisation verursacht, so dass ein
Ionenstrom entsteht. Die Funkenentladungen
werden durch zeitlich begrenzte
Spannungsimpulse erzeugt, so dass
in den Impulspausen eine Entionisierung
der einzelnen Funkenentladungskanäle
stattfinden kann. Durch die Unterbrechungen
zwischen den einzelnen Funken
wird sichergestellt, dass sich die Funken
auf der Arbeitsfläche gleichmäßig verteilen
und stets dort zünden, wo die geringsten
Abstände zwischen Elektrode
und Werkstück sind. In der Praxis wird
üblicherweise mit Zündspannungen zwischen
etwa 70 V und 300 V gearbeitet.
An den Fußpunkten der Entladungskanäle
tritt eine sehr starke Erwärmung
mit Temperaturen von etwa 10.000 K
auf, wodurch das abzutragende Material
schmilzt. Gleichzeitig bildet sich aufgrund
der hohen Temperaturen eine
gasförmige Blase im flüssigen Dielektrikum,
die durch das Abschalten des Spannungsimpulses
schlagartig implodiert.
Hierdurch wird schmelzflüssiges Material
aus der Oberfläche der Elektroden herausgeschleudert
und erstarrt sofort in
Form von kleinen Kugeln. Durch die dielektrische
Flüssigkeit werden diese Abtragspartikel
aus dem Erodierspalt abtransportiert
und einer Filteranlage zugeführt.
Die Verunreinigungen mit Abtragungspartikeln
und verkrackten Teilchen
des Dielektrikums werden ausgefiltert
und die erwärmte Spülflüssigkeit auf
Temperaturen von 20 bis 30 °C zurückgekühlt.
Anwendungstechniken
Bild 1: Funktionsprinzip einer Funkenerosionsanlage [1]
Bei der Anwendung der Funkenerosion
wird unterschieden nach der Senkerosion,
die bei überlagerter translatorischer
Bewegung auch als Planetärerosion bezeichnet
wird, der Drahterosion und einigen
Sonderanwendungen wie Feinstlocherodieren
oder Entgraterodieren. Das
Verfahrensprinzip des funkenerosiven
Senkens besteht darin, eine Werkzeugelektrode
berührungslos in das zu bearbeitende
Werkstück einzusenken, wobei
sich das gewünschte Profil entsprechend
der Elektrodenform im Werkstück abbildet.
Als dielektrische Spülflüssigkeit werden
hierbei überwiegend spezielle, aus
Mineralöl gewonnene oder synthetisch
hergestellte Kohlenwasserstoffe mit hohen
Durchbruchfeldstärken von mehr als
200 kV/cm eingesetzt. Die Spülung des
Erodierspaltes ist zur Vermeidung von
Prozessstörungen, z. B. durch Kurschlüsse
oder Lichtbögen, zwingend erforderlich
und beeinflusst auch die Abtragleistung,
die Reproduzierbarkeit der Arbeitsergebnisse
und die Oberflächengüte.
Während des Erosionsprozesses wird
der Funkenspalt durch ein automatisiertes
Vorschubregelsystem so eingestellt,
dass möglichst viele Spannungsimpulse
des Generators zu Funken werden. Die
Funkenfolgefrequenzen werden dem gewünschten
Prozess angepasst und liegen
zwischen einigen Kilohertz bei re-
elektrowärme international · Heft 4/2011 · September
387

G r u n d l a g e n
Bild 2: Ausschneiden komplexer Geometrien
durch Drahterodieren [Quelle: Bieberle
Werkzeug und Formenbau]
lativ groben Bearbeitungen (Schruppen)
bis hin zu Frequenzen über hundert Kilohertz
zur Erzielung feinster Oberflächenrauhigkeiten
(Schlichten). Beim Planetärerodieren
ist es aufgrund der zusätzlichen
Raumbewegung möglich auch
komplizierte Werkstückgeometrien mit
geometrisch einfachen Elektroden herzustellen.
Hierbei werden in der Regel
automatische Werkzeug-Wechselsysteme
eingesetzt, die es erlauben, komplizierte
Elektrodengeometrien auf mehrere
Einzelelektroden aufzuteilen.
Beim Drahterodieren (Bild 2) wird als
Schneidelektrode ein umlaufender Draht
aus beispielsweise Messing, Kupfer oder
Molybdän verwendet. Bei einem Arbeitsstrom
von 45 A beträgt die maximale
Schneidrate 300 mm 2 pro Minute. Der
Entladestrom wird dem Schneiddraht
über Schleifkontakte nahe dem Arbeitsspalt
zugeführt. Die Schneidgeschwindigkeit
wird der gewünschten
Form- und Oberflächengenauigkeit angepasst.
Um Drahtbruch zu vermeiden,
wird die Drahtelektrode laufend erneuert.
Als Spülmittel dient beim funkenerosiven
Drahtschneiden grundsätzlich entionisiertes
Wasser, wodurch feinste Erodierspaltbreiten
erzielt werden können.
Beispielsweise lassen sich mit 0,03 mm
dicken Molybdändrähten Radien von
0,02 mm problemlos drahterodieren.
Die Anlagen sind mit einer numerischen
Bahnsteuerung ausgerüstet, die neben
einer Schrägstellung des Drahtes auch
eine Überlagerung der Auslenkbewegung
der Drahtführung mit der Bewegung
des Werkstücks beim Schneiden
komplizierter Konizitäten ermöglicht.
dem Impulsgenerator, der Dielektrikumsversorgung
sowie der Steuerungs- und
Regelungseinheiten. Die Werkzeugmaschine
der Anlage ist mit einem elektromotorisch
angetriebenen Arbeitskopf
ausgestattet. Der Koordinatentisch
ebenfalls elektromotorisch verstellbar
trägt den Arbeitsbehälter zur Aufnahme
des Werkstücks und der dielektrischen
Flüssigkeit. Da sehr hohe Anforderungen
an die Positioniergenauigkeit gestellt
werden, muss die gesamte Konstruktion
eine hohe Steifigkeit und auch eine große
thermische Stabilität aufweisen, wobei
die Aufstellung der Anlage in temperierten
Räumen zweckmäßig ist. Die
Werkzeugelektroden werden heute fast
ausschließlich aus Elektrolytkupfer, Wolfram-Kupfer
oder Graphit hergestellt.
Diese Elektrodenwerkstoffe erfüllen die
prozessbedingten Forderungen nach hohen
Abtragsraten bei möglichst niedrigem
Elektrodenverschleiß, hohe Formbeständigkeit
und günstige Fertigungseigenschaften
zur Herstellung komplizierter
Elektrodengeometrien. Zur Minimierung
des Werkzeugverschleißes wird
die Elektrode gewöhnlich positiv gepolt.
Eine negative Polung ist nur bei extrem
kurzen Entladezeiten oder bei der Bearbeitung
von Werkstoffen wie Hartmetall
oder Titanlegierungen sinnvoll [2].
Die Abtragsraten, der Elektrodenverschleiß
und auch die Oberflächenrauhigkeit
der erodierten Werkstücke hängen
von der Entladeenergie ab und lassen
sich durch den elektrischen Arbeitsstrom,
die Polarität, Frequenz, Spannung
und Form des Zündimpulses sowie die
Puls- und Pausenlänge gezielt beeinflussen
[1]. Die Impulsparameter werden in
Abhängigkeit vom Arbeitsfortschritt gezielt
nachgeregelt, wobei heute aufwendige
Prozesssteuerungseinrichtungen
mit implementierten Prozessmodellen
und adaptive Prozessregler eingesetzt
werden. Diese rechnergesteuerten Erodieranlagen
sind häufig mit einer 4-Achsen-CNC-Steuerung
ausgestattet und ermöglichen
sehr komplexe Bearbeitungsaufgaben
durchzuführen (Bild 3). Der
Einsatz von automatischen Wechslern
für Werkstück und Werkzeug ermöglicht
den unbeaufsichtigten Betrieb zur Bearbeitung
von verschiedenen Werkstücken
mit unterschiedlichen Werkzeugen.
Das Funkenerodieren bietet zahlreiche
verfahrenstechnische Vorteile [3]. So
ist beispielsweise eine nahezu beliebige
Formgebung möglich, wobei fast alle
metallischen Werkstoffe bearbeitet werden
können. Ein weiterer Vorteil ist, dass
beim Funkenerodieren kaum Prozesskräfte
auftreten und somit das Werkstück
keinen mechanischen Belastungen
ausgesetzt wird. Für die Fertigung
hat dies zur Folge, dass die gewünschte
Maßhaltigkeit ohne manuelle Nachbearbeitung
erreicht werden kann. Das
Erodieren führt außerdem zu sehr guten
Oberflächenqualitäten mit hoher Präzision,
minimalem Verzug und sehr guter
Reproduzierbarkeit. Aus diesen Vorteilen
ergeben sich zahlreiche Anwendungsbereiche.
So hat sich bei der Herstellung
von komplizierten Konturen in metallischen
Werkstoffen mit hoher Festigkeit,
hoher Härte und mit hohem Verschleißwiderstand
die funkenerosive Bearbeitung
als eine wirtschaftliche Alternative
zu konventionellen mechanischen Verfahren
durchgesetzt.
Das Erodiersenken wird heute überwiegend
im Formen- und Werkzeugbau angewendet.
Beispiele sind die Herstellung
von Matrizen für den Strangguss und
Einsätze für Druck- und Spritzgießwerkzeuge
sowie das Erodieren von Extrudierund
Schnittwerkzeuge. Anwendungsbereiche
des funkenerosiven Drahtschneidens
sind die Herstellung von komplizierten
Bauteilen, wie beispielsweise Turbinenschaufeln,
Stempeln oder Matrizen
ohne Teilungen, die sich aus Vollmaterial
aus hochfesten Werkstoffen präzise fertigen
lassen. Auch zum Schneiden von
Werkstücken aus einem Blechstapel, zur
Anlagenaufbau
Eine Funkenerosionsanlage besteht im
Wesentlichen aus der eigentlichen Werkzeugmaschine
mit der Vorschubeinheit,
Anwendungsbereiche
Bild 3: Funkenerosionsmaschine [Quelle:
Deckel]
388 elektrowärme international · Heft 4/2011 · September

G r u n d l a g e n
Herstellung hochgenauer Schablonen
und Lehren wird das Erodierschneiden
eingesetzt. Ebenso ist die Fertigung von
hochpräzisen Profilbohrungen, z. B. für
Spinndüsen sowie Düsenstöcke für Motoren-Einspritzanlagen
oder das Schneiden
von Schlitzen mit nahezu beliebiger
Formgebung in sehr guter Oberflächenqualität
sowie das Gravieren, Entgraten
und Polieren von Oberflächen mit der
Funkenerosion möglich. Versuchsweise
wird auch für die Bearbeitung nichtmetallischer
Werkstoffe, wie z. B. Silizium-Karbid-Werkstoffe
oder polykristalline
Diamanten, die durch entsprechende
Modifikationen ausreichend elektrische
Leitfähigkeiten erhalten, die Funkenerosion
erfolgreich eingesetzt.
Literaturhinweise
[1] Pfeifer, H.; Nacke, B.; Beneke, F. (Hrsg.):
Praxishandbuch Thermoprozesstechnik
Band I: Grundlagen, Prozesse, Verfahren.
Vulkan-Verlag, Essen 2010
[2] Pfeifer, H.; Nacke, B.; Beneke, F. (Hrsg.):
Praxishandbuch Thermoprozesstechnik
Band II: Anlagen, Komponenten, Sicherheit.
Vulkan-Verlag, Essen 2011
[3] www.erosion.de
Download: www.elektrowaerme-online.de
Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
Institut für Elektroprozesstechnik
Leibniz Universität Hannover
Tel.: 0511 / 762-3248
baake@etp.uni-hannover.de
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Induktives Erwärmen zum
HÄRTEN&SCHMIEDEN
21.- 22. März, Atlantic Congress Hotel Essen • www.energieeffizienz-thermoprozess.de
NEU
+ 2 Workshops
+ Fachausstellung
Programm-Höhepunkte
Wann und Wo?
NEU
NEU
Moderation: Prof. Dr.-Ing. Bernard Nacke,
Leibniz Universität Hannover, Institut für Elektroprozesstechnik
Themenblock 1 Grundlagen und Anlagendesign
• Physikalische Grundlagen der induktiven Erwärmung
• Design und Optimierung durch numerische Simulation
• Energieversorgung für die induktive Erwärmung
Themenblock 2 Induktives Härten
• Auslegung und Aufbau induktiver Härteanlagen
• Induktives Härten von Kurbelwellen
Themenblock 3 Induktive Schmiedeerwärmung
• Auslegung und Aufbau induktiver Schmiedeerwärmungsanlagen
• Energieeffizienz moderner induktiver Schmiedeerwärmer
Workshop 1 Praxisanforderungen beim induktiven Härten
Moderation Prof. Dr.-Ing. Bernhard Nacke
Workshop 2 Praxisanforderungen bei der induktiven
Schmiedeerwärmung Moderation Prof. Dr.-Ing. Egbert Baake
Veranstalter
Termin:
• Mittwoch, 21.03.2012
Veranstaltung (09:30 – 17:00 Uhr)
Gemeinsame Abendveranstaltung ab 19:00 Uhr
• Donnerstag, 22.03.2012
Zwei Workshops zur Auswahl (09:00 – 12:30 Uhr)
Ort:
Atlantic Congress Hotel Essen, www.atlantic-hotels.de
Zielgruppe:
Betreiber, Planer und Anlagenbauer von
Härte- und Schmiedeanlagen
Teilnahmegebühr:
• ewi Abonnenten oder/und
auf Firmenempfehlung: 800,00 €
• regulärer Preis: 900,00 €
MIT REFERENTEN VON: SMS Elotherm GmbH, EFD Induction GmbH, Eldec Schwenk
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elektrowärme international · Heft 4/2011 · September
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389

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P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
Neue Wärmebildkamera-Modelle der T-Serie
Die Infrarotkameras FLIR T640
und T620 produzieren mit ihrem
modernen ungekühlten
Mikrobolometer-Detektor
(640 x 480 Pixel) hochauflösende
Wärmebilder mit feinsten
Temperaturunterschieden
von 0,04 °C. Mit der umfangreichen
Vollausstattung strebt
FLIR an, sie schnell als neue
Referenz-Wärmebildkameras
für Anwendungen zur vorbeugenden
Instandhaltung
zu etablieren. Dazu gehören
neben der neuen WiFi-Funktionalität
auch die Bild-im-
Bild-Funktion (Realbild wird
mit Wärmebild überlagert),
Thermal Fusion, 5-Megapixel-Tageslichtkamera,
extrem
heller LCD-Touchscreen,
zusätzlicher Sucher (T640),
Sprach- und Textkommentare,
skizzierte Kommentare über
den Touchscreen, MeterLink
(drahtlose Übertragung von
Daten einer Extech-Stromzange
zur FLIR T640/T620), Berichtserstellung
direkt in der
FLIR Systems GmbH
www.flir.de
Kamera, Messpunkte, automatische
Erkennung heißer/
kalter Stellen und Isothermen
(oberhalb/unterhalb/Intervall)
– und das alles bei höchst ergonomischer,
einfacher Bedienung.
Schmiedeöfen, Kühlwassersysteme
und Kühltürme. Das
Beratungsunternehmen vertritt
ergänzend die italienische
Giessereigruppe FAI-FTC und
den Hersteller für Drahtgewebe
RopReti.
IBW Dr. Irretier
www.ibw-irretier.de
Anzeige- und Alarmeinheiten zertifiziert nach
EN14597 und US-FM
In der EU und vielen anderen
Ländern der Erde müssen zum
sicheren Einsatz von wärmeerzeugenden
Anlagen bestimmte
Sicherheitsvorschriften erfüllt
werden. Neben der CE
Zertifizierung sind in Europa
die EN-Normen wichtige und
unumgängliche Standards.
Für die Zertifizierung von Temperaturwächtern
wurde die
bisher gültige deutsche DIN
3440 durch die Europäische
Norm EN 14597 ersetzt.
Alle Geräte der Serie 3200i,
Anzeiger- und Alarmeinheiten
von Invensys Eurotherm,
rotherm sind hochgenaue Anzeiger
für Temperatur- und
Prozessmessungen. Mit integrierten
Relaisausgängen bieten
die Geräte absoluten Prozessschutz
für Übertemperaturen
in einem Ofen.
Bei der Entwicklung dieser Serie
wurde besonderen Wert
auf einfache Bedienung gelegt.
Über die „Quick Code“
Konfiguration, können alle
benötigten Grundeinstellungen
ganz einfach direkt am
Gerät vorgenommen werden.
Der Quick Code beinhaltet
Sensortyp, Messbereich und
Beratung und Optimierung zur Energieeffizienz
von thermischen Prozessen
Kompetenz in Beratung und
Planung sowie individuelle
und wirtschaftlich durchdachte
Lösungen für den modernen
Wärmebehandlungsbetrieb
bietet das Beratungsunternehmen
IBW Dr. Irretier.
Auf Basis einer detaillierten
Prozess- und Kostenanalyse
bietet IBW Dr. Irretier mit seinen
Partnern für die Wärmebehandlung
von Metallen das
technisch sinnvollste und wirtschaftlichste
Konzept an. Alle
Ofenanlagen werden komplett
mit Chargiersystem auf
die jeweils spezifische Kundenanforderung
ausgelegt
und ausgeführt.
IBW Dr. Irretier hat die Beratung
für einige der führenden
Hersteller der Branche weiter
ausgebaut und deckt nun nahezu
den kompletten Bereich
für Wärmebehandlung, Industrieofenbau,
Kühlwassertechnik
und Härtereizubehör
ab: Mehrzweckkammeröfen,
kontinuierliche Ofenanlagen
und Förderbandöfen, Induktionshärteanlagen
und Freqenzumrichter,
Vakuumöfenund
modulare Vakuumanlagen,
Plasmanitrieranlagen,
Schacht- und Retortenöfen,
Umluft- und Trocknungsöfen,
Kammer- und Herdwagenöfen,
Glüh-, Härte- und
haben die Qualitätsprüfung
für die Zulassung nach dieser
Norm erfolgreich bestanden.
Für den amerikanischen
Markt verfügt die Serie 3200i
darüber hinaus auch über die
Zulassung nach FM (Factory
Mutual), einem ähnlichen
Standard zu EN14597. Die Anzeiger
Serie 3200i ist damit
erste Wahl für Unternehmen
und OEM´s die innerhalb der
EU oder nach USA exportieren.
Die Serie 3200i von Eu-
Alarme. Im laufenden Betrieb
wird jeder Parameter im Klartext
mit entsprechender Funktionsbeschreibung
wahlweise
in Deutsch, Englisch, Französisch,
Spanisch oder Italienisch
angezeigt. Kundenspezifische
Meldungen und Alarmmeldungen
können mit der Eurotherm
Invensys eigenen Software
iTools konfiguriert und
vom PC geladen werden.
Eurotherm Deutschland GmbH
www.eurotherm.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
391

P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
Das neue skalierbare Mess-, Regel- und
Automatisierungssystem
Modular aufgebaut nutzt
JUMO mTRON T einen Ethernet-basierten
Systembus und
eine integrierte SPS – auch für
dezentrale Automatisierungsaufgaben.
Das universell einsetzbare
Mess-, Regel- und
Automatisierungssystem vereint
das umfangreiche Prozess-Know-how
von JUMO,
mit einem einfachen, anwendungsorientierten
und benutzerfreundlichen
Konfigurationskonzept.
Herzstück von JUMO mTRON
T ist die Zentraleinheit mit einem
Prozessabbild für bis zu
30 Ein- und Ausgangsmodule.
Die CPU besitzt übergeordnete
Kommunikationsschnittstellen
inklusive Webserver. Für
individuelle Steuerungsapplikationen
verfügt das System
über eine SPS (CoDeSys V3),
Programmgeber- und Grenzwertüberwachungsfunktionen
sowie Mathematik- und
Logikmodule. Als Ein-/Ausgangsmodule
stehen Mehrkanal-Reglermodul,
Analog-
Eingangsmodule mit 4- und
8-Kanälen, Relaismodul in
4-Kanal-Ausführung sowie
das frei konfigurierbare Digital-Ein-/
Ausgangsmodul mit
12-Kanälen zur Verfügung.
Das 4-Kanal Analog-Eingangsmodul
verfügt über vier galvanisch
getrennte universelle
Analogeingänge für Thermoelemente,
Widerstandsthermometer
sowie Einheitssignale.
Somit können mit der gleichen
Hardware verschiedenste
Prozessgrößen präzise erfasst
und digitalisiert werden
– dies vereinfacht Planung,
Disposition und Lagerhaltung
mit den entsprechenden Kostenvorteilen.
Jedes Mehrkanal-Reglermodul
unterstützt
bis zu vier autarke PID-Regelkreise
mit schneller Zykluszeit
und bewährtem Regelalgorithmus
ohne die Zentraleinheit
zu belasten. Das System
erlaubt den gleichzeitigen Betrieb
von bis zu 120 Regelkreisen
und wird dadurch auch
anspruchsvollen Regelprozessen
gerecht. Mittels Optionssteckplätzen
können Ein- und
Ausgänge jedes Reglermoduls
individuell erweitert und angepasst
werden.
Das Multifunktionspanel ermöglicht
neben der Visualisierung
die komfortable Bedienung
der Regler und Programmgeber.
Weiterhin ist ein
benutzerabhängiger Zugriff
auf Parameter- und Konfigurationsdaten
des Gesamtsystems
möglich. Als Besonderheit
ist die Registrierfunktion
eines vollwertigen Bildschirmschreibers
inklusive Web server
Pyrometer werden häufig mit
einer Durchblickoptik eingesetzt.
Damit lässt sich das Pyrometer
exakt auf das Messobjekt
ausrichten und die
richtige Messentfernung einstellen.
Erst bei korrekter optischer
Einrichtung erzielt das
Pyrometer die höchst mögliche
Messgenauigkeit. Bei
schwer zugänglichen Montageorten
des Pyrometers ist die
Durchblickoptik für die routinemäßige
Prüfung ungünstig.
Alternativ werden Pyrometer
mit einem Laser-Pilotlicht eingesetzt.
Der Nachteil des Lasers
ist, dass er lediglich den
Mittelpunkt des Messflecks
und nicht die exakte Größe
kennzeichnet. Außerdem ist
das Pilotlicht bei hellen Objekten
schwer erkennbar und
verliert bei hohen Umgebungstemperaturen
stark an
Intensität.
Als neue Variante bietet KEL-
LER MSR für die Pyrometer
der Serie CellaTemp PA eine
neuartige integrierte Videokamera
an. Die Videokamera
besitzt einen extrem großen
Dynamikbereich mit automatischer
Belichtungsregelung.
Ab einer Lichtempfindlichkeit
implementiert. Zum Auslesen
und Auswerten der historischen
Daten stehen bewährte
PC-Programme zur Verfügung.
Durch serienmäßig vordefinierte
Bildschirmmasken
reduzieren sich Inbetriebnahmezeiten
erheblich.
JUMO GmbH & Co. KG
www.jumo.net
Pyrometer mit intergierter TBC-Videokamera
von 0,5 lx liefert die Kamera
sowohl bei kalten als auch
heißen, helle Messobjekte ein
scharfes Bild. Bisherige in Verbindung
mit Pyrometern eingesetzte
Videokameras besitzen
nur einen sehr geringen
Dynamikbereich. Daher sind
verschiedene Filter erforderlich,
um das Bild entweder auf
ein kaltes oder auf ein heißes
Objekt optimal einzustellen.
Eine weitere Neuheit ist die
TBC (Target Brigthness Control)
Funktion. Die Belichtungsregelung
der Kamera
ermittelt die Lichtstärke
im Messfeld des Pyrometers
und nicht wie sonst üblich
aus dem Mittelwert des Gesamtbildes.
Dadurch wird das
Messobjekt immer mit optimaler
Helligkeit am Monitor
im Leitstand angezeigt. Die
Kamera übersteuert nicht,
wenn sich ein kleines, heißes
Messobjekt vor einem kalten
Hintergrund befindet. Neu ist
auch, dass direkt mit dem Videosignal
der Messwert übertragen
wird. Auf dem Monitor
wird das Videobild, der Messfleck
und der Messwert angezeigt.
Bisher war dazu immer
ein PC erforderlich, bei dem
392 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
der Messwert getrennt über
die digitale Schnittstelle zum
PC übertragen und dort mit
dem Videobild softwaretechnisch
zusammengefügt wurde.
Zur Anzeige des Videobildes
kann daher ein handelsüblicher
Videomonitor oder
TFT Fernseher mit Composite
Videoeingang eingesetzt werden.
Durch die sehr hohe geometrische
Auflösung von 5,6
µm/Pixel werden selbst kleinste
Objekte wie eine Glühwendel
sehr scharf abgebildet. Die
hohe Bildqualität bleibt auch
bei Umgebungstemperaturen
bis 65 °C erhalten. Alle 44
Ausführungen der CellaTemp
PA Serie für Temperaturbereich
von 0 bis 3.000 °C sind
mit Kamera lieferbar.
KELLER MSR Infrared
www.keller-msr.de
Hochtemperaturofen für universelle
Wärmebehandlung
Linn High Therm bietet hochwertige
Hochtemperaturöfen
für universelle Wärmebehandlungen
an, die zum Graphitisieren,
Sintern und Vakuumlöten
in der Glas- und Keramikindustrie,
Nuklearindustrie und
Metallindustrie gedacht sind.
Die vakuumdichten Ofenkammern
sind mit Drehschieberund
Turbomolekularpumpen
bis 5 x 10 –4 mbar ausgestattet.
Der Nutzraum fasst bis
zu 52 l bei einer Maximaltemperatur
von 2.100 °C. Die
Schutzgase sind: Formiergas,
Stickstoff und Argon. Umfangreiche
Optionen ermöglichen
universellen Einsatz:
• auch für H 2 -Betrieb, Begasungs-
und Abfackelungseinrichtung,
Sicherheitspaket
• Vakuumpumpstände, Partialdruckregelung
• Kondensatfalle, Taupunktmesseinrichtung
• 3-Zonen-Regelung
• Graphit-Heizelemente,
• Gasrückkühlung, Umlaufkühler
und Notwasserversorgung.
Linn High Therm GmbH
www.linn.de
Hauptmerkmal der MSR Datenlogger
ist ihre Fähigkeit,
auf kleinstem Raum höchste
Leistung zu erbringen. Die
miniaturisierten Logger eignen
sich durch ihre Vielzahl an
verfügbaren Messgrössen, ihr
kleines Format und ihre ausserordentliche
Speicherkapazität
als effiziente Lösung für
unterschiedlichste Messaufgaben.
Der bereits mit beachtlichen
zwei Millionen Messwerten
Speicherkapazität ausgestattete
MSR145 erfährt
mit der optional erhältlichen
microSD-Karte (≥ 4GB) eine
zusätzliche Aufwertung in Sachen
Speicher. Über eine Milliarde
Messwerte Speicherkapazität
stehen dem Anwender
neu zur Verfügung. Die
microSD-Karte des MSR145
kann während den Aufzeichnungen
mühelos ausgewechselt
werden, was insbesondere
bei Langzeitmessungen ein
bedeutender Vorteil ist. Die
gespeicherten Daten können
so jederzeit vom Anwender
ausgewertet werden, wann
und wo immer es erforderlich
ist. Ob zur Überwachung von
Transporten sensibler Güter,
zum Klima-Monitoring in der
Gebäudetechnik oder zur Dokumentation
von Prozessabläufen
in der Industrie.
Eine Aufwertung in Sachen
Flexibilität und Kompatibilität
erhalten auch die analogen
Eingänge, welche die MSR
Electronics GmbH optional
zu ihren Datenlogger-Typen
(MSR145, MSR160, MSR165,
MSR255) anbietet. Neu sind
sie mit folgender frei wählbarer
Eingangskonfiguration
erhältlich: 0…20 mA; 4…20
mA; 0…3,0 V; 0,5…4,5 V;
0…5,0 V; 1,0…6,0 V; 0…10,0
V; 0…12,0 V; 0…24,0 V; Auflösung
12 Bit. Dank dieser Erweiterung
lassen sich an den
bereits mit bis zu fünf verschiedenen
Sensoren (Temperatur,
Feuchte, Druck, Licht,
3-Achsen-Beschleunigung)
erhältlichen MSR Datenlogger
zusätzlich individuelle, externe
Sensoren anschliessen.
MSR Electronics GmbH
www.msr.ch
Mini-Datenlogger mit hoher Speicherkapazität
Eine markant höhere Speicherkapazität
für den vielseitigen
Datenlogger MSR145 sowie
mehr Flexibilität bei den
Analogeingängen: Mit diesen
Neuerungen stellt das Schweizer
Technologieunternehmen
MSR Electronics GmbH bei
seinen Loggern jetzt noch
mehr Anwendungen sicher.
Tragbare und stationäre IR-Thermometer
Zur präzisen berührungslosen
Temperaturmessung von
metallischen Oberflächen hat
Optris die kurzwellig messenden
Infrarot-Thermometer mit
den Wellenlängenbezeichnungen
1M, 2M und 3M im
Programm. Die innovativen,
stationären 3M-Infrarotsensoren
mit einer Starttemperatur
von 50 °C eignen sich besonders
zur Überwachung von
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
393

P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
Metallen und Kompositen in
Verarbeitungsprozessen in
Nähe der Raumtemperatur.
Tragbare Pyrometer wie das
optris P20 1M / 2M werden
z. B. in Lohnhärtereien eingesetzt,
wo in leistungs- und
zeitbasierten Anlagen die IR-
Temperaturmessung nur sporadisch
erfolgt. Soll hier eine
große Anzahl an Infrarotmessstellen
eingerichtet werden
(OEM-Einsatz), kommen
die kleinen, günstigen stationären
Geräte der Kompaktserie
wie das optris CSmicro 2M
zum Einsatz. Das optris CSmicro
2W 2M misst Temperaturen
von 385 bis 1.600 °C.
Die innovative LED-Anzeige
in der separaten Elektronik
dient zum einen als Zielhilfe
zur Sensorausrichtung, zum
anderen wird über die LED-
Selbstdiagnose der Zustand
Innovative Glühöfen für die Aluminium-Industrie
Aluminium Norf will im Kaltwalzwerk
innovative, energieeffiziente
Glühöfen der Otto
Junker GmbH einsetzen. Die
Glühöfen sind mit modernster
Anlagentechnik ausgestattet.
Eine Online-Prozesssteuerung
ermöglicht den energiesparenden
Einsatz von walzwarmen
statt abgekühlten Aluminiumbändern.
Bisher wurden
die Glühöfen auf Grundlage
von Versuchen und metallurgischen
Erfahrungen gesteuert.
Voraussetzung dafür war,
des Pyrometers angezeigt
(z. B. Überhitzung
des Optikkopfes).
Einen wichtigen Vorteil bei
der Installation in der induktiven
Wärmebehandlung bieten
die stationären IR-Temperatursensoren
mit abgesetztem
Optikkopf und separater
Elektronikbox. Der Optikkopf
kann ohne Beeinflussung
durch elektromagnetische
Strahlung z. B. in Induktornähe
installiert werden. Die vielfältigen
Varianten der Datenausgabe
an der Box (digital /
analog), die leicht zugänglichen
Programmiertasten sowie
das Display zur Temperaturanzeige
erleichtern zudem
die Integration der Geräte
in bestehende und geplante
Anlagen.
Optris GmbH
www.optris.de
dass die Öfen eine definierte
Temperatur hatten und die
Bänder zu Beginn des Glühprozesses
kalt waren. Aus diesem
Grund mussten die Bänder
nach dem vorgelagerten
Walzprozess abgekühlt werden.
Die ihnen anhaftende
Restwärme ging dabei verloren.
In der neuen Anlage ermöglichen
Temperaturmessungen
an den Bändern und
im Ofen nunmehr die rechnergesteuerte
Ermittlung
einer Echtzeit-Wärmebilanz,
welche die bedarfsgerechte
Beheizung der Glühöfen erlaubt.
Mit dem Vorhaben werden
auf Basis einer Produktionsmenge
von 180.000 Jahrestonnen
jährlich 4.857.705
kWh Strom und 9.804.600
kWh Erdgas gegenüber den
Altanlagen weniger eingesetzt.
Otto Junker GmbH
www.otto-junker.de
Kleinstes autarke Infrarot-Pyrometer
Die berührungslos arbeitenden
MI3-Temperaturmesssysteme
von Raytek gibt es jetzt
zusätzlich zur RS485-Option
auch mit Modbus- oder
PROFIBUS-Schnittstelle. Die
Infrarot-Pyrometer der MI3-
Baureihe bestehen aus einem
überaus schnellen Miniaturmesskopf
und separater Kommunikati-onselektronik,
wahlweise
im Schutz- oder Hutschienengehäuse.
Drei Modelle
decken einen Messbereich
von –40 bis +1.650 °C
ab. Der breite Temperaturbereich
und die hohe Datenqualität
gestatten den Einsatz
in einer Vielzahl von Anwendungen,
speziell zur Prozessüberwachung.
Einzigartig auf
dem Markt ist, dass der Messwert
direkt im Sensorkopf
in ein digitales Signal umgewandelt
wird. Zusammen mit
Funktionen wie Selbstüberwachung
auf Kabelbruch erhöht
dies die Datenzuverlässigkeit
um ein Vielfaches. Mit
nur 28 mm Länge und 14 mm
Durchmesser ist der IP65-
Messkopf im Edelstahlgehäu-
394 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
se zudem das kleinste eigenständige
Infrarot-Pyrometer
der Welt. Als OEM-Version
lässt es sich über den internen
digitalen Bus direkt auf Geräteebene
an vorhandene Steuerungssysteme
anbinden, eine
zusätzliche Kommunikationsbox,
wie sonst üblich, ist nicht
erforderlich.
munikationsbox
Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal
der MI3-Baureihe ist
das Mehrkopfdesign: Bis zu
acht individuell adressierbare
Messköpfe lassen sich an eine
MI3-Kommunikationsbox anbinden
– dies minimiert Anschaffungskosten
und Installationsaufwand.
Parametrierung
und Bedienung sind äußerst
nutzerfreundlich. Die
digitale Kommunikation zwischen
Sensor und Box und
die patentierte au-tomatische
Kopferkennung ermöglichen
außerdem „Plug & Play“. Die
robusten MI3-Sensoren bieten
exzellente EMV-Eigenschaften
und können in Umgebungstemperaturen
bis 120 °C ohne
Kühlung eingesetzt werden.
Die im Lieferumfang der Kom-
enthaltene
Software DataTemp MultiDrop
gestattet uneingeschränkten
Fernzugriff auf sämtliche
Prozesswerte und Parameter.
Über die standardmäßige
USB-Schnittstelle können sich
Bediener z. B. zu Diagnosezwecken
bequem vor Ort einloggen.
Raytek GmbH
www.raytek.de
Neue Schneidstoffsorte für das Drehen von
Edelstahl
Präzisionswerkzeughersteller
Safety stellt zur EMO die neue
Dreh-Schneidstoffsorte 8625
vor und löst damit die bisherige
Sorte 8525 ab. Die neue
Schneidstoffsorte 8625 ist
eine hocheffiziente und zu-
strat mit hohem Kobaltgehalt
trotzt auch höheren Temperaturen
beim Drehen, ist gegen
plastische Verformung
gewappnet und beugt einer
frühzeitigen Aufbauschneidenbildung
vor. Aufgrund
Elektrozylinder für kraftvolle und schnelle
Bewegungen
Für kraftvolle und schnelle lineare
Bewegungen hat SKF
die CASM-Elektrozylinder entwickelt.
Sie lassen sie sich flexibel
und genau positionieren
und benötigen sie nur eine
geringere Anzahl an Systemkomponenten.
Die modular
aufgebauten CASM-Elektrozylinder
von SKF können einfach
an den jeweiligen Motor
oder an die individuelle Antriebsumgebung
angebunden
werden. Das senkt die Projektierungs-
und Programmierungskosten
erheblich. Auch
eine komplett montierte Lösung,
die auf 1FK7-Servomotoren
von Siemens basieren
und auf das Antriebssystem
Sinamics S110 / S120 abgestimmt
ist, liefert SKF kurzfristig
ab Lager. Nach Kundenwunsch
können auch andere
Motoren angeschlossen
werden. Außer dem kleinsten
Servomotor, dem 1FK7 015,
sind alle Motoren mit einer
DRIVE-CLiQ-Schnittstelle ausgerüstet.
Zusätzlich sind bei
all diesen Motoren ein mehrpoliger
Resolver, eine glatte
Antriebswelle und eine Haltebremse
eingebaut. Drehbare
Anschlussstecker vereinfachen
den Anschluss und die Kabelführung
bei verschiedenen Installationspositionen.
Auch unter widrigen Bedingungen
können die CASM-
Elektrozylinder dauerhaft eingesetzt
werden. Dafür sorgen
die hochwertigen Materialien,
das Dichtungskonzept
mit Schutzart IP54S und die
hohe Verarbeitungsqualität.
Die spielarme Konstruktion erreicht
eine Positioniergenauigkeit
von bis zu ±0,01 mm. Zusammen
mit den verschiedenen
Spindeltypen für unterschiedliche
Geschwindigkeiten
und Kräfte, können die
CASM-Elektrozylinder für die
meisten Anwendungen optimal
eingesetzt werden. Sinterfilter
kompensieren im Inneren
der Lineareinheit Druckschwankungen
beim Ein- und
Ausfahren des Schubrohres.
SKF
www.skf.com
Beschichtungslösungen in der PVD Arc- und
Sputtertechnologie
verlässige Lösung zum Drehen
von rostfreien Stählen. Damit
werden rund 80 % der Anwendungsfälle
abgedeckt. Sie
eignet sich je nach Plattenausführung
ausgezeichnet vom
leichten Vorschlichten bis hin
zum Schruppen auch bei unterbrochenem
Schnitt.
Der Hochleistungsschneidstoff
besteht aus einer mehrlagigen,
sehr zähen MT-CVD-
Beschichtung (Medium Temperature
Chemical Vapor Deposition)
mit hoher Schichthaftung
(Adhäsion). Das neu
entwickelte, feinkörnige Sub-
des Multi-Schichtaufbaus
aus Lagen von Titancarbonitrid
(TiCN für abrasiven Verschleißwiderstand)
und Aluminiumoxid
(Al 2 O 3 für hohe
Temperaturbeständigkeit) im
Wechsel und einer goldfarbenen
Deckschicht aus Titannitrid
(TiN) auf der Spanfläche
werden Schneidenausbrüche
und Kantenausbröckelung
verringert. Die Standzeit der
beschichteten Wendeschneidplatten
erhöht sich laut Hersteller
deutlich.
Safety Deutschland
www.safety-cuttingtools.com
Das modulare Anlagenkonzept
der METAPLAS-DOMI-
NO-Serie kann speziell auf individuelle
Bedürfnisse und Ansprüche
zugeschnitten werden.
Das gesamte Spektrum
der Dünnfilm Beschichtungstechnologien
steht zur Verfügung.
Neben PVD und PACVD
Modulen, der Realisierung
von Kombibehandlungen –
der Kombination von PVD-
Beschichtung und Plasmanitrieren
– und Hybridtechnologien
– der Kombination von
Arc- und Sputtertechnologie
– bietet das Anlagenkonzept
mit seiner HIPAC (High Ionisation
Plasma Assisted Coating)
Technologie einen der innovativsten
Ansätze in der Oberflächenbeschichtung.
Die HIPAC-Technologie stellt
eine Weiterentwicklung des
hochionisierten Prozesses
HPPMS (High Power Pulsed
Magnetron Sputtering) dar
und wurde speziell auf industrielle
Bedürfnisse ausgelegt.
Sie verbindet die Vorteile der
HPPMS und der patentier-ten
hoch effizienten Ätztechnololgie
AEGD (Arc-Enhanced
Glow Discharge). Diese Technik
ermöglicht einen hohen
Ionisationsgrad ähnlich dem
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
395

P r o d u k t e u n d Ve r fa h r e n
Arc-Prozess. Durch die hohe
Plasmadichte können besonders
fehlerfreie Schichten mit
hoher Dichte erzeugt werden.
Die Schichten sind dabei
sehr glatt und bereits ab einer
Temperatur von 60 °C haftfest
applizierbar.
Das Zerstäuben von Metallen
und anderen Beschichtungsmaterialien
durch das HIPAC-
Verfahren beruht auf dem
Pulsen bei kleinen Frequenzen
der Sollspannung (kleiner als
2 kHz) und Tastverhältnissen
von weniger als 10 %. Durch
die durchschnittlich klein gehaltene
Leistung kann eine
hohe Ladungsdichte (Elektronen
und Ionen) im Plasma realisiert
werden. Diese Verbesserung
unterstützt die Kontrolle
des Abscheidungsprozesses
und ermöglicht auch
die Abscheidung von Hybrid
schichten (z. B. Arc und
HPPMS). So können Schichtzusammensetzungen
und Mikrostrukturen
optimal zugeschnitten
und verbessert werden.
Neben der kontinuierlichen
Weiterentwicklung der Anlagentechnologie
treibt Sulzer
Metaplas GmbH sein Schichtportfolio
voran. Besonders in
der Optimierung von Werkzeugen
für die Zerspanung,
Umformung und Kunststoffverarbeitung
liegen die Stärken
des Unternehmens, die
zusammen mit den eigenen
Beschichtungszentren weiterentwickelt
wird. Die für diese
Bereiche bereits eingeführten
M A C-Schichten werden
stetig erweitert und optimiert
um Kundenbedürfnissen optimal
gerecht zu werden. So
stehen M A C-Schichten, wie
Mpower, Mtec und Mforce
besonders für längere Standzeiten,
höhere Qualitätsstandards
und die Reduzierung
von Verschleiß und Reibung
der beschichteten Werkzeuge.
Sulzer Metaplas GmbH
www.sulzermetco.com
INSERENTENVERZEICHNIS
Firma
Seite
EUROGUSS 2012, Nürnberg .............................................................................................................374
Hüttinger Elektronik GmbH + Co. KG, Freiburg im Breisgau ........................................................Titelseite
ICRF 2012, Aachen .......................................................................................................................... 329
Raytek GmbH, Berlin ....................................................................................................................... 333
SMS ELOTHERM GmbH, Remscheid............................................................................. 2. Umschlagseite
wire 2012 / Tube 2012, Düsseldorf .................................................................................................... 390
Marktübersicht........................................................................................................................397–412
Beilage: Jahres-Wandkalender 2012 elektrowärme international
396 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

elektro
wärme
international
Zeitschrift für elektrothermische Prozesse
Marktübersicht
Einkaufsberater Thermoprozesstechnik
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische
Behandlung........................................................................................ 398
II. Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und
Hilfsstoffe........................................................................................... 407
III. Beratung, Planung, Dienstleistungen, Engineering........................ 411
IV. Fachverbände, Hochschulen, Institute, Organisationen................. 412
V. Messegesellschaften, Aus- und Weiterbildung............................... 412
Kontakt:
Bettina Schwarzer-Hahn
Tel.: +49 (0)201 / 82002-24
Fax: +49 (0)201 / 82002-40
E-Mail: b.schwarzer-hahn@vulkan-verlag.de
www.elektrowaerme-markt.de

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Thermische Gewinnung
(Erzeugen)
Schmelzen, Gießen
398 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Pulvermetallurgie
Wärmen
Weitere Informationen und Details:
www.elektrowaerme-markt.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
399

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Wärmen
400 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Wärmebehandlung
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
401

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Wärmebehandlung
402 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
403

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Wärmebehandlung
Oberflächenbehandlung
Wärmerückgewinnung
Reinigen und Trocknen
Abkühlen und Abschrecken
404 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Fügen
Weitere Informationen und Details:
www.elektrowaerme-markt.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
405

M a r k t ü b e r s i c h t
I. Thermoprozessanlagen für die elektrothermische Behandlung
Fügen
Recyceln
Energieeffizienz
406 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
II. Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und Hilfsstoffe
Abschreckeinrichtungen
Härtereizubehör
Induktoren
Heizelemente
Förder- und Antriebstechnik
Weitere Informationen und Details:
www.elektrowaerme-markt.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
407

M a r k t ü b e r s i c h t
II. Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und Hilfsstoffe
Induktoren
Mess- und Regeltechnik
408 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
II. Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und Hilfsstoffe
Schutz- und Reaktionsgase
Ofenbaustoffe (nicht
Feuerfeststoffe)
Stromversorgung
Schmiedezubehör
Weitere Informationen und Details:
www.elektrowaerme-markt.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
409

M a r k t ü b e r s i c h t
II. Bauelemente, Ausrüstungen sowie Betriebs- und Hilfsstoffe
Stromversorgung
Wärmedämmung und
Feuerfestbau
Prozessautomatisierung
Reinigungs- und
Trocknungsanlagen
Ihr „Draht“
zur Anzeigenabteilung
von elektrowärme international
Bettina Schwarzer-Hahn
Tel. 0201-82002-24
Fax 0201-82002-40
b.schwarzer-hahn@vulkan-verlag.de
410 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

M a r k t ü b e r s i c h t
III. Beratung, Planung, Dienstleistungen, Engineering
Weitere Informationen und Details:
www.elektrowaerme-markt.de
elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember
411

M a r k t ü b e r s i c h t
IV. Fachverbände, Hochschulen, Institute, Organisationen
V. Messegesellschaften, Aus- und Weiterbildung
412 elektrowärme international · Heft 4/2011 · Dezember

I m p r e s s u m
www.elektrowaerme-online.de
Organschaft
Herausgeber
Beirat
Redaktion
Chefredakteur
Redaktionsbüro
Redaktionsassistenz
Anzeigenverkauf
Anzeigenverwaltung
69. Jahrgang · Heft 4 · Dezember 2011
Organ des Instituts für Elektroprozesstechnik der Universität Hannover, des Fachverbandes THERMOPROZESS-
UND ABFALLTECHNIK im Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau e.V. (VDMA), Frankfurt am Main,
und des Zentralverbandes Elektrotechnik- und Elektronikindustrie (ZVEI) e.V., Fachverband Elektrowärmeanlagen,
Frankfurt am Main
Prof. Dr.-Ing. B. Nacke, Institut für Elektroprozesstechnik, Leibniz Universität Hannover,
Prof. Dr.-Ing. A. von Starck, Honorarprofessor für elektrische Erwärmung, RWTH Aachen
Dr.-Ing. W. Andree, ABP Induction Systems GmbH, Prof. Dr.-Ing. K. Krüger, Institut für Automatisierungstechnik,
Universität der Bundeswehr Hamburg, Dipl.-Ing. H. Linn, Linn High Therm GmbH, Dr. D. Pauschinger,
Hüttinger Elektrotechnik GmbH & Co. KG, Prof. Dr.-Ing. H. Pfeifer, Lehrstuhl für Hochtemperaturtechnik an der
RWTH Aachen, Dr. H. Rinnhofer, Otto Junker GmbH, Dr.-Ing. A. Seitzer, SMS Elotherm GmbH, Dr.-Ing. H. Stiele,
EFD Induction GmbH
Prof. Dr.-Ing. E. Baake, Dr.-Ing. F. Beneke, Dr. rer. nat. M. Blum, Dr.-Ing. E. Dötsch, Dr.-Ing. O. Irretier,
Dr.-Ing. D. Trauzeddel, Dr.-Ing. E. Wrona
Dipl.-Ing. Stephan Schalm, Vulkan-Verlag GmbH
Tel. +49 (0)201 82002-12, Fax: +49 (0)201 82002-40, E-Mail: s.schalm@vulkan-verlag.de
Annamaria Frömgen, Vulkan-Verlag GmbH
Tel. +49 (0)201 82002-91, Fax: +49 (0)201 82002-40, E-Mail: a.froemgen@vulkan-verlag.de
Silvija Subasic, Vulkan-Verlag GmbH
Tel. +49 (0)201 82002-15, Fax: +49 (0)201 82002-40, E-Mail: s.subasic@vulkan-verlag.de
Bettina Schwarzer-Hahn, Vulkan-Verlag GmbH
Tel. +49 (0)201 82002-24, Fax: +49 (0)201 82002-40, E-Mail: b.schwarzer-hahn@vulkan-verlag.de
Martina Mittermayer, Vulkan-Verlag GmbH/Oldenbourg Industrieverlag GmbH,
Tel. +49 (0)89 45051-471, Fax: +49 (0) 89 45051-300, E-Mail: mittermayer@oiv.de
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elektrowärme international erscheint viermal pro Jahr.
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Abonnement (Deutschland): € 128,- + € 12,- Versand
Abonnement (Ausland): € 128,- + € 14,- Versand
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Einzelheft (Ausland): € 37,- + € 3,50 Versand
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