In Deutschland soll nun auch die CO2-Abscheidung mit anschließender Verpressung des Kohlendioxid-Gases im Meeresgrund Realität werden, so jedenfalls der Plan des Bundeswirtschafts- und -umweltministeriums. In anderen Ländern – zuvorderst Norwegen – wird sie bereits seit Jahren praktiziert. Emissionen, die technisch nicht vermeidbar sind, werden so von der Atmosphäre dauerhaft ferngehalten. Aperam ist auf diese Technologie vorbereitet, denn die dafür erforderlichen Anlagen bestehen in wesentlichen Teilen aus Edelstahl.
Die Abscheidung sowie die anschließende Einlagerung oder Nutzung (carbon capture and storage, CCS, oder carbon capture and usage, CCU) sind Beispiele, dass auch und gerade in Zeiten der Energiewende Edelstahl ein Schlüsselwerkstoff ist, wenn es darum geht, unsere Industriegesellschaft am Laufen zu halten und gleichzeitig Treibhausgas-Emissionen zu senken.
„Die Abscheidung von Kohlendioxid geht oft mit hohen Temperaturen und Feuchtigkeitseinfluss einher, wodurch das Korrosionspotenzial stark steigt”, erläutert der Metallurg und Werkstoffwissenschaftler Dr. Lucas Kling, Head of Business Development Capital Goods bei Aperam, „zudem stellt die Verdichtung des Gases für Transport und Lagerung bei hohen Drücken besondere Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Nichtrostende Stähle und hochlegierte Werkstoffe bieten hierfür maßgeschneiderte Lösungen.”
Auch die Infrastruktur für den Import von flüssigem Erdgas (liquefied natural gas, LNG) wächst rasant. Wiederum führt an rostfreiem Edelstahl kein Weg vorbei, denn bei einer Temperatur von -162 °C, wie sie im verflüssigten Gas vorliegt, ist austenitischer nichtrostender Stahl technisch-wirtschaftlich alternativlos.
Öl und Gas bleiben präsent
Die Energiewende prägt die Schlagzeilen, gleichzeitig gilt es, die Gegenwart zu meistern. In ihr sind Öl und Gas äußerst präsent und werden es noch auf Jahre hinaus bleiben. Schließlich dienen sie nicht allein der Mobilität und der Wärmeerzeugung, sondern sind auch chemische Rohstoffe für langlebige Produkte. Stefan Höll, Deputy Head of Sales – Enduser Germany von Aperam Stainless Services and Solutions Germany ist daher überzeugt: „Wir erwarten, dass die verschiedenen CO2-Vermeidungsstrategien die Nachfrage nach unseren nichtrostenden Stählen auf neue Anwendungen ausweiten werden, nicht aber verringern”.
Im Bereich Öl und Gas verfügt Aperam über jahrzehntelange Erfahrung. Die Liste von Referenzprojekten erstreckt sich auf Off- und Onshore-Anlagen ebenso wie auf die petrochemische Weiterverarbeitung. Neben den Standardwerkstoffen der Familien 304 und 316 führt das Unternehmen Sortenvarianten mit erhöhten Nickelgehalten, etwa 316B (EN 1.4435) und 316C (EN 1.4432), deren Wirksummen mehr als 24 betragen. Die superaustenitische Sorte 904L (EN 1.4539) liegt mit einem Legierungsmittelanteil mindestens 19 % Cr, 24 % Ni und 4 % Mo sowie einem zusätzlichen Stickstoffgehalt von 0,040 % an der oberen Grenze dessen, was noch als Stahl gilt. Auch darüber hinaus gibt es Lösungen aus der Aperam-Gruppe, dann übernimmt die Konzernschwester Imphy, zuständig für hochlegierte Werkstoffe wie die Legierungen 825 und 625.
Duplex – doppelt gut
In Anlagen für die Öl- und Gasförderung treten zumeist Kombinationen von hohen mechanischen und korrosiven Belastungen auf. Hier kommen nichtrostende Duplex-Stähle ins Spiel, die beiden gerecht werden. Sie erreichen höchste Festigkeit, ihre typischen Zugfestigkeitswerte liegt bei bis zu 910 MPa. Zum Vergleich: Bei der Sorte 304 (EN 1.4301) beträgt sie 650 MPa. Durch den Einsatz von Duplex-Stählen lassen sich Wanddicken gegenüber vergleichbaren austenitischen Sorten um bis zu 30 % verringern, was Material und Kosten spart. Obendrein sind die austenitisch-ferritischen Sorten wegen ihrer niedrigen Nickelgehalte besonders wirtschaftlich.
Das Duplex-Angebot von Aperam beginnt mit dem Lean-Duplex-Stahl DX2202 (EN 1.4062), im weiteren Verlauf des Jahres wird auch die Sorte DX2101 (EN 1.4162) bei Aperam allgemein marktverfügbar sein. Der Light-Duplex-Stahl DX2304 (EN 1.4362) deckt den Bereich mittlerer Korrosionsbeanspruchung ab. Über den Klassiker DX2205 (EN 1.4462) hinaus reicht die Palette bis zum Super-Duplex-Stahl DX2507 (EN 1.4410). Letzterer übertrifft in seiner Beständigkeit gegen Lokalkorrosion sogar die Nickel-Basislegierung 825.
Ihre Kombination von Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit prädestiniert nichtrostende Duplex-Stähle für strukturelle Anwendungen, zum Beispiel Explosionsschutzwände auf Bohrplattformen. Sie widerstehen der salzhaltigen Meeresatmosphäre und schützen Mannschaft und Gerät bei Unfällen vor Flammen und Druckwellen. Tragkonstruktionen können gewichtssparend bemessen werden. Damit findet sich im Aperam-Portfolio ein Sortenfächer, der stets eine Lösung für das jeweils optimale Kosten-Nutzen-Verhältnis umfasst.
Aperam hat Lösungen im Rohr
Rohre aus nichtrostendem Stahl sind allgegenwärtig – und dabei oft technologisch höchst anspruchsvoll. Ein Beispiel sind flexible Rohre, die für den Flüssigkeitstransport zwischen dem Meeresgrund und Anlagen an der Meeresoberfläche dienen. Medienführende Wellrohre aus nichtrostendem Stahl mit zusätzlichen armierten Umhüllungen nehmen Bewegungen auf und müssen dabei gleichzeitig Dehnung und Stauchung, Biegung und Torsion standhalten. Für ihre Herstellung liefert Aperam das erforderliche Präzisionsband.
In Offshore-Anwendungen sind oft plattierte Rohre die wirtschaftlichste Lösung. Um sie herzustellen, wird ein Edelstahl-Rohr in ein umgebendes Kohlenstoff-Mangan-Stahlrohr eingezogen. Anschließend wird ein so hoher Druck in dieses Rohr-in-Rohr-Sandwich eingebracht, dass sich die beiden Werkstoffe fest miteinander verbinden. Im fertigen Bimetallrohr nimmt die äußere, dicke Stahlschicht die gewaltigen Druckkräfte auf, wie sie etwa in großen Meerestiefen herrschen. Das dünne innere Rohr aus Edelstahl oder einer Nickellegierung sorgt für die erforderliche Beständigkeit gegen das geförderte Rohöl oder -gas. Aperam liefert projektspezifisch maßgeschneiderte Werkstoffvarianten für das Innenrohr.
Die chemische Zusammensetzung von Öl und Gas unterscheidet sich von einer Lagerstätte zur anderen, immer aber ist das Medium korrosiv. Zumeist enthält es Schwefelwasserstoff, der Metalle angreift. Die Werkstoffauswahl ist hier entscheidend für Lebensdauer und Sicherheit. In der Aperam- Forschungs- und Entwicklungsabteilung liegen umfangreiche Langzeiterfahrungen aus einer Vielzahl von Großprojekten in unterschiedlichsten Regionen der Welt vor, die das Unternehmen mit den Abnehmern im Öl- und Gassektor teilt.
