Dekarbonisierung der Stahlindustrie: Herausforderungen und Anlagestrategien
Einleitung
Als einer der wichtigsten Werkstoffe für Ingenieurwesen und Bauwesen wird Stahl als fundamentaler Baustein der modernen Gesellschaft in vielen Bereichen unseres täglichen Lebens verwendet. Der Stahlsektor ist derzeit einer der drei größten Kohlendioxidproduzenten. Infolgedessen müssen sich Stahlproduzenten auf der ganzen Welt einer Dekarbonisierungsherausforderung stellen, 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 bei der internationalen Reaktion auf das Problem des Klimawandels. Die drei größten Umweltverschmutzer, China, Indien und die Vereinigten Staaten, gehörten nicht zu den etwa 60 Nationen. Laut einem UN-Bericht haben mehrere Länder, darunter Großbritannien und die EU, zugesagt, bis 2050 klimaneutral zu werden (mit Ausnahme von Polen). Darüber hinaus haben einige Länder versprochen, auf frühe Fristen hinzuarbeiten. Diese Abkommen zusammengenommen haben 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 verursachte die Herstellung von BF-BOF-Stahl und EAF-Stahl zusammen Emissionen von etwa 3,1 Gt bzw. 0,5 Gt CO2. EAFs in China und Indien haben hohe CO2-Intensitäten, da sie einen erheblichen Anteil an Roheisen oder kohlebasierter Direktreduktionseisen (DRI) als Ausgangsmaterial anstelle von Stahlschrott verwenden, was die CO2-Emissionen aller EAFs weltweit erhöht.
Basierend auf den oben gezeigten weltweiten Treibhausgasemissionen und den 52 Gt CO2-Äquivalenten im Jahr 2019 (die auch Nicht-CO2-Treibhausgasemissionen beinhalten), die im UN Emissions Gap Report 2020 veröffentlicht wurden, ist der globale Stahlsektor für etwa 7 % aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Basierend auf den gesamten CO2-Emissionen aus dem Stahlsektor, wie oben gezeigt, und den 33 Gt CO2 an globalen CO2-Emissionen, die die IEA im Jahr 2019 veröffentlichte, 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 haben 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 bauen, schloss Greenko, das führende Energieübergangsunternehmen des Landes, im März 2022 eine Partnerschaft. Durch die Integration des Projekts in die Hydro-Pumpspeicheranlage von Greenko soll die Intermittens von Solar- und Windkraft überwunden und AM/NS India, einem indischen Stahlherstellungs-Joint Venture mit Nippon Steel, 250 MW kontinuierliche, erneuerbare Energie bereitgestellt werden.
Das erste bedeutende Dekarbonisierungsprojekt außerhalb Europas wurde im Juli 2021 von ArcelorMittal und der kanadischen Regierung angekündigt, und es umfasste Investitionen in Höhe von 1,8 Milliarden CAD in Dekarbonisierungstechnologien im Werk von ArcelorMittal Dofasco.
Fazit
Es gibt viele Hindernisse, um die Umsetzungslücke zu schließen. Die Skalierung 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 Nationen und zwischen öffentlichen und kommerziellen Akteuren wird notwendig sein, um den Übergang zu einem Netto-Null-Pfad zu beschleunigen. Die OECD-Stahlpolitik-Gemeinschaft, die Regierungen und Unternehmen zusammenbringt, ist bereit, den Umsetzungsprozess zu unterstützen und Synergien mit bereits bestehenden Stahl-Dekarbonisierungsprogrammen zu fördern.
Autor: Divyansh Tiwari