Exkursion ins Stahlwerk

Die Chemiekurse besuchen das Stahlwerk von Thyssenkrupp in Duisburg.

Stahl ist einer der bedeutendsten Werkstoffe unseres modernen Lebens: Autos, Maschinen, Brücken, Stahlbeton, überall ist Stahl enthalten. Dass Stahl überwiegend aus Eisen besteht und dass dieses als Roheisen im Hochofenprozess durch Reduktion aus Eisenoxiden unter Hinzugabe von Koks entsteht, davon sollte eigentlich jeder Schüler irgendwann einmal im Laufe seiner Schulzeit gehört haben. Wie und vor allen Dingen in welchen Dimensionen der Herstellungsprozess aber tatsächlich in der Industrie abläuft, davon konnten wir uns bei Thyssenkrupp in Duisburg selbst ein Bild machen. Da das Betriebsgelände mit insgesamt ca. 10 km2 schon unüberschaubar groß ist, wurden wir mit dem Bus zu den verschiedenen Stationen gefahren. Dort ging es dann, in vorgeschriebener Kleidung (kurze Ärmel, nackte Knöchel und unangepasstes Schuhwerk hätten den Ausschluss von der Führung bedeutet) und mit Helm, Schutzbrille und Ohrenstöpseln versehen, zu Fuß in riesige Hallen, wo rotglühendes Eisen, Dampf- und Rauchwolken und zum Teil ohrenbetäubender Lärm uns begleiteten.

Bei Thyssenkrupp in Duisburg werden in mehreren Hochöfen mehr als 30.000 t Roheisen pro Tag erzeugt. Entsprechende Mengen an Rohstoffen – Eisenerze, Kohle und weitere Zuschlagstoffe – werden über den Rhein per Schiff Tag für Tag angeliefert und direkt vor Ort für den Einsatz im Hochofen vorbereitet. Die bröckelige Kohle wird in der Kokerei zu annähernd steinharten Koksbrocken „gebacken“ und auch das feinkörnige Eisenerz muss zu größeren Brocken „gesintert“ werden. Diese Brocken werden dann abwechselnd in den Hochofen, und der kann wirklich mit bis zu 75 m sehr hoch sein, eingefüllt. Damit nun überhaupt eine Reaktion in Gang kommt, muss sehr viel Energie hinzugefügt werden. Dies geschieht in Form von heißer Luft, die von unten über riesige Rohrleitungen eingeblasen wird und sich aufgrund der grobkörnigen Struktur des eingefüllten Materials gut ausbreiten kann. Tatsächlich laufen nun im bis zu 2000°C heißen Hochofen verschiedene Reaktionen ab, entscheidend ist aber, dass man unten in regelmäßigen Abständen flüssiges Roheisen „abstechen“ kann.

Dieses wird in spezielle Eisenbahnwaggons, die sogenannten Torpedopfannen, gefüllt und in flüssigem Zustand über das betriebseigene Schienennetz zum Konverter gefahren. Auf dem Betriebsgelände genießt übrigens der Schienenverkehr Vorfahrt vor dem Straßenverkehr, so dass gefühlt alle 50 m der Bus vor einem Stoppschild anhalten musste, bevor er den Schienenweg passieren durfte. Im Konverter, einem mehrere hundert Tonnen fassenden riesigen Tiegel, wird das Roheisen in Stahl umgewandelt (konvertiert). Dazu wird Stahlschrott (bis zu 30 %) hinzugegeben und dann mit einer riesigen Lanze Sauerstoff auf das Gemisch geblasen. Dadurch wird der im Roheisen noch recht hohe Kohlenstoffgehalt deutlich reduziert und es entsteht Stahl. Nun ist aber nicht Stahl gleich Stahl. Es gibt weit mehr als 2000 verschiedene Stahlsorten, die sich alle durch den Zusatz von verschiedensten weiteren Metallen, z. B. Chrom, unterscheiden. Je nach Kundenwunsch wird also noch die nötige Menge weiterer Metalle zum flüssigen Rohstahl hinzugefügt. Der wird dann z. B. in „handliche“ Platten, die Brammen, gegossen, die von ihrer Form her an eine Riesentafel Schokolade erinnern.

Die letzte Bearbeitungsstation bei Thyssenkrupp ist das Walzwerk. Die Bramme wird wieder auf Temperatur gebracht (rotglühend, also ziemlich heiß) und dann über hunderte von Metern über Rollen durch Waschanlagen und riesige Walzen geführt. Zum Schluss jagen die ausgewalzten, z. T. millimeterdünnen Bleche mit bis zu 50 Stundenkilometern und entsprechendem Höllenlärm über ihre Rollenbahn, bevor sie am Ende zu dicken Coils aufgewickelt werden. In dieser Form gehen sie dann zum Kunden, der z. B. Motorhauben und Kotflügel aus diesen Blechrollen formen wird. Die vielfältigen Eindrücke, die wir bei der Besichtigung dieses Stahlstandortes, einem der größten in Europa, sammeln konnten, werden uns sicherlich noch lange im Gedächtnis bleiben.

Exkursion Thyssenkrupp

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