Neem bij vragen contact op met:Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHTDr.-Ing. Hartmut PflaumLeiter Innovationsmanagement und Strategische Projekte | SchutzrechteOsterfelder Straße 346047 OberhausenTel.: 0208-8598-1171E-Mail: hartmut.pflaum@umsicht.fraunhofer.de

CopyrightDe inhoud van deze presentatie (inclusief teksten, grafieken, foto's, logo's, etc.) en de presentatie zelf zijn auteursrechtelijk beschermd. Het doorgeven van de presentatie en / of inhoud is alleen toegestaan na schriftelijke goedkeuring.

Dit document en / of delen ervan mogen niet worden doorgegeven, gewijzigd, gepubliceerd, vertaald of gereproduceerd, noch door fotokopie, microfilm, noch door andere - vooral elektronische - processen zonder schriftelijke toestemming. Het voorbehoud strekt zich ook uit tot opname in of evaluatie door databases. Overtredingen zullen worden vervolgd.

© Copyright Fraunhofer UMSICHT, 2020

MILIEU-IMPACT VAN HET "HEAT TO COAT" BANDVERZINKINGSPROCES VAN DE WUPPERMANN GROEP

© Wuppermann AG

Fraunhofer UMSICHT in opdracht van Wuppermann AG | Juli 2020

Seite 3© Fraunhofer

Verzinkte staalband

Beitsen

Verzinken

Veredeling

Beitsen

Verzinken

Veredeling

Koudwalsen

Warmband

Gate-to-Gate beschouwing

Milieu-impact van het "Heat to coat" bandverzinkingsprocesvan de Wuppermann Groep | Overzicht Doelstelling:

Opstellen van een broeikasgasbalans voor het bandverzinkingsproces van de Wuppermann Groep

Functionele eenheid: 1 kg thermisch verzinkt staalplaat

Referentie- en data jaar:2018

Primaire gegevens: Wuppermann via een procesvragenlijst van Fraunhofer UMSICHT

Secundaire gegevens: databases voor levenscyclus databanken GaBi SP 40 en ecoinvent 3.3

Referentie datasets: GaBi SP 40 op basis van methodiek Worldsteel

Klimaatimpact uitgedrukt in kg CO2-equivalenten (eq.) Per kg thermisch verzinkt staalplaat

© Adobe Stock

kg CO2-eq./kg

kg CO2-eq./kg

0,13

0,18

WSN Marktstandaard

- 31 %

kg CO2-eq./kg

kg CO2-eq./kg

Seite 4© Fraunhofer

Basisprincipes van de ecologie-analyse

Procedure gestandaardiseerd volgens DIN EN ISO 14040 voor het bepalen van de milieu-impact van producten

Illustratie van het proces van Wuppermann AG voor de productie van thermisch verzinkt staalplaat

Mogelijkheid om alle relevante potentiële effecten (focus op broeikasgasemissies) naar het externe milieu te registreren

Overweging van de grondstofstromen en emissies die zijn gekoppeld aan productiesysteem

Definitie van doelen en reikwijdte van onderzoek

Levenscyclusbalans

Effectbeoordeling

Interpretatie en conclusie

Opzet van een ecologie-analyse

Seite 5© Fraunhofer

Doelstelling en reikwijdte van het onderzoek

Doel Broeikasgas balans voor het bandverzinkingsproces van de Wuppermann Groep

Functioneleeenheid

1 kg thermisch verzinkte staalplaat Breedband en smalle band Zinklaagdiktes WSN 50 – 600 g/m² (Ø 214 g/m²) en WA 50 – 1200 g/m² (Ø 558 g/m²)

Systeemgrenzen en tijdsbestek

Gate-to-Gate (verwerking bij Wuppermann) en Cradle-to-Gate (product inclusief upstream processen met toevoegende waarde)

Locatie Moerdijk, NL (WSN) [breedband], locatie Judenburg, AT (WA) [smalle band] Referentie- en datajaar 2018

Systematiek

Overweging van bijproducten door middel van massa-allocatie en uitbreiding van de systeemruimte

Software voor levenscyclusanalyse GaBi-versie: 9.2.1.68

Beschouwde milieu-impact

Klimaatimpact in kg CO2-equivalenten (eq.) per kg thermisch verzinkte staalplaat

Seite 6© Fraunhofer

Primaire data van Wuppermann AG gebaseerd op een procesvragenlijst van Fraunhofer UMSICHT Locatiespecifieke informatie over procestechnologie

WSN en WA Overweging van het gebruik van bijproducten en

afvoeren van reststromen Specifieke transportafstanden voor het transport

van bandstaal en legeringsmiddelen Secundaire gegevens voor de weergave van upstream-

en downstreamprocessen LCA-databases GaBi SP 40 | ecoinvent 3.3 Gebruik van regiospecifieke datasets over

energiebronnen en transporten

Basisgegevens

Wuppermann Referentie

Dataset voor de productie van verzinkt plaatstaal door middel van koudband walsen en verzinken DE: Staal plaat 1.5 mm HDG

(Ø 0.02 mm Zn; Ø 275 g/m²; 2 zijdes); BF route1

Dataset voor de productie van koudgewalste staalplaat DE: Steel cold rolled coil 1,5 mm; BF route2

Dataset voor de productie van warmband staalplaat DE: Steel hot rolled coil (EN15804 A1-A3); BF route3

De balans volgt de methodische benadering van Worldsteel

Om een zo goed mogelijke en neutrale vergelijk te bereiken, worden de locatiespecifieke gegevens van Wuppermann aangepast aan de informatie uit het referentieproces. De zinklaagdikte wordt gedefinieerd als een kernparameter: lineaire aanpassing van de hoeveelheid zink en van de WSN zinkslakken tot Ø 275 g / m².

1 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/516653dd-467e-4c3d-80ef-308a8b9ed6cb.xml2 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/cfb5da9c-9610-4651-a54b-d89dbf88ca66.xml3 http://gabi-documentation-2020.gabi-software.com/xml-data/processes/4672623a-fdf6-41ce-b838-d723d5d89280.xml

Seite 7© Fraunhofer

Upstream keten van staalbandproductie

Mijnbouw van ijzererts

Ertsverwerking

Hoogovenproces

Warmwalsen

Warmband (Hot Rolled Coil)

© Adobe Stock

* GaBi SP40, Sphera Solutions Inc., 2020

2,08kg CO2-eq./kg*

Seite 8© Fraunhofer

Pyrometallurgischproces

Upstream keten van zinkproductie

Mijnbouw van zinkerts

Ertsverwerking

Zinkconcentraat

Elektrometallurgischproces

Zink 2,63kg CO2-eq./kg*

* GaBi SP40, Sphera Solutions Inc., 2020

© Wupperman AG

Seite 9© Fraunhofer

Systeemgrenzen | LCA Verzinkingsproces

Grondstoffen, hulpstoffen en overige benodigdhedenDieselElektrische energieThermische energieChemicaliënZinkLegeringenWater

Veredeling en Nabehandeling

Bandverzinkingsproces

Voorbereiding, Beitsen (WSN)Voorbereiding, Dekapieren (WA)

Transport naarWuppermann-locaties

Beitsen

Koudwalsen

Bandverzinkings-proces

Veredeling en Nabehandeling

SysteemgrensReferentie 2

OudzuurZinkslakken

Verzinkte staalplaat (Hot Dipped Galvanized)

Warmband (Hot Rolled Coil)

Wuppermann systeemgrenzen

SysteemgrensReferentie 1

Reststoffen, bijproducten &emissies

Geintegreerd Proces

Seite 10© Fraunhofer

Verzinkte staalplaat (Hot Dipped Galvanized)

Afkoelen tot verzinktemperatuurElektrische inductieoven:

opwarmen tot verzinktemperatuur

Verschillen tussen het Wuppermann “heat to coat”-proces en het referentieproces koudbandverzinken | Bandverzinkingsproces

Verzinken op ca. 450 °CVerzinken op ca. 450 °C

Gasgestookte voorverwarmingsoven: herkristallisatie gloeien op ca. 750 °C

KoudbandWarmband

Ban

dve

rzin

kin

gsp

roce

s

Wuppermann Referentie

Belangrijksteverschillen:

1) Maximale temperatuur in Wuppermann Proces: ca. 450°C i.p.v. 750°C

2) Wuppermann gebruikt geenfossiele brandstoffen(Gas)

Lager energieverbruik

CO2-uitstoot van de verbruikte energie isafhankelijk van de energiemix

Seite 11© Fraunhofer

Wuppermann Staal Nederland B.V., Moerdijk (NL) | WSN

Medewerkers 2019: 154 *

Omzet 2019: 311 Mio. €

Aandelen:

Wuppermann 70%

Tata 30%

* Som van alle Wuppermann-bedrijven op de locatie Moerdijk

Bandverzinkingslijn

Banddiktes:

1,5 tot 4,20 mm (Ø 2,0 mm 2018)Bandbreedtes:

950 tot 1.560 mm

Zinklagen:

Zink tot Z600

Snijbreedtes:

vanaf 20 mm bandbreedte

Gate-to-Gate milieu-impact van verzinkte staalplaat WSN

0,1150,126

214 g/m² 275 g/m²

kg CO2-eq./kg

Ø ZinklaagdikteWSN 2018

Ø Zinklaagdiktereferentieproces

© Wuppermann AG

Seite 12© Fraunhofer

WSN heeft 31% lagere milieu-impact dan referentieproces 1

0,126

0,183

0,240

WSN275 g/m²

Referentie 1275 g/m2

Referentie 2275 g/m2

- 31 %

- 48 %

kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg

51%39%

10%

CO2-eq bijdrage per bron [WSN]

11%

89%

Zink

Stroom

Overige

Hernieuwbaar

Fossiel

Stroomsamenstelling [NL]

Seite 13© Fraunhofer

Wuppermann Austria GmbH, Judenburg (AT) | WA

Verzinkte buizen & profielen:

Ronde buis, rechthoekige buis,

vierkante buis

Buislengtes:

2.500 tot 15.000 mm

Wanddiktes:

1,00 tot 4,00 mm

WGalweld: Verzinkte buizen met intern verzinkte lasnaad

Medewerkers 2019: 106

Omzet 2019: 72 Mio. €

Bandverzinkingslijn

Banddiktes: 1,25 tot 5 mm

(Ø 2,7 mm 2018)Bandbreedtes: 50 tot 400 mm

Zinklagen: Tot Z1200/ZM1000

Snijbreedtes: vanaf 16 mm

Gate-to-Gate milieu-impact van verzinkte staalplaat WA

275 g/m²558 g/m²

kg CO2-eq./kg

Ø ZinklaagdikteWA 2018

Ø ZinklaagdikteReferentieproces

© Wuppermann AG

0,142

0,105

Seite 14© Fraunhofer

WA heeft 43% lagere milieu-impact dan referentieproces 1

- 43 %

- 56 %

kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg

0,105

0,183

0,240

Referentie 1275 g/m2

WA275 g/m²

Referentie 2275 g/m2

kg CO2-eq./kg

38%

45%

17%

CO2-eq bijdrage per bron [WA]

78%

22%

Stroomsamenstelling [AT]

Zink

Stroom

Overige

Hernieuwbaar

Fossiel

kg CO2-eq./kg kg CO2-eq./kg

Seite 15© Fraunhofer

Conclusie: Wuppermann-verzinkingsproces biedt voordelen m.b.t. de milieu-impact

1Waar de toepassingsgebieden van gegalvaniseerd warmband en gegalvaniseerd koudband overlappen en het gebruik van koudband of warmband voor een toepassing technisch mogelijk zou zijn, kon op basis van de CO2-balans een voordeel van het Wuppermann-proces worden aangetoond.

2Het verzinkingsproces inclusief nabehandeling zorgen voor 31% minder CO2-uitstoot op de WSN-locatie en 43% minder CO2-uitstoot op de WA-locatie dan het referentieproces (systeemgrens 1). Daarbij is al rekening gehouden met de CO2-uitstoot voor het beitsen als gevolg van het geïntegreerde proces van Wuppermann.

3 Indien bij beide vergelijkingsprocessen alle processtappen die plaatsvinden tussen de warmband en de verzinkte staalband worden meegerekend, neemt het voordeel van het Wuppermann-proces toe tot 48% op de WSN-locatie en 56% op de WA-locatie.

4 Het voormateriaalproces van warmband vertoont een hogere CO2-uitstoot dan het verzinkproces.

5Belangrijke factoren voor verdere emissiereducties zijn: Elektrisch energieverbruik van beitsen en verzinken Energiemix van ingezette energie Productie en herkomst van de legeringsmiddelen

Contact

Fraunhofer UMSICHTOsterfelder Straße 346047 OberhausenE-Mail: info@umsicht.fraunhofer.deInternet: http://www.umsicht.fraunhofer.de

Dr.-Ing. Markus HiebelAbteilungsleiter Nachhaltigkeit und PartizipationNachhaltigkeitsbeauftragter Fraunhofer UMSICHT +49 (0) 208 8598-1181 markus.hiebel@umsicht.fraunhofer.de

Kai MarwigLeiter Business Development & KommunikationWuppermann AG +49 (0) 2171 5000-815 +49 (0) 173 37 88 579 kai.marwig@wuppermann.com

Wuppermann AGOttostraße 551381 LeverkusenE-Mail: info@wuppermann.comInternet: http://www.wuppermann.com

Jochen NühlenBusiness Development +49 (0) 208-8598-1370 jochen.nuehlen@umsicht.fraunhofer.de

Dr.-Ing. Nils ThonemannNachhaltigkeit und PartizipationNachhaltigkeitsbewertung +49 (0) 208-8598-1536 nils.thonemann@umsicht.fraunhofer.de

Citatie:Thonemann, N.; Nühlen, J.; Hiebel, M.: Umweltwirkung des Bandverzinkungsverfahrens "Heat to coat" der Wuppermann Gruppe. Im Auftrag der Wuppermann AG, Oberhausen, Leverkusen, Juni 2020