NACH-WÄRM: Nachhaltige CO₂-freie Erwärmungstechnologie für die Ur- und Umformtechnik

NACH-WÄRM ist ein Verbundprojekt zur Entwicklung und Erprobung CO₂-freier Erwärmungs- und Wärmebehandlungstechnologien für energieintensive Prozesse der Ur- und Umformtechnik. Im Fokus stehen die wasserstoffbasierte Erwärmung und die elektrische Plasmaerwärmung als Alternativen zu erdgasbeheizten Öfen.

Ziel ist es, fossiles Erdgas bei der Erwärmung von Schmiede- und Gussteilen sowie bei der anschließenden Wärmebehandlung durch CO₂-freie bzw. CO₂-neutrale Energieträger und Technologien zu ersetzen und dabei eine hohe Werkstoff- und Bauteilqualität sicherzustellen.

Bei der wasserstoffbasierten Erwärmung wird insbesondere untersucht, ob und in welchem Umfang Wasserstoff in den Werkstoff aufgenommen wird und welche Auswirkungen dies auf Gefüge und Bauteileigenschaften hat.

Beide Technologien werden hinsichtlich Prozessführung, Energieeffizienz, Werkstoffeinfluss, Bauteilqualität und industrieller Umsetzbarkeit bewertet.

Das Fraunhofer IWU bearbeitet die umformtechnische Prozesskette. Die Arbeiten umfassen:

1. Auswahl repräsentativer Schmiedebauteile
2. Definition geeigneter Prozessfenster
3. simulationsgestützte Entwicklung von Werkzeug- und Umformkonzepten
4. Integration der wasserstoffbasierten Erwärmung in einen Modellprozess
5. Erprobung unter seriennahen Bedingungen
6. Untersuchung der nachfolgenden Prozessschritte

Die Erwärmung wird dabei gemeinsam mit der anschließenden Umformung und den weiteren Prozessschritten betrachtet.

NACH-WÄRM soll zeigen, wie CO₂-freie bzw. CO₂-neutrale Erwärmungs- und Wärmebehandlungstechnologien in energieintensive Prozesse der Ur- und Umformtechnik integriert werden können, ohne die erforderliche Werkstoff- und Bauteilqualität zu beeinträchtigen.

Die entwickelten Technologien werden von der technologischen Untersuchung über die Prozessintegration und seriennahe Erprobung bis zur industriellen Pilotanwendung weiterentwickelt.

• CO₂-freie Prozesswärme: Alternativen zur fossilen Erdgasbeheizung durch Wasserstoff und elektrische Plasmaerwärmung
• Gesicherte Bauteilqualität: Untersuchung der Auswirkungen neuer Erwärmungstechnologien auf Werkstoff, Gefüge und Bauteileigenschaften
• Industrielle Übertragbarkeit: Erprobung der Technologien unter seriennahen Bedingungen
• Dekarbonisierung energieintensiver Prozesse: Beitrag zur Umstellung auf CO₂-freie bzw. CO₂-neutrale Prozesswärme

Laufzeit
August 2024 bis Juli 2027

Koordination
GGF Großenhainer Gesenk- und Freiformschmiede GmbH

Fördermittelgeber
SAB, Förderkennzeichen 100722690

Projektpartner

• GGF Großenhainer Gesenk- und Freiformschmiede GmbH
• DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH
• PEAK Deutschland GmbH
• TU Bergakademie Freiberg - Gießerei-Institut