Die Verfügbarkeit von Stahl ist einer der Eckpfeiler industrieller Gesellschaften und die Basis für Bauwirtschaft, Fahrzeugfertigung und Maschinenbau. Aber auch die Produktionsmethoden eines derart etablierten Werkstoffes werden nach wie vor weiterentwickelt. Auf der einen Seite soll sich eine hohe Qualität auf einfachere Weise erreichen lassen, auf der anderen Seite sollen Energieverbrauch und CO2-Ausstoß maßgeblich gesenkt werden. Immerhin stehen etwa sieben Prozent der weltweiten CO2-Emissionen mit der Stahlproduktion in Zusammenhang. Ein großes Ziel ist etwa, im Herstellungsprozess anstelle der bisher unverzichtbaren Kohle Wasserstoff als Energiequelle nutzbar zu machen.

Dorothea Ploder ist eine der Forscherinnen, die sich in diesem Feld der Optimierung der Stahlproduktion engagieren. Als wissenschaftliche Mitarbeiterin am Comet-Zentrum für Metallurgie K1-MET beschäftigte sich die 26-Jährige etwa bereits mit der Verbesserung eines Verfahrens, das Verunreinigungen im Material erkennen lässt. "Aus dem flüssigen Stahl im Verteiler wird eine Probe gezogen, um sie chemisch zu analysieren", erklärt Ploder das grundlegende Verfahren. "Rückstände aus dem Produktionsprozess oder Reaktionen in der Stahlschmelze können zu Einschlüssen führen. Diese sollen sowohl qualitativ als auch quantitativ bestmöglich beschrieben werden."

Zum Einsatz komme dabei die sogenannte Funkenspektrometrie, bei der ein repräsentativer Teil einer Probe mittels einer Funkenentladung verdampft und die Strahlung der freigesetzten Teilchen analysiert wird. "Auf diese Art kann man gut jene Elemente bestimmen, aus denen sich die Probe zusammensetzt. Das Ziel ist nun, auch Verbindungen – etwa aus Aluminium und Kalzium -, die sich im Stahl befinden, besser charakterisieren zu können."

Seit Sommer ist Ploder teilkarenziert. Die 1992 geborene und nahe Braunau aufgewachsene Oberösterreicherin arbeitet nun in vermindertem Umfang an einem Projekt mit, das eine Verringerung der CO2-Emissionen in der Stahlproduktion zum Ziel hat. Im EU-Projekt "LowCarbonFuture" kooperiert K1-MET mit europäischen Partnern, um entsprechende Strategien für die Branche zu entwickeln. Laut EU-Ziel soll bis 2050 eine 80-prozentige Einsparung im Vergleich zum Stand von 1990 erreicht werden. Ploder kümmert sich hier etwa um die Evaluierung einschlägiger Forschungen.

Die Analyse von Stahlproben war bereits Teil von Ploders Diplomarbeit, die sie in Kooperation mit der Voestalpine verfasste und die auch zu dem aufbauenden Projekt zur Optimierung des Reinheitsgrades führte. Ihr Interesse an Chemie und den Materialwissenschaften, das auch ihre Studienfächer an der TU Graz bestimmte, wurde an der HTL Braunau geweckt, wo sie sich bereits mit Materialtests beschäftigte.

Inspiriert durch ihren Großvater, der in Rio de Janeiro lebt, zieht es die junge Forscherin immer wieder zu Reisen nach Südamerika, wo sie – in Brasilien und Argentinien – bereits während des Studiums Praktika absolvierte. Die nächste Reise muss allerdings noch etwas warten, sagt Ploder: "Im Moment steht meine sieben Monate alte Tochter im Vordergrund." (pum, 6.1.2019)