Intelligente Stahlvergütung mit digitaler Leitwarte

Das Wärmeverfahren – Präzision als Erfolgsfaktor

Einzelstabvergütung folgt einem bewährten, aber anspruchsvollen Prozess: Stahlstäbe aus recyceltem Schrott werden je nach Materialeigenschaft auf bis zu 880 °C erhitzt, anschließend abgeschreckt und auf 550–700 °C getempert. Dieser mehrstufige Prozess erzeugt eine ideale Materialkombination – Stabilität und Dehnbarkeit zugleich – die für hochbeanspruchte Anwendungen in Windkraftanlagen, der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt sowie Landwirtschaft unverzichtbar ist.

Die Herausforderung liegt in der Konsistenz: Jeder Stab muss exakt die gleichen Temperaturprofile durchlaufen, jede Abweichung muss dokumentiert sein. Manuelle Überwachung ist nicht nur fehleranfällig, sondern auch nicht skalierbar. Hier setzt digitale Prozesssteuerung an.

Die Anforderungen – Brownfield-Integration mit hohem Anspruch

Die Georgsmarienhütte GmbH benötigte eine Lösung, die mehrere kritische Anforderungen erfüllt:

• Digitale Integration: Nahtlose Anbindung an bestehende Produktionssysteme ohne Produktionsunterbrechung
• Echtzeitüberwachung: Kontinuierliche Erfassung aller prozessrelevanten Messwerte
• Rückverfolgbarkeit: Jeder einzelne Stab muss mit seinen Prozessdaten dokumentiert sein
• Compliance: Erfüllung internationaler Standards wie AIAG CQI-9 und ASTM A1100
• Nachhaltigkeit: 100 % elektrischer Betrieb mit Ökostrom
• Brownfield-Realität: Integration in bestehende Infrastruktur mit begrenzten Flächenressourcen

Eine solche Kombination erfordert nicht nur technisches Know-how, sondern auch Erfahrung mit komplexen Produktionsumgebungen.

Die Lösung – Steuerungstechnik und Digitalisierung aus einer Hand

ROTH übernahm die komplette Steuerungstechnik und Digitalisierung beider EVA-Anlagen. Das Konzept basiert auf vier Säulen:

Zentrale Leitwarte mit hochautomatisierter Prozesssteuerung

Beide Anlagen werden von einer zentralen Leitwarte aus gesteuert – mit minimalen manuellen Eingriffen. Dies ermöglicht schnelle Anpassungen an unterschiedliche Materialparameter und maximale Sicherheit durch kontinuierliche Prozessüberwachung. Operatoren können von einem Arbeitsplatz aus beide Anlagen überwachen und steuern, was Personalkosten senkt und die Reaktionszeit bei Abweichungen verkürzt.

SPS-Programmierung für präzise Prozessregelung

Die speicherprogrammierbare Steuerung wurde individuell programmiert für:

• Präzise Temperaturregelung in allen Prozessschritten
• Anbindung aller zusätzlichen Aggregate (Kühlanlagen, Rückkühlwerk, Luftabsaug- und Reinigungsanlage)
• Integrierten Brandschutz und redundante Sicherheitssysteme
• Sichere Prozessabläufe mit automatischer Fehlerbehandlung

Level-2-Integration und Echtzeitdatenfluss

Die Anlagen sind vollständig in das GMH-Level-2-System integriert. Dies bedeutet:

• Automatische Übermittlung aller prozessrelevanten Messwerte in Echtzeit
• Anbindung an das kundenseitige Auftragsmanagement-system
• Automatische Datenerfassung für Qualitätssicherung und Rückverfolgbarkeit

Vollständige Rückverfolgbarkeit durch HMI-Visualisierung

Jeder Stab wird innerhalb der Anlage mit seinen Prozessdaten dokumentiert. Nach Verlassen der Anlage erfolgt die Zuordnung bundweise. Die hochdigitalisierten HMI-Bedienoberflächen bieten eine intuitive Darstellung aller Prozessparameter und eine Echtzeit-Visualisierung mit Siemens WinCC. Damit ist die Compliance mit AIAG CQI-9 und ASTM A1100 gewährleistet – ein entscheidender Vorteil für Kunden in regulierten Branchen wie der Automobilindustrie.

Projektabwicklung -Brownfield-Integration in der Praxis

Das Projekt wurde als klassische Brownfield-Integration realisiert. Die enge Zusammenarbeit zwischen ROTH, ITG und den Projektteams vor Ort führte zu:

• Detaillierter Projektplanung unter Berücksichtigung begrenzter Flächenressourcen
• Optimaler Integration in bestehende Produktionssysteme
• Erfolgreicher Inbetriebnahme beider Anlagen mit minimalen Auswirkungen auf die laufende Produktion

Dies ist ein kritischer Erfolgsfaktor: Stahlhersteller können sich keine Produktionsausfälle leisten. Die Lösung musste parallel zur laufenden Produktion installiert und getestet werden.

Ergebnisse – Kapazität, Qualität und Nachhaltigkeit

Die Implementierung hat messbare Ergebnisse gebracht:

Produktionskapazität und Effizienz

• Jährliche Vergütungsleistung von über 35.000 Tonnen
• Deutlich geringerer Verzug durch optimierte Wärmeverfahren
• Teilweise Einsparung von Richtprozessen

Automatisierung und digitale Transparenz

• Hochautomatisierte Prozesssteuerung mit minimalen manuellen Eingriffen
• Zentrale Leitwarte für effiziente Bedienung
• Digitale Transparenz über alle Produktionsschritte

Qualität und Nachhaltigkeit

• Vollständige Rückverfolgbarkeit und Erfüllung höchster Industrie-Standards (AIAG CQI-9, ASTM A1100)
• 100% elektrischer Betrieb mit Ökostrom
• Recycling von Metallschrott statt Rohstoffabbau
• Meilenstein auf dem Weg zur Klimaneutralität bis 2039: ITG und ROTH unterstützen die Georgsmarienhütte GmbH dabei, ihre Klima-Leitziele zu erreichen.

Fazit – Digitale Leitwarten als Wettbewerbsvorteil

Stahlvergütung ist ein Handwerk mit hohen Anforderungen. Wer diese Anforderungen digital bewältigt – mit Echtzeitüberwachung, Rückverfolgbarkeit und automatisierter Prozesssteuerung – gewinnt einen entscheidenden Wettbewerbsvorteil. Die Lösung der Georgsmarienhütte GmbH zeigt, dass solche Projekte erfolgreich sind, wenn Steuerungstechnik, Digitalisierung und Projektmanagement aus einer Hand kommen.