Beinahe jeder von uns hat tagtäglich mit Edelstahl zu tun. Spätestens beim Kochen oder beim Essen mit Besteck halten wir Produkte aus Edelstahl in den Händen. Doch was ist das eigentlich für ein Material? Wie wird es hergestellt, welche Eigenschaften besitzt es und welche Vorteile bietet der Werkstoff?
Edelstahl beschreibt legierte oder unlegierte Stähle mit einem besonderen Reinheitsgrad und bestimmten Eigenschaften, wobei der Reinheitsgrad von unlegierten Stählen generell höher ist als der von legierten.
Im Alltag wird Edelstahl oft mit rostfreiem Stahl gleichgesetzt, dabei muss Edelstahl nicht zwingend rostfrei sein. Entscheidend für diese Eigenschaft ist der enthaltende Chrom-Anteil, denn liegt dieser über 10% gilt ein Edelstahl erst als rostfreier Stahl.
Die Eigenschaft der Säurebeständigkeit von Edelstahl wird dagegen durch den Nickel-Anteil bestimmt. Häufig wird dabei auch Mangan als günstigere Alternative zu Nickel verwendet, was sich allerdings negativ auf die Materialbeständigkeit auswirkt. Bei der Herstellung von Edelstahl wird zwischen der Erzeugung von Primärstahl und Sekundärstahl unterschieden.
Das Grundmaterial für Edelstahl ist Eisenerz, dass in verschiedenen Ländern gefördert wird. Mit Hilfe eines Hochofens wird aus dem Eisenerz, unter Zugabe von Koks als kohlenstoffhaltigem Brennstoff, bei Temperaturen von über 1000° Grad Roheisen gewonnen.
Edelstahl kann nicht nur durch Eisenerz als Primärrohstoff hergestellt werden, sondern auch aus Schrott. Durch die Verwendung von Edelstahlschrotten werden sowohl der Primärrohstoff als auch die Zusatzstoffe für die Legierung eingespart.
Häufig wird bei der Sekundärstahlerzeugung das Lichtbogenverfahren eingesetzt. Dabei wird der Lichtbogenofen zunächst mit Stahlschrott und Eisenschwämmen befüllt. Anschließend, werden mit hoher elektrischer Spannung Lichtbögen erzeugt, um innerhalb kurzer Zeit die gewünschte Schmelztemperatur von bis zu 3.500° zu erreichen.
Abhängig von der Ausgangsqualität des Schrotts kann der Stahl durch die Zugabe weiterer Stoffe entsprechend veredelt werden. Abschließend wird der Ofen gekippt, damit der flüssige Stahl in eine Stahlpfanne abfließt.
Zur Herstellung von einer Tonne Roheisen werden etwa 17,98 Gigajoule benötigt. Umgerechnet entspricht das etwa 4994 kWh pro Tonne Rohstahl. Dabei wird 6mal so viel CO² eingespart, wie in der Produktion verursacht wird.
Zum Vergleich: Für dieselbe Menge an Plastik werden ca. 22.500 kWh benötigt. Hinzu kommt, dass Edelstahl ein sehr langlebiges und darüber hinaus ein recyclingfähiges Material ist, wodurch seine Umweltbilanz, auch im Verhältnis zu dessen Herstellung und Transport, eindeutig positiv ausfällt.
Edelstahl kann Temperaturen bis zu 1000° Grad standhalten, ohne sich zu verformen oder andere seiner Eigenschaften zu verlieren. Aus diesem Grund ist das Material auch hervorragend für den Maschinen- und Anlagenbau geeignet.
Trotz seiner Temperaturbeständigkeit lässt sich das Material bei höheren Temperaturen in die gewünschte Form fügen (z.B. schweissen) oder formen (walzen, biegen, usw.).
Durch den Einsatz von Edelstahl wird mehr Sterilität gegenüber Keimen und Verunreinigungen gewährleistet, weshalb das Material auch häufig in Krankenhäusern zum Einsatz kommt.
Edelstahl wird anhand von Werkstoffnummern und Güteklassen kategorisiert z.B. „1.4301“ für Chrom-Nickel-Stahl. Dies dient vor allem zur Bestimmung der Sorte und Qualität. Ausschlaggebend dafür ist die Legierung des Edelstahls, mit der abhängig von Art und Anteil bestimmte Eigenschaften erzielt werden. Dadurch wird die Auswahl des Materials und den erforderlichen Eigenschaften, anhand der eigenen Anforderung, vereinfacht.
Edelstahl ist aufgrund seiner Materialeigenschaften ein sehr korrosionsbeständiger Werkstoff, der über eine lange Lebensdauer verfügt und im Vergleich zu anderen Materialien auch noch sehr wartungsarm ist.
Aufgrund der hervorragenden Materialeigenschaften, wie z.B. Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit, die Edelstahl im Vergleich zu anderen Materialien besitzt und der gleichzeitigen Langlebigkeit des Materials handelt es sich um einen sehr wirtschaftlichen Werkstoff.
