Ganzheitliche Bilanzierung der Energiebereitstellung für die Aluminiumherstellung

Dienhart, Matthias; Kugeler, Kurt

doi:urn:nbn:de:hbz:82-opus-7545

Ganzheitliche Bilanzierung der Energiebereitstellung für die Aluminiumherstellung

Dienhart, Matthias (Author)

2003 & 2004

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Matthias Dienhart

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2003

UmfangXIV, 130 S. : graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2003

Prüfungsjahr: 2003. - Publikationsjahr: 2004

Genehmigende Fakultät
Fak04

Hauptberichter/Gutachter
Kugeler, Kurt (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2003-06-11

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-7545
DOI: 10.18154/RWTH-CONV-121077
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/59276/files/59276.pdf

Einrichtungen

Fakultät für Maschinenwesen (400000)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Aluminiumgewinnung (Genormte SW) ; Elektrizitätsversorgung (Genormte SW) ; Lebenszyklus <Wirtschaft> (Genormte SW) ; Technische Chemie (frei) ; Bilanzierung (frei) ; Energiebereitstellung (frei) ; Wasserkraft (frei) ; Treibhausgasemissionen (frei) ; Primäraluminiumherstellung (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 660

Kurzfassung
Auf Grund der hohen Stromintensität bei der Herstellung von Primäraluminiumherstellung werden große Stoff- und Energieströme verursacht. Je nach verwendetem Primärenergieträger, eingesetzter Energieumwandlungstechnik und der erzielbaren Umwandlungseffizienz werden verschiedene Ressourceninanspruchnahmen verursacht. Basierend auf der Prozesskettenanalyse wird ein Modell zur Bilanzierung von Energieversorgungsstrukturen am Beispiel der Aluminiumherstellung erstellt. Hiermit werden u.a. Untersuchung über die sachgerechte Zuordnung des Strombereitstellung für der Primäraluminiumherstellung durchgeführt. Die für die Primäraluminiumherstellung häufig in Anspruch genommene Wasserkraft wird vertiefend unter dem Blickwinkel der Treibhausgasfreisetzung von Methan- und Kohlendioxidfreisetzung untersucht und modelliert. In einer Analyse wird das allgemeine technische Optimierungspotenzial der Aluminiumherstellung und der hierfür erforderlichen Strombereitstellung untersucht. Am Beispiel der Leichtverpackungsherstellung in Deutschland wird das theoretisch realisierbare energetische Optimierungspotenzial bis zum Jahre 2010 aufgezeigt. In einem langfristigen Szenario bis 2040 wird der durch den Verkehrssektor zu erwartende Bedarfszuwachs an Aluminium in Deutschland analysiert und hieraus resultierende Umweltauswirkungen aufgezeigt. In einer landesspezifischen Untersuchung von Surinam wird der Ausbau der Primäraluminiumerzeugung und der hierzu erforderlichen Strombereitstellung in Hinblick auf betriebliche, umweltrelevante und ökonomische Gesichtspunkte bewertet. Sämtliche mit dem Energiemodell durchgeführte Untersuchungen zeigen drei bestimmende Größen der energiebedingten Ressourceninanspruchnahme der primären Aluminiumherstellung: - der Endenergiebedarf der aluminiumherstellenden Prozesse, insbesondere bei der Primäraluminiumelektrolyse, - die eingesetzten Energieträger und Techniken der Energiebereitstellung und - die jeweilige Güte (Wirkungsgrad der Umwandlung sowie auch primäre und sekundäre Emissionsminderungssysteme) der eingesetzten Techniken.

The large electricity demand of primary aluminium production causes corresponding mass and energy flows. Depending on used primary energy, energy transformation technique and reachable efficiency different resource demands are caused. Objective of this paper is the model development to balance energy supply structures based on process chain analysis, used the primary aluminium production as an example. Within this analysis the proper electricity supply for aluminium production is processed. The often used hydro power for aluminium production will be analysed focussed on modelling their greenhouse gas emissions like methane and carbon dioxide. In an analysis the technical optimisation potential of primary aluminium production and the used electricity is examined. As an example the theoretical energetic optimisation potential of light packaging production in Germany till 2010 is shown. A long-term scenario till 2040 point out the growth of aluminium demand in Germany and resulting environmental effects. The increased electricity demand of a possible extension of primary aluminium production in Surinam is analysed regarding operating, environmental and economical aspects. All carried out examinations show three ascertain factors of energy related resource demand for primary aluminium production: - the final energy demand of the aluminium production process, especially the aluminium electrolysis, - the used energy carrier und technique of energy supply, - the used quality (efficiency of transformation as well as primary and secondary emission reduction systems) of technology.

OpenAccess:
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