Stahl

Als Stahl bezeichnet man  metallurgische Legierungen , deren Hauptbestandteil Eisen ist und die  umformtechnisch verarbeitet werden können.

Gewinnung und Herstellung:
Eisen ist zusammen mit Nickel der Hauptbestandteil des Erdkerns. Mit ca. 5 % Anteil ist Eisen eines der häufigeren Elemente der Erdkruste. Durch den Gebrauch von Holzkohle bei der Weiter-verarbeitung wurde dem Eisen Kohlenstoff zugefügt, mit dem Endresultat eines (zumindest oberflächlichen) Stahls. Durch Härten (d.h. abruptes Abkühlen, im allgemeinen in einer Flüssigkeit) entstanden Werkstücke mit einer Elastizität und Härte, die der Bronze überlegen war.

Eisenerz wird im Tagebau und im Tiefbau (Untertagebau) gewonnen. Eisenerz wird heute  hauptsächlich in  Brasilien, Australien, der Volksrepublik China,  Russland und Indien abgebaut – zusammen liefern sie ca. 70 % des Weltbedarfs. Diese Länder lösten die ursprünglichen Förderländer Frankreich, Schweden und Deutschland ab. Unsere letzte Eisenerzgrube wurde 1987 in der Oberpfalz geschlossen. Die Verarbeitung von Eisenerz erfolgt im Hochofen bei ca. 2000 °, durch chemische Reaktion mit Kohlenstoff wird Eisen gewonnen. Weltweit wurden z.B. im Jahr 2000 etwa 1.000 Megatonnen Eisenerz abgebaut, mit einem Wert von ca. 25 Mrd. Euro; daraus entstanden ungefähr 572 Mt Eisen. Zusätzlich wird aus Schrott noch Eisen gewonnen.

Entwicklung neuer Stahlsorten

Heute wird die breite Palette der Verwendungseigenschaften des Stahl durch eine große Anzahl unterschiedlicher herstellungstechnischer Verfahren geschaffen. Bestimmte  Eigenschaften wie z.B. Festigkeit bzw. Härte, Korrisionsverhalten, Verformbarkeit, Schweißeignung werden durch metallbearbeitende Maßnahmen und gezielte Wärmebehandlungen erreicht. Es gibt über 2500 Stahlsorten (Stand: Dezember 2011) und diese werden ständig optimiert und neue Stahlsorten konzipiert.

Der Öl-Schock in der 70-er Jahren bewirkte ein Umdenken im Umgang mit den Rohstoffen und Energien. Z.B. musste die Automobilindustrie sparsamere Kraftfahrzeuge bauen und benötigte dazu auch Bleche, die bei gleichbleibend guten Verarbeitungseigenschaften eine Gewichtsreduzierung des Fahrzeuges ermöglichten und dabei aber gleiche Qualität und Sicherheit garantieren. Es entstanden Bleche, die mit höherer Festigkeit und verbessertem Korrisionsschutz teilweise bis zu 25 % Gewichtseinsparung ermöglichten.

Tatsächlich kann man erkennen, dass in den vergangenen Jahrzehnten sich der spezifische Stahlverbrauch verringert hat. So würde z.B. der 320 m hohe Eiffelturm in Paris, der im Jahre 1889 mit 7000 t Stahl erbaut wurde, heute nur noch 2000 t Stahl benötigen.

Vielfältige Verarbeitungseigenschaften

Die Verarbeitungsmöglichkeiten sind vielfältig wie bei kaum einem anderen Werkstoff. Die Formgebung kann z.B. durch Walzen, Schmieden, Fließpressen, Tiefziehen, Abkanten, Biegen, Spannen oder Schleifen erfolgen. Zusammengefügt kann es werden durch Schrauben, Nieten, Falzen, Kleben, Löten oder durch Schweißen.

Problemloses Recycling

Eine der wichtigsten Eigenschaften dieses Werkstoffes ist heute ihre Recyclingfähigkeit. Stahl erfüllt hierfür alle Voraussetzungen. Für die 1990 weltweit produzierten 770 Mio t. Rohstahl wurden rund 425 Mio t. Schrott d.h. Recyclingmaterial eingesetzt. Stahl ist zu 100 % recyclingfähig und kann uneingeschränkt wieder in hochwertigen Produkte eingesetzt werden.

Umweltfreundlichkeit des Wertstoffs

Eisen ist ein natürliches Element, von dem – gleichgültig in welchen Endprodukten – keine umweltbelastenden Einflüsse auf Boden, Wasser und Luft ausgehen. Stahl, der nicht recycelt wird zerfällt in ökologisch unbedenkliche Oxidationsprodukte.

Gesicherte Rohstoffversorgung

Mit ca. 5 % Anteil an der Zusammensetzung der Erdkruste ist der wichtigste Rohstoff für die Stahlerzeugung noch für lange Zeit verfügbar. Durch das geschärfte öffentliche Bewußtsein für die Schonung der Ressourcen wird dem Recycling künftig noch größere Bedeutung zukommen. Die technologischen Möglichkeit eröffnen eine nahezu uneingeschränkte Anwendung des Stahl-Recyclings. Durch den Schrotteinsatz wird die Rohstoffbasis verbreitert und damit gesichert.

Quelle: Stahlinformationszentrum

siehe hierzu auch Ökobilanz Stahl besser als bisher angenommen
Blogartikel von Metallbau Scheidhammer