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Projektstart: eBurner for forging processes (EBF2P) – Elektrifizierung industrieller Hochtemperaturanwendungen am Beispiel des Schmiedens

Förderkennzeichen: 01LJ2509A
Projektlaufzeit: 05.10.2026 – 04.10.2029

Das Verbundprojekt eBurner for forging processes (EBF2P) aus der Fördermaßnahme KlimPro-Industrie II des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) ist gestartet. Ziel des Projekts ist die Dekarbonisierung der energieintensiven Stahlverarbeitung durch den Einsatz innovativer elektrischer Ultra-High-Temperature-Heizer (eUHT).

Die Herausforderung: Der „blinde Fleck“ der Wärmewende

Industrielle Prozesswärme verursacht rund zwei Drittel der CO₂-Emissionen des gesamten Industriesektors und gilt in der öffentlichen Debatte häufig noch als blinder Fleck der Wärmewende. Besonders Hochtemperaturprozesse von 400 °C bis über 2.000 °C – wie sie in der Primärmetallurgie und Stahlerzeugung notwendig sind – hängen bislang nahezu vollständig von fossilen Energieträgern wie Erdgas ab. Da hier extrem hohe Energiedichten benötigt werden, zählt die Hochtemperatur-Metallurgie zu den am schwersten zu dekarbonisierenden Branchen. Studien unterstreichen gleichzeitig, dass die Umstellung auf strombasierte Verfahren essenziell ist, um die Klimaneutralität bis 2045 zu erreichen.

Der Lösungsansatz: Elektrisches Heizen auf Höchsttemperatur (eUHT)

Hier setzt das Projekt an: Anstatt fossiler Gasverbrennung soll ein neuartiges elektrisches Ultra-High-Temperature-Beheizungssystem (eUHT) erprobt werden. Im Rahmen des Projekts wird ein bestehender Erwärmungsofen beim Industriepartner Karl Diederichs GmbH & Co. KG (DIRO) – einem Spezialisten für Freiformschmieden – auf das strombasierte eUHT-System umgerüstet.

Der Projektverlauf gliedert sich in zielgerichtete Forschungs- und Entwicklungsphasen:

1. Status- und Effizienzanalyse: Messung von Gas- und Stromverbräuchen sowie Untersuchung von Zunder- und Entkohlungsschichten am konventionellen Gasofen.
2. CFD-Simulation: Numerische Modellierung und iterationsbasierte Optimierung der Wärmeverteilung im Ofeninnenraum.
3. Konstruktion & Integration: Fertigung des eUHT-Beheizungssystems und fachgerechter Einbau inkl. Steuerungstechnik im Technikumsofen.
4. Validierung & Qualitätsprüfung: Testläufe zur Messung von Energieeffizienz, Temperaturführung und Werkstoffqualität im Vergleich zur Gasbeheizung.

Ein interdisziplinäres Konsortium für die Transformation

Für das Erreichen der ehrgeizigen Ziele bündelt EBF2P fundierte Expertise aus Praxis, Ingenieurwesen und Forschung:

• Karl Diederichs GmbH & Co. KG (DIRO): Erprobung und Validierung der Technologie im realen Schmiedebetrieb.
• Hyperheat GmbH (HYH): Entwicklung und Spezialanfertigung der eUHT-Heizelemente.
• N. Bättenhausen Wärme- u. Elektrotechnik GmbH (NBWE): Industrieofenbau, Elektro- und Anlagentechnik.
• Forschungsgemeinschaft Werkzeuge und Werkstoffe e.V. (FGW): Projektkoordination, Messtechnik und metallographische Qualitätsanalysen.
• Future Cleantech Architects gGmbH (FCA): Erstellung von Lebenszyklusanalysen (LCA), techno-ökonomischen Skalierungsmodellen und internationaler Wissenstransfer.
• Unterstützt durch die dcb consulting GmbH (DCB) mit Expertise im metallurgischen Anlagenbau.

Skalierung und Wissenstransfer

Ein zentrales Anliegen von EBF2P ist es, allgemeingültige Skalierungskonzepte für die gesamte Industrie zu schaffen. Neben der technischen Machbarkeit werden im Projektverlauf eine techno-ökonomische Lebenszyklusanalyse (LCA) erarbeitet sowie ein nationales und internationales Skalierungskonzept entwickelt. Damit liefert das Projekt wertvolle Orientierung und Best Practices, um klimaneutrale Prozesswärme in der Hochtemperatur-Industrie branchenübergreifend zu verankern.

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Das Projekt EBF2P wird in der Fördermaßnahme „Vermeidung von klimarelevanten Prozessemissionen in der Industrie (KlimPro-Industrie II)“ durch das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert.