Die klimaneutrale Stahlproduktion ist eine zentrale Herausforderung für die Stahlindustrie. Der Stahlhersteller ArcelorMittal hat mit Förderung des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit eine Studie in Auftrag gegeben, um zu untersuchen, unter welchen technologischen und wirtschaftlichen Rahmenbedingungen grüner Stahl in Zukunft hergestellt werden kann. Nun liegen die Ergebnisse vor.
CO2-neutraler Stahl aus dem Elektrolichtbogenofen
Die Professoren Marc Hölling und Hans Schäfers (Competence Center für Erneuerbare Energien und EnergieEffizienz – CC4E) der Hochschule für Angewandte Wissenschaften (HAW) Hamburg haben in der Studie „Windstahl aus Norddeutschland“ (WiSaNo) analysiert, wie CO2-neutraler Stahl im Elektrolichtbogenofen effizient und zukunftsfähig mit Eisenschwamm (Direct Reduced Iron, kurz DRI) auf Wasserstoffbasis produziert werden kann.
Dekarbonisierung nur mit Förderung möglich
Hölling und Schäfers schlussfolgern: „Die meisten Vorteile bietet die Produktion von Eisenschwamm in Küstennähe mit Transport zu Stahlwerken im Inland. Die zugehörigen CO2-Vermeidungskosten liegen in der Größenordnung von 200 Euro pro Tonne CO2 in Bezug auf ein integriertes Hochofenwerk. Diese Kosten liegen allerdings deutlich über den Gewinnspannen der Stahlindustrie, so dass geeignete Förder- und Steuerungsinstrumente seitens der Politik entwickelt werden müssen, um die Dekarbonisierung der Stahlindustrie zu ermöglichen.“
Studie vergleicht mehrere Konzepte
Die Forscher der HAW haben unterschiedliche Konzepte zur CO2-freien Stahlherstellung untersucht, jeweils mit einer jährlichen Produktionsmenge von einer Million Tonnen Walzstahl, um eine einfache Skalierung zu ermöglichen. Ein Vergleich zeigt die meisten Vorteile für eine flexible, wasserstoffbasierte DRI-Produktion in Küstennähe und Transport zu einem bestehenden Stahlwerksstandort im Inland. Durch die Produktion von CO2-freiem DRI wird direkt eine deutliche Reduktion der CO2-Emissionen ermöglicht. Im Folgeschritt zur klimaneutralen Produktion wäre dann die Umstellung auf Grünstrom (inklusive Energiespeicher) möglich, sodass der gesamte Prozess CO2-frei wird. Durch die energieintensive Direktreduktion in Küstennähe können somit die Kosten für Netzausbau und Speicher moderat gehalten werden.
