Vom Schrott zum innovativen Stahl für das Einstein-Teleskop
Grob geschätzt werden bald zehntausend Tonnen rostfreier Stahl für die insgesamt 120 Kilometer langen Rohre des Einstein-Teleskops benötigt. Aperam aus Genk ist einer der Kandidaten für die Lieferung dieses besonderen Stahls. Technisch eine Herausforderung, selbst für ein Spezialunternehmen mit mehr als sechzig Jahren Erfahrung.
Es scheint nicht so kompliziert zu sein: rostfreie Stahlbleche für Rohre mit einem Durchmesser von einem Meter und einer Dicke von anderthalb Millimetern herzustellen. Auch nicht, wenn sie zehn Kilometer lang sein müssen. Für einen Spezialisten wie Aperam keine hohe Mathematik, oder? Patrick Toussaint lächelt. Der Ingenieur und Projektleiter für das Einstein-Teleskop bei Aperam weiß es besser.
„Weil sehr hohe Anforderungen an den Stahl gestellt werden und die Rohre niemals brechen dürfen“, sagt General Manager Jimmy De Wilde. „Nach Jahren der Forschung und Tests wage ich zu behaupten, dass wir die richtige Zusammensetzung gefunden haben.“
Doch das war keine einfache Aufgabe. „Erstens“, erklärt er, „sprechen wir hier von Rohren, die vakuumgezogen werden. Dadurch besteht die Gefahr einer Implosion, die Rohre können in sich zusammenfallen oder im Laufe der Zeit schrumpfen. Aber es darf möglichst keine Bewegung geben, und schon gar keine Schwingung. Das bedeutet hohe Anforderungen an die Dicke des Stahls. Zweitens muss die Oberfläche des Stahls in den Rohren vollkommen glatt sein. Jede Unebenheit, jeder Grat oder was auch immer stört später die Messungen. Die Außenwände müssen gegen Feuchtigkeit, Schimmel und Kleinstlebewesen beständig sein. Es darf kein Schaden entstehen, keine Korrosion, geschweige denn ein Loch. Und dann sind da noch die Schweißverbindungen, traditionell die Schwachstellen in Rohrleitungssystemen. Auch diese dürfen nicht kaputtgehen.“
Investition in Innovation
Viele Hürden und Herausforderungen also. „Bereits vor gut fünf Jahren wurden wir von der Universität Antwerpen gebeten, beim Einstein-Teleskop mitzudenken. Natürlich haben wir zugesagt“, erklärt Jimmy De Wilde.
Aperam Genk ist ein Unternehmen, das kontinuierlich in Innovation, neue Produkte und Stahlsorten investiert. Für Außenstehende mag Edelstahl vielleicht eine einfache Stahlsorte sein, aber wir stellen ihn in unzähligen Ausführungen und Stärken her. Bestimmt für die Industrie, die daraus beispielsweise Teile für Geschirrspüler und Waschmaschinen, Autoteile, Silos, Rohre oder Bauprojekte herstellt. Das Material für die Vakuumrohre des Einstein-Teleskops zu liefern, wäre natürlich eine große Ehre. Deshalb arbeiten wir schon seit Jahren in unseren Labors daran und führen verschiedene Testchargen durch. Wir möchten später sehr gerne das Unternehmen sein, das die Rohre für das Einstein-Teleskop liefert.“
Edelstahl als Nische
Das Stahlunternehmen am Rande von Genk wurde 1961 als eines der Unternehmen gegründet, die die Folgen der Bergwerksschließungen abfedern sollten. Von Anfang an lag der Fokus auf Spezial-Edelstahl, was auch für den multinationalen Konzern Aperam ein Grund war, das Unternehmen mit mittlerweile 1300 Mitarbeitern zu übernehmen.
„In der Stahlbranche ist Edelstahl eine Nische“, erzählt Jimmy De Wilde. „In Europa werden jährlich etwa vierzig Millionen Tonnen Stahl produziert, zehn Prozent davon sind Edelstahl, und wir produzieren gut eine Million Tonnen. Gerade in dieser Region sind wir also ein großer Akteur mit starkem Fokus auf Innovation. Das muss auch so sein, denn unsere Abnehmer stellen immer höhere Anforderungen, und weltweit herrscht der nötige Wettbewerb. Die Mitarbeit am Einstein-Projekt ist für uns aus PR-Sicht attraktiv, aber wir gewinnen dadurch auch Spezialisten und Ingenieure, mit denen wir noch bessere und neuere Produkte entwickeln können. Es ist ein Schub für unsere Innovationen. So decken wir die steigende Nachfrage nach Spezial-Edelstahl für die Quantencomputer ab. Diese Computer stehen ebenfalls in eiskalten Vakuumräumen, genau wie die Spiegel des Einstein-Teleskops. Wir entwickeln also Stahl, der für mehrere Anwendungen geeignet ist. Wir sind schon sehr weit fortgeschritten. Sobald die Entscheidung über den Standort fällt und die Ausschreibung beginnt, sind wir bereit. Wir können diesen Stahl liefern, ganz sicher.“
Spirale abrollen
Nicht nur die Zusammensetzung und die Eigenschaften sind entscheidend, ergänzt Patrick Toussaint. „Unser Plan ist es, aus den Stahlrollen spiralförmige Rohre mit einer Länge von 500 Metern herzustellen. Diese werden zur Baustelle transportiert und dort unterirdisch abgewickelt und mit einer speziellen Maschine installiert, die von einem der Partner, Werkhuizen Hengelhoef in Genk, entwickelt wird. Die Vorteile sind enorm. Eine solche Rolle passt auf einen Lkw, und pro Rohr sind nur zwanzig Schweißnähte erforderlich. Bei der herkömmlichen Methode wäre alle zehn Meter eine Schweißnaht nötig. Das wären hundert pro Rohr und zwölfhundert für das gesamte Projekt. Unser gemeinsamer Ansatz spart Kosten und Zeit und ist nachhaltiger.“
Aperam ist hierfür Teil des Konsortiums Beampipes4ET, dem neben dem bereits erwähnten Werkhuizen Hengelhoef und SBE in Eijsden (Niederlande) auch die RWTH Aachen sowie die Universitäten von Antwerpen und Hasselt angehören. Ziel ist unter anderem die Entwicklung von Vakuumtechnologie für das unterirdische Rohrleitungssystem des Einstein-Teleskops.
Wiederverwendung von Schrott
Apropos Nachhaltigkeit: Aperam Genk produziert seinen Edelstahl mit elektrischen Lichtbogenöfen. Angetrieben von 55.000 Solarmodulen und einer Windkraftanlage. „Das reicht für einen Großteil unserer Prozesse“, sagt ein stolzer Jimmy De Wilde, „und damit stoßen wir fast kein CO2 mehr aus, auch dank der Tatsache, dass wir hauptsächlich mit Schrott arbeiten. Es ist also durchaus möglich, die Industrie nachhaltiger zu gestalten, aber das erfordert Investitionen, die man nur mit einer starken Muttergesellschaft wie Aperam tätigen kann. Eine gute Entscheidung, denke ich, wenn man sich die Entwicklungen auf dem Energiemarkt ansieht.“
Nicht nur die Betriebsprozesse von Aperam sind nachhaltig, sondern auch die verwendeten Rohstoffe. Während die rostfreien Stahlrollen noch vor nicht allzu langer Zeit per Schiff über den Albertkanal aus den Vereinigten Staaten angeliefert wurden, wird heute ausschließlich Schrott verwendet.
„Gebrauchter Stahl und Eisen aus ganz Europa“, weiß Patrick Toussaint, der bei einem früheren Arbeitgeber noch am Bau des Teilchenbeschleunigers von CERN beteiligt war. „Wir schmelzen das hier zu hochwertigem Edelstahl um und walzen und schneiden es zu neuen Halbzeugen für Hunderte von Abnehmern in Europa. Und vielleicht bald auch für den Bau des Einstein-Teleskops.“
Dutzende von Unternehmen
Jimmy De Wilde nickt. „Und dann kann so ziemlich jeder Limburger sagen, dass er einmal ein Bauteil des Teleskops zu Hause hatte. Als Kühlschrank, Auto, Gefriertruhe oder was auch immer. Denn auch den Schrott aus dieser Region verarbeiten wir. Wie schön ist es dann, damit nach dem Ursprung des Universums, unserer Existenz zu forschen? Natürlich wäre es fantastisch, wenn das Teleskop auch in dieser Region gebaut würde. Aber sollte das wider Erwarten nicht geschehen, dann waren alle Anstrengungen nicht umsonst. Das Netzwerk rund um das Projekt wird immer größer. Wir entwickeln Wissen und Kompetenzen, Dutzende von Unternehmen machen mit. Das Teleskop ist schon jetzt Gold wert.“
Aperam Genk
Aperam Genk ist Teil eines internationalen Stahlherstellers mit Niederlassungen in sechzehn Ländern, einem Jahresumsatz von fast 6,5 Milliarden Euro im Jahr 2025 und Abnehmern in 40 Ländern.
