Dekarbonisierung der Stahlindustrie: Herausforderungen und Anlagestrategien
Einleitung
Stahl, einer der grundlegenden Bausteine der modernen Gesellschaft, wird als eines der wichtigsten Werkstoffe für Ingenieurwesen und Bauwesen in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens eingesetzt. Der Stahlsektor gehört derzeit zu den drei größten Kohlendioxidproduzenten. Infolgedessen müssen sich Stahlproduzenten auf der ganzen Welt mit einer Dekarbonisierungsherausforderung auseinandersetzen, um ihren CO2-Fußabdruck aus wirtschaftlicher und ökologischer Sicht zu minimieren.
Die Verabschiedung des Pariser Abkommens durch 190 Länder im Jahr 2015 markierte einen bedeutenden Fortschritt in der internationalen Reaktion auf das Problem des Klimawandels. Die drei größten Umweltverschmutzer, China, Indien und die Vereinigten Staaten, gehörten nicht zu den rund 60 Nationen. Laut einem UN-Bericht haben mehrere Länder, darunter das Vereinigte Königreich und die EU, zugesagt, bis 2050 klimaneutral zu werden (mit Ausnahme von Polen). Darüber hinaus haben einige Länder versprochen, auf frühere Fristen hinzuarbeiten. Diese Vereinbarungen haben zusammengenommen den Druck auf alle Industriesektoren erhöht, eine Dekarbonisierung anzustreben. Im Jahr 2018 betrug die durchschnittliche Menge an Kohlendioxid, die pro Tonne produziertem Stahl freigesetzt wurde, 1,85 Tonnen oder etwa 8 % der weltweiten Gesamtemissionen. Infolgedessen müssen sich Stahlproduzenten auf der ganzen Welt, insbesondere in Europa, mit einem Problem im Zusammenhang mit der Dekarbonisierung auseinandersetzen.
Im Jahr 2019 emittierten die Herstellung von BF-BOF-Stahl und EAF-Stahl zusammen etwa 3,1 Gt bzw. 0,5 Gt CO2. EAFs in China und Indien weisen hohe CO2-Intensitäten auf, da sie einen erheblichen Anteil an Roheisen oder kohlebasierendem Direktreduktionseisen (DRI) als Rohstoff anstelle von Stahlschrott verwenden, was die CO2-Emissionen aller EAFs weltweit erhöht.
Basierend auf den oben dargestellten weltweiten Treibhausgasemissionen und den 52 Gt CO2-Äquivalenten im Jahr 2019 (die auch Nicht-CO2-Treibhausgasemissionen umfassen), die im UN Emissions Gap Report 2020 veröffentlicht wurden, ist der globale Stahlsektor für rund 7 % aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Basierend auf den gesamten CO2-Emissionen des Stahlsektors, wie oben dargestellt, und den 33 Gt CO2 an globalen CO2-Emissionen, die die IEA im Jahr 2019 veröffentlicht hat, ist die Stahlindustrie für 11 % der gesamten globalen CO2-Emissionen verantwortlich. Es ist wichtig zu beachten, dass nur China und die Vereinigten Staaten höhere jährliche Treibhausgasemissionen aufweisen als der globale Stahlsektor.
Anlagestrategie für die Dekarbonisierung der Stahlindustrie
Die Installation von Kohlenstoffabscheidungsanlagen in bestehenden Stahlwerken ist eine Möglichkeit, den Stahlherstellungsprozess zu dekarbonisieren. Dies würde es Stahlherstellern ermöglichen, ihre Anlagen weiter zu betreiben, ohne die Umwelt zu schädigen. Projekte zur Kohlenstoffabscheidung in Stahlwerken befinden sich noch im Pilotstadium. Um den Preis für die Kohlenstoffabscheidung auf ein Niveau zu senken, auf dem sie als großflächige Lösung eingesetzt werden kann, wird es zweifellos viel mehr Investitionen geben müssen.
Um in Andhra Pradesh, Indien, 975 MW Solar- und Windenergieerzeugungskapazität zu errichten, schloss sich Greenko, das führende Energiewendeunternehmen des Landes, im März 2022 zusammen. Durch die Integration des Projekts mit Greenkos Wasserkraftwerksanlage soll die intermittierende Natur von Solar- und Windenergie umgangen und AM/NS India, einem indischen Stahlherstellungs-Joint Venture mit Nippon Steel, 250 MW kontinuierliche, erneuerbare Energie zur Verfügung gestellt werden.
Das erste bedeutende Dekarbonisierungsprojekt außerhalb Europas wurde von ArcelorMittal und der kanadischen Regierung im Juli 2021 angekündigt, und es umfasste die Investition von 1,8 Milliarden CAD in Dekarbonisierungstechnologien im Werk von ArcelorMittal Dofasco.
Fazit
Es gibt viele Hindernisse, um die Umsetzungslücke zu schließen. Die Ausweitung innovativer Technologien, Investitionen, Wettbewerbsfähigkeit, die Schaffung gleicher Wettbewerbsbedingungen, die Schaffung von Märkten für Stahl mit fast keinen Emissionen, die Sicherung strategischer Inputs und die Bewältigung assoziativer Probleme sind nur einige Beispiele. Die Dekarbonisierung von Stahl ist ein globales Problem, das eine weltweite Lösung erfordert. Die Zusammenarbeit zwischen den Nationen und zwischen öffentlichen und kommerziellen Stakeholdern wird notwendig sein, um den Übergang zu einem Netto-Null-Pfad zu beschleunigen. Die OECD-Stahlpolitik-Community, die Regierungen und Unternehmen zusammenbringt, ist bereit, den Umsetzungsprozess zu unterstützen und Synergien mit bereits bestehenden Stahl-Dekarbonisierungsprogrammen zu fördern.
Autor: Divyansh Tiwari