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Ökonomische und ökologische Betrachtung der Direktnutzung von Windstrom zum Schmelzen von Aluminium
  • Vincent Kalchschmid

    Vincent Kalchschmid, M. Eng., geb. 1996, studierte Energietechnik an der Hochschule Kempten. Seit November 2020 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in der Abteilung Produktionsmanagement tätig.

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    , Christoph Hartmann

    Christoph Hartmann, geb. 1990, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität München. Seit 2017 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in Garching in der Abteilung „Formstoffe“.

    , Kerstin Angerer

    Kerstin Angerer, M. Sc., geb. 1992, studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Augsburg. Seit Februar 2018 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IGCV in Augsburg und ist dort seit 2020 Teil der Gruppe „Nachhaltige Produktionssysteme“.

    , Stefan Roth

    Stefan Roth, M. Sc., geb. 1987, studierte Wirtschaftsingenieurwesen an den Hochschulen in Ulm, Neu-Ulm und Saarbrücken. Seit September 2017 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in Augsburg und leitet dort seit Mai 2021 die Gruppe „Nachhaltige Produktionssysteme“.

    , Martin Rösch

    Martin Rösch, M. Sc., geb. 1991, studierte Maschinenbau an der OTH Regensburg und der TU München. Von 2016 bis 2020 war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Gruppenleiter am Fraunhofer IGCV in Augsburg.

    , Andrea Hohmann

    Dr.-Ing. Andrea Hohmann, geb. 1983, studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart und hat 2019 an der Technischen Universität München promoviert. Seit 2012 ist sie am Fraunhofer IGCV tätig und leitet dort die Abteilungen „Produktionsmanagement“ und „Ganzheitliche Fabrikplanung“.

    , Daniel Günther

    Dr.-Ing. Daniel Günther, geb. 1977, studierte Mechatronik und Mikrotechnik der Technischen Universität München und hat 2007 an selbiger promoviert. Von 2007 bis 2017 arbeitet er als Entwicklungsleiter bei der Firma Voxeljet AG und übernahm 2017 die Abteilungsleitung „Formstoffe“ am Fraunhofer IGCV in Garching.

    and Wolfram Volk

    Prof.-Dr.-Ing. Wolfram Volk, geb. 1968, hat 1999 an der Universität Stuttgart am Institut für Mechanik promoviert. Von 1999 bis 2011 arbeitete er unter anderem in leitender Position bei der BMW AG und wurde 2011 Ordinarius des Lehrstuhls für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München. Seit 2016 ist Herr Volk Mitglied der Institutsleitung am Fraunhofer IGCV.

Published/Copyright: December 30, 2021

Abstract

Durch den zunehmenden Ausbau der regenerativen Energieerzeugung entstehen immer häufiger Netzengpässe, es steht also mehr Strom zur Verfügung als das Netz transportieren kann. Über das sogenannte Einspeisemanagement, werden die Anlagen dann häufig abgeschaltet. Um die Energiewende ökologisch und ökonomisch zu gestalten, ist es jedoch erforderlich, alternative Lösungen zu finden und zu etablieren. Im vorliegenden Beitrag wird beschrieben, welche Potenziale sich durch das Aufschmelzen von Aluminium direkt am Windrad, mit anschließendem Flüssigmetalltransport zu Gießereien ergeben können. Die Ergebnisse zeigen, dass der Ansatz zur Direktnutzung von Windstrom sowohl eine attraktive Möglichkeit zur Dekarbonisierung der energieintensiven Gießereibranche bietet als auch Kostenvorteile für die Gießereien und dezentralen Schmelzdienstleister erwirken kann.

Abstract

Increasing amounts of renewable electricity generation in Germany is leading to more and more frequent grid bottlenecks and thus to local and temporary grid congestions. The wind turbines are then frequently switched off via the so-called feed-in management. In order to shape the energy transition ecologically and economically, it is necessary to find and establish alternative solutions. This article describes the potential that can result from melting aluminum directly on the wind turbine, with subsequent liquid metal transport to foundries. The results show that the approach to the direct use of wind power offers both an attractive opportunity to decarbonise the energy-intensive foundry industry and generates cost advantages for foundries and decentralized melting service providers.


Hinweis

Bei diesem Beitrag handelt es sich um einen von den Mitgliedern des ZWF-Advisory Board wissenschaftlich begutachteten Fachaufsatz (Peer-Review).



Tel.: +49 (0) 821 90678-131

About the authors

Vincent Kalchschmid

Vincent Kalchschmid, M. Eng., geb. 1996, studierte Energietechnik an der Hochschule Kempten. Seit November 2020 ist er als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in der Abteilung Produktionsmanagement tätig.

Christoph Hartmann

Christoph Hartmann, geb. 1990, studierte Maschinenbau an der Technischen Universität München. Seit 2017 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in Garching in der Abteilung „Formstoffe“.

Kerstin Angerer

Kerstin Angerer, M. Sc., geb. 1992, studierte Wirtschaftsingenieurwesen an der Universität Augsburg. Seit Februar 2018 ist sie Wissenschaftliche Mitarbeiterin am Fraunhofer IGCV in Augsburg und ist dort seit 2020 Teil der Gruppe „Nachhaltige Produktionssysteme“.

Stefan Roth

Stefan Roth, M. Sc., geb. 1987, studierte Wirtschaftsingenieurwesen an den Hochschulen in Ulm, Neu-Ulm und Saarbrücken. Seit September 2017 ist er Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer IGCV in Augsburg und leitet dort seit Mai 2021 die Gruppe „Nachhaltige Produktionssysteme“.

Martin Rösch

Martin Rösch, M. Sc., geb. 1991, studierte Maschinenbau an der OTH Regensburg und der TU München. Von 2016 bis 2020 war er Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Gruppenleiter am Fraunhofer IGCV in Augsburg.

Dr.-Ing. Andrea Hohmann

Dr.-Ing. Andrea Hohmann, geb. 1983, studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Stuttgart und hat 2019 an der Technischen Universität München promoviert. Seit 2012 ist sie am Fraunhofer IGCV tätig und leitet dort die Abteilungen „Produktionsmanagement“ und „Ganzheitliche Fabrikplanung“.

Dr.-Ing. Daniel Günther

Dr.-Ing. Daniel Günther, geb. 1977, studierte Mechatronik und Mikrotechnik der Technischen Universität München und hat 2007 an selbiger promoviert. Von 2007 bis 2017 arbeitet er als Entwicklungsleiter bei der Firma Voxeljet AG und übernahm 2017 die Abteilungsleitung „Formstoffe“ am Fraunhofer IGCV in Garching.

Prof.-Dr.-Ing. Wolfram Volk

Prof.-Dr.-Ing. Wolfram Volk, geb. 1968, hat 1999 an der Universität Stuttgart am Institut für Mechanik promoviert. Von 1999 bis 2011 arbeitete er unter anderem in leitender Position bei der BMW AG und wurde 2011 Ordinarius des Lehrstuhls für Umformtechnik und Gießereiwesen der Technischen Universität München. Seit 2016 ist Herr Volk Mitglied der Institutsleitung am Fraunhofer IGCV.

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Published Online: 2021-12-30

© 2021 Walter de Gruyter GmbH, Berlin/Boston

Downloaded on 9.9.2025 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.1515/zwf-2021-0131/html
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