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Der wichtigste Halt auf unserem Weg in eine Zukunft ohne CO2


Unsere Klimastrategie zur nachhaltigen Stahlproduktion

thyssenkrupp Steel startet seine Klimainitiative und begibt sich mit ersten praktischen Forschungsschritten aktiv auf einen revolutionären Weg – einen Weg, an dessen Ziel eine CO2-neutrale Stahlproduktion steht, die keine Belastung mehr für das Klima darstellt. Die vor kurzem von der nordrhein-westfälischen Landesregierung gestartete Initiative IN4climate. NRW fördert das Projekt. Bis 2050 – quasi nach der Neuerfindung der Stahlproduktion – gibt es dann von thyssenkrupp Steel nur noch CO2-neutralen Stahl.

Klimaschutz ist Teil unserer unternehmerischen DNA. Mit unserer Nachhaltigkeitsstrategie wird eine CO2-freie Stahlerzeugung schrittweise Realität.

Premal A. Desai, Sprecher des Vorstands der thyssenkrupp Steel Europe AG
Zero Emission

Zero Emission


CO2-neutrale Stahlproduktion bis 2050

Vom Eisen zum Stahl

Um das ehrgeizige Ziel einer Stahlproduktion ohne CO2-Emissionen in den nächsten drei Jahrzenten zu erreichen, bedarf es grundsätzlicher technologischer Veränderungen. Nach heutigem Stand existieren hierzu drei Wege: CCS (die Abscheidung und Speicherung von CO2), CCU (die Nutzung von CO2 als Rohstoff, z. B. in Form von Methanol für die Chemieindustrie) und CDA (die Vermeidung der Entstehung von CO2). thyssenkrupp bringt als bis dato einziges Unternehmen weltweit zwei dieser Wege an einem Standort zur Anwendung: CCU im Rahmen des „Projekts Carbon2Chem“ sowie seit Kurzem CDA auf Basis der Zufuhr von Wasserstoff am Hochofen.

Der Anfang ist gemacht

„Anstatt Kohlenstoff in Form von Einblaskohle werden wir künftig Wasserstoff als Reduktionsmittel im bestehenden Hochofenprozess verwenden“, erklärt Dr. Arnd Köfler, Produktionsvorstand von thyssenkrupp Steel Europe den hier verfolgten CDA-Ansatz, bei dem Wasserdampf statt CO2 freigesetzt wird. Dazu hat thyssenkrupp Steel gemeinsam mit den Partnern Air Liquide und dem gemeinnützigen Forschungsinstitut BFI ein Projekt gestartet, in dem weltweit erstmals ein Hochofen auf den Betrieb mit Wasserstoff umgestellt wird. Am Hochofen 9 in Duisburg wird daher in einer ersten Testphase an einer der insgesamt 28 Blasformen Wasserstoff zugeführt. Die NRW-Landesregierung fördert diese erste Projektphase im Rahmen ihrer Initiative IN4climate. Nach Auswertung der Testphase soll 2020 dann an allen 28 Blasformen des Hochofens Wasserstoff eingesetzt werden. „Auf diese Weise planen wir rund 20 Prozent des anfallenden CO2 einzusparen und den Hochofenprozess auf diese Weise wesentlich zu modifizieren“, so Dr. Arnd Köfler.

Link zur Pressemitteilung 1. Projektphase

Entscheidender Projektschritt: Direktreduktion

Ein wichtiger Anfang ist damit gemacht, jedoch können auf diesem Wege maximal 20 Prozent der CO2-Emissionen eingespart werden, also deutlich zu wenig. Daher plant thyssenkrupp Steel zugleich die schrittweise Umstellung seiner Hochofenroute auf sogenannte Direktreduktionsanlagen (DR-Anlagen). Diese erzeugen kein flüssiges Roheisen, sondern Eisenschwamm („Direct Reduced Iron“, DRI), der in Elektrolichtbogenöfen zu Rohstahl weiterverarbeitet wird. Über diese Form der Stahlerzeugung auf Basis z. B. von Erdgas können gegenüber der konventionellen Hochofenroute bereits heute ca. 20-35 Prozent der anfallenden CO2-Emissionen eingespart werden. Allerdings sind die Produktionskapazitäten über Direktreduktion im Vergleich zur Hochofenroute bis dato noch begrenzt und die Technologie daher kaum verbreitet.

thyssenkrupp Steel hat sich vorgenommen, seine Stahlproduktion bis zum Jahr 2050 auf Direktreduktionsanlagen und den Einsatz von Elektrolichtbogenöfen umzustellen. Diese Produktionsweise soll dann unter schrittweise erhöhter Zufuhr von Wasserstoff erfolgen. Auf diesem Wege will das Unternehmen seine Emissionen deutlich reduzieren, ohne Produktionskapazitäten abzubauen.

Hochofen 8 in Duisburg

Die Verantwortung der Stahlindustrie


Mission CO2-neutral

Katalysatoren beschleunigen den Prozess

Vier Jahre ist es her, dass sich 195 Länder darauf geeinigt haben, die Erderwärmung gemeinsam zu bremsen. Das rechtsverbindliche weltweite Übereinkommen der Pariser Klimaschutzkonferenz im Dezember 2015 wurde international als ein historischer Meilenstein der Menschheit gefeiert. Seitdem ist aber vor allem eines gefragt: Handeln. Denn das langfristige Ziel, den Anstieg der globalen Durchschnittstemperatur auf deutlich unter zwei Grad Celsius gegenüber vorindustriellen Werten zu begrenzen, ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe. Und die ist nur durch konkrete Maßnahmen lösbar, die zugleich ganzheitlich durchdacht sind. Die europäische Stahlindustrie bekennt sich uneingeschränkt dazu, die Treibhausgasemissionen zu reduzieren – und damit zu ihrem Beitrag, die Ziele des Pariser Übereinkommens zu erreichen.

Beispiellose Transformation der Stahlindustrie

„Die nächsten Jahre dienen dazu, die Basis für die Transformation der Stahlindustrie zu legen, zu forschen und möglichst schnell industrielle Lösungen im großen Maßstab zu entwickeln und umzusetzen. Aufgrund der langen Investitionszyklen in der Branche müssen wir jetzt mit der Transformation beginnen, aber die letztendliche Bewertung des Reduktionspotenzials aller Maßnahmen im Stahlsektor darf sich ausschließlich am Zielkorridor bis 2050 orientieren“, beschreibt Andreas J. Goss, Vorsitzender des Vorstands von thyssenkrupp Steel Europe. Er richtet deshalb einen Appell an die Politik, diese gesellschaftlich wichtige Aufgabe konsequent und langfristig zu unterstützen: „Eine solche Transformation der Stahlindustrie ist beispiellos in der Geschichte. Dafür brauchen wir politische und regulatorische Rahmenbedingungen, die zulassen, dass wir auch in Zukunft wettbewerbsfähig bleiben. Nur so können wir die notwendigen Investitionen schultern, die sich alleine bei uns auf rund 10 Milliarden Euro bis 2050 belaufen werden. Dabei müssen insbesondere unsere kapitalintensiven Anlagen und die sehr wettbewerbssensible Kostensituation der Stahlindustrie berücksichtigt werden.“

Stahl - Material der Mobilität

Das Material der Mobilität


Stahl – Enabler für die Mobilität der Zukunft

„Ohne Stahl keine Mobilität“ ist Fakt. Der anstehende Paradigmenwechsel in der Fahrzeugindustrie kann nur erfolgreich gestaltet werden, wenn elektrisch angetriebene Autos für weite Teile der Bevölkerung erschwinglich sind. Ohne Stahl undenkbar, denn er wird für neue Karosseriekonzepte benötigt und ist in E-Motoren unverzichtbar. Zudem sind durch die Recyclingfähigkeit von Stahl große Mengen seit Jahrzehnten im Umlauf und zu 100 Prozent wiederverwendbar.

Dieser Recyclingkreislauf spielt auch beim Life Cycle Assessment – kurz LCA – eine gewichtige Rolle. Die Lebenszyklusanalyse rückt im Automobilbau immer stärker in den Vordergrund. Denn sie zieht eine ökologische und ökonomische Gesamtbilanz von der Produktion über den Fahrzeugbetrieb bis zum Recycling. Derzeit gelten Leichtbaulösungen als Schlüsseltechnologie im modernen Automobilbau. Werkstoffübergreifend gilt jedoch, dass mögliche Gewichts- und somit Kraftstoff- und CO2-Einsparungen während eines Fahrzeuglebens mit dem Energieaufwand beim Herstellen und Recyceln entsprechender Bauteile gegengerechnet werden müssen. Zudem sind etablierte Recyclingstrategien immer schwerer umsetzbar, je mehr unterschiedliche Werkstoffe pro Fahrzeug verbaut sind. Stahl schneidet deshalb bereits heute unter LCA-Gesichtspunkten gegenüber anderen Werkstoffen besser ab. Je mehr CO2 künftig bei der Stahlproduktion eingespart werden kann, umso größer werden seine Vorteile.

Mehr Informationen zu unserem nicht kornorientierten Elektroband

Neue Energie durch Stahl


Keine Energiewende ohne Stahl

Wasserelektrolyse mit grünem Strom

Viele Produkte und Industrien können nur mithilfe von Stahl technische Fortschritte erreichen und ihre Klimabilanzen verbessern. Hierbei leistet thyssenkrupp Steel einen wichtigen Beitrag, um wesentliche Transformationsprozesse mitzugestalten. „Keine Energiewende ohne Stahl“ ist die Devise: Windkrafttürme beispielsweise bestehen bis zu 80 Prozent daraus; ebenso unabdingbar ist er für ihre Generatoren.

„Zahlreiche stahlbasierte Anwendungen und Produkte sparen über ihre Lebensdauer mehr Energie und CO2-Emissionen ein, als für ihre Herstellung benötigt wird“, resümiert Dr. Arnd Köfler, Produktionsvorstand von thyssenkrupp Steel Europe. „Dennoch ist und bleibt die Stahlerzeugung energieintensiv. Deshalb ganz auf Stahl zu verzichten, gleicht jedoch dem Versuch, die Uhr anzuhalten, um Zeit zu sparen.“

Als Teil seiner umfangreichen Nachhaltigkeitsstrategie richtet thyssenkrupp Steel sein Handeln vielmehr konsequent darauf aus, die eigenen CO2-Emissionen in mehreren Schritten bis zum Jahr 2050 weitgehend zu stoppen.

Big Picture der Nachhaltigkeit

Big Picture der Nachhaltigkeit


Ganzheitliches Klimaschutz-Konzept

Die technischen Herausforderungen

Über die Klimainitiative hinaus sind bereits eine Reihe von Unternehmensinitiativen im Gang, um die notwendigen Innovationen sowohl für die kohlenstoffarme Wirtschaft (Low Carbon Economy) als auch für die Kreislaufwirtschaft über die gesamte Stahl-Wertschöpfungskette (Circular Economy) zu realisieren. Beide sind – wie der Klimaschutz insgesamt – nur im großen Stil erreichbar. Was bedeutet, dass der europäische Stahlsektor mit anderen Industriezweigen an mehreren Hauptpfaden zur intelligenten, kohlenstoffarmen Industrie der Zukunft gleichzeitig arbeiten muss. Die Circular Economy zielt darauf ab, die kohlenstoffbasierte Metallurgie weiter zu optimieren und Kohlenstoff in Synergie mit anderen Industriebranchen im Kreislauf zu nutzen. Zudem kommen Kohlenstoffspeichermethoden zum Einsatz, um seinen Ausstoß in die Atmosphäre zu vermeiden. Dabei kann man den Kohlenstoff speichern (CCS) oder nutzen (CCU).

Hüttengase als Rohstoff

Hüttengase als <br>Rohstoff


Carbon2Chem® macht die Stahlproduktion klimafreundlicher

Im Rahmen seiner Nachhaltigkeitsstrategie verfolgt thyssenkrupp Steel derzeit zwei Pfade: Carbon2Chem und Wasserstoff als Reduktionsmittel. Gleichzeitig bleibt das Unternehmen für weitere Möglichkeiten technologieoffen, um bis 2050 das Ziel einer CO2-neutralen Stahlproduktion zu erreichen. Das Carbon2Chem®-Projekt nimmt in der Circular Economy und der Nutzung des Kohlenstoffs aus Hüttengasen (CCU) eine Vorreiterrolle ein. thyssenkrupp strebt an, die bei der Stahlproduktion anfallenden Kuppelgase als Rohstoff für die Produktion von Basischemikalien bereitzustellen. „Mit den darin enthaltenen kohlenstoffhaltigen Komponenten kann die chemische Industrie darauf verzichten, selbst Synthesegas aus importierten fossilen Ressourcen wie Öl oder Erdgas herzustellen“, beschreibt Dr. Arnd Köfler den Kernansatz.

thyssenkrupp Steel setzt auf dem Weg zum CO2-neutralen Stahl beide Verfahren, Carbon2Chem® und das Einblasen von Wasserstoff als Reduktionsmittel, parallel ein, um so bereits die Emissionen auf der bestehenden Hochofenroute deutlich zu reduzieren. „Auch für unseren weiteren Transformationsweg, der letztlich zur Vermeidung der Entstehung von CO2 auf Basis von Wasserstoff führt, werden wir das CO2-Einsparpotenzial von C2C brauchen, da wir nicht direkt auf Eisenschwamm (Direct Reduced Iron/DRI) umstellen können“, kommentiert Dr. Arnd Köfler.

In diesem Zusammenhang, so Dr. Köfler weiter, falle der Politik – entweder auf nationaler oder europäischer Ebene – die wichtige Aufgabe zu, eine abgestimmte Wasserstoffstrategie bereitzustellen. Für einen nachhaltigen Erfolg der neuen Route der Stahlproduktion benötigt thyssenkrupp Steel Europe sicher verfügbare große Mengen an „grünem“ Wasserstoff, aus regenerativen Energien erzeugt. Dieser muss zu wettbewerbsfähigen Preisen bei entsprechenden Transportkapazitäten erhältlich sein.

Zur Carbon2Chem®-Seite

Revolution folgt Evolution


Treibhausgas-Reduktion seit den 1950er-Jahren

Unverzichtbar für alle Lebensbereiche

In den vergangenen Dekaden hat thyssenkrupp Steel Europe in dieser Hinsicht bereits viel erreicht, um die Energieeffizienz des etablierten Hochofenprozesses immer weiter zu erhöhen. Der ist bislang das dominante Verfahren, um Stahl herzustellen. Das Grundprinzip: Durch Verbrennen von Kohlenstoff aus Koks entstehen Wärme und Kohlenstoffmonoxid. Damit wird eine Reaktion in Gang gesetzt, die Eisenerz zu Roheisen – das Ausgangsmaterial für Stahl – und Schlacke reduziert. Zwei Drittel der globalen Produktion metallischer Einsatzstoffe für die Stahlerzeugung entstehen auf diesem Weg.

Seit den 1950er-Jahren sind in der Hochofentechnologie erhebliche prozesstechnische Fortschritte erzielt worden. So konnte in Deutschland der Einsatz von CO2-relevanten Reduktionsmitteln von einer Tonne je Tonne Roheisen bis zum Ende der 1990er Jahre mehr als halbiert werden. Seit etwa zwei Dekaden lässt sich der Verbrauch jedoch kaum noch weiter absenken. Solche Entwicklungen sind typisch für technische Prozesse, die an ihre Grenzen getrieben werden. Und für die Hochofentechnologie gilt genau das. „Wir haben in Deutschland ein Maximum an metallurgischer Effizienz erreicht und bewegen uns im thermodynamischen Grenzbereich“, beschreibt Andreas J. Goss, Vorsitzender des Vorstands von thyssenkrupp Steel Europe das Ende einer erfolgreichen Evolution. Es bedarf nun einer echten Revolution wie der Klimainitiative, um die Ziele des Pariser Klimaschutzabkommens zu erreichen.

Presse

  • Wasserstoff statt Kohle. thyssenkrupp Steel startet wegweisendes Projekt für eine klimafreundliche Stahlproduktion am Standort Duisburg

  • Grafik: Wasserstoff für den Hochofen

Kontakt

ThyssenKrupp Contact

Business Area Steel Europe

Mark Stagge

Leiter Externe Kommunikation

Telefon: +49 (0)203 52-25159

Fax: +49 (0)203 52-25707

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