A green background

Grüner Stahl

Dekarbonisierung der Stahlindustrie durch neue fossilfreie Produktionsmethoden

Bei AFRY dekarbonisieren wir die Stahlindustrie, und zwar ohne fossile Brennstoffe. Durch die Einführung neuer Verfahren können fossile Brennstoffe aus der Stahlproduktion entfernt werden, wodurch die CO2-Emissionen erheblich reduziert werden

Das Verfahren zur Herstellung von grünem Stahl konzentriert sich auf die Nutzung von Elektrizität und nicht-fossilen Brennstoffen, wodurch die Treibhausgasemissionen im Vergleich zur konventionellen Stahlproduktion reduziert werden.

Der Green-Steel-Prozess verursacht nahezu keine CO2-Emissionen, während die Stahlerzeugung derzeit mehr als 7 % der weltweiten Kohlendioxidemissionen verursacht. Dies macht die Dekarbonisierung zu einer globalen Priorität in der Stahlindustrie.

Ein erheblicher Teil der weltweiten Stahlproduktion basiert derzeit auf dem konventionellen Hochofenverfahren (BF-BOF), das im Jahr 2019 3 Gt CO2-Emissionen verursachte. Da bei der konventionellen Stahlerzeugung fossile Brennstoffe, hauptsächlich in Form von Kohle und Koks, in beträchtlichen Mengen verwendet werden, ist die Umstellung auf nicht-fossile Brennstoffe ein wichtiger Schritt zur Dekarbonisierung.

Wasserstoff ist eine Möglichkeit für die Stahlindustrie zur Dekarbonisierung. Dabei werden fossile Brennstoffe wie Kohle durch grünen Wasserstoff ersetzt, der aus erneuerbarer Energie und Wasser hergestellt wird. Auf diese Weise können die prozessbedingten CO2-Emissionen erheblich reduziert werden. Neben Wasserstoff besteht eine weitere Möglichkeit zur Dekarbonisierung des Prozesses in der Verwendung fossilfreier Elektrizität. Je nach Verfügbarkeit von Wasserstoff und fossilfreiem Strom kann der Reduktionsprozess auch so gestaltet werden, dass eine Mischung aus Wasserstoff und Erdgas mit skalierbaren Mischungsverhältnissen verwendet wird. Mit dem H2/NG-Gemisch lassen sich im Vergleich zur traditionellen Stahlerzeugung erhebliche CO2-Reduzierungen erzielen.

Wir von AFRY helfen unseren Kunden bei der Entwicklung ihrer Ideen zu technisch, ökologisch und finanziell tragfähigen Lösungen und bieten Dienstleistungen und Unterstützung während des gesamten Investitionszyklus. Wir sind aktiv an Projekten für fossilfreien grünen Stahl beteiligt, bei denen ständig neue Technologien entwickelt werden, die die CO2-Emissionen um mehr als 90 % reduzieren.

Liquid metal from blast furnace in the steel plant

Was ist grüner Stahl? Arrow pointing right

Grüner Stahl bezieht sich auf Stahl, der mit umweltfreundlichen und nachhaltigen Methoden hergestellt wird. Dazu gehören in der Regel die Nutzung erneuerbarer Energiequellen, die Verringerung der Kohlendioxidemissionen und die Minimierung und Wiederverwertung von Abfällen während des Produktionsprozesses.

Das Ziel von grünem Stahl ist es, die Stahlproduktion umweltfreundlicher zu gestalten und ihre Auswirkungen auf das Klima zu verringern. Dies kann durch verschiedene Maßnahmen erreicht werden, z. B. durch die Verringerung des Einsatzes von kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteln und Brennstoffen bei der Pelletierung, die Umstellung von der Hochofenroute auf Elektrolichtbogenöfen, die mit Stahlschrott und direkt reduziertem Eisen beschickt und mit erneuerbaren Energien betrieben werden, sowie die Umstellung von fossilen Brennstoffen auf Wasserstoff oder Strom in der nachgelagerten Verarbeitung.

Das Konzept des grünen Stahls ist Teil einer größeren Bewegung hin zu einem nachhaltigeren und umweltfreundlicheren industriellen Produktionsprozess.

Wie wird grüner Stahl hergestellt? Arrow pointing right

Grüner Stahl wird mit einer Kombination verschiedener Methoden und Technologien hergestellt, die darauf abzielen, die Umweltauswirkungen der Stahlproduktion zu verringern. Im Folgenden werden einige der wichtigsten Schritte bei der Herstellung von grünem Stahl beschrieben:

  1. Nutzung erneuerbarer Energien: Bei der Herstellung von grünem Stahl werden erneuerbare Energiequellen wie Wind-, Solar- und Wasserkraft für den Betrieb der Öfen und anderer Produktionsanlagen genutzt.
  2. Einsatz von direkt reduziertem Eisen auf Basis von grünem Wasserstoff: Durch den Ersatz von Erdgas bei der Herstellung von direkt reduziertem Eisen werden die Kohlenstoffemissionen reduziert.
  3. Recycling von Stahlschrott: Bei der Herstellung von grünem Stahl wird Stahlschrott als Rohstoff verwendet, wodurch der Bedarf an Primärressourcen gesenkt und die Umweltauswirkungen der Stahlproduktion verringert werden.
  4. Kohlenstoffabscheidung und -speicherung: Verbleibende Kohlendioxidemissionen können aufgefangen und gespeichert werden, anstatt sie in die Atmosphäre freizusetzen.
  5. Einsatz von sauberen Technologien: Bei der Erzeugung von grünem Stahl kommen sauberere und effizientere Technologien zum Einsatz, z. B. Elektroöfen für das Schmelzen und die nachgeschaltete Behandlung des Stahls.
  6. Minimierung von Abfällen: Die umweltfreundliche Stahlproduktion zielt darauf ab, Abfälle durch Praktiken wie das Recycling von Nebenprodukten und den Einsatz effizienter Produktionsmethoden zu minimieren.

Diese Schritte tragen dazu bei, die Umweltauswirkungen der Stahlproduktion zu minimieren und sie nachhaltiger zu gestalten. Es ist jedoch wichtig zu wissen, dass die grüne Stahlproduktion noch in den Kinderschuhen steckt, da sowohl alte als auch neue Stahlunternehmen darauf abzielen, ihre ersten Anlagen Mitte bis Ende der 2020er Jahre in Betrieb zu nehmen.

Warum grüner Stahl? Arrow pointing right

Grüner Stahl ist aus mehreren Gründen wichtig, unter anderem:

  1. Nachhaltigkeit: Die grüne Stahlproduktion verringert die Umweltauswirkungen der Stahlproduktion und trägt zu ihrer Nachhaltigkeit bei. Dazu gehören die Verringerung der Kohlenstoffemissionen, die Reduzierung des Einsatzes nicht erneuerbarer Energiequellen und die Minimierung von Abfällen.
  2. Eindämmung des Klimawandels: Die Stahlproduktion ist ein wichtiger Verursacher von Treibhausgasemissionen, und die grüne Stahlproduktion trägt dazu bei, die Auswirkungen des Klimawandels durch die Verringerung der Emissionen und die Steigerung der Energieeffizienz abzuschwächen.
  3. Wirtschaftlicher Nutzen: Die grüne Stahlproduktion kann neue Arbeitsplätze schaffen, das Wirtschaftswachstum ankurbeln und die Wettbewerbsfähigkeit der Stahlindustrie verbessern.
  4. Verbrauchernachfrage: Die Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten steigt, und die grüne Stahlproduktion trägt dazu bei, diese Nachfrage zu befriedigen.
  5. Gesetzliche Anforderungen: Viele Länder haben Ziele und Normen für die Verringerung der Treibhausgasemissionen festgelegt, und die grüne Stahlproduktion trägt dazu bei, diese Anforderungen zu erfüllen.

Insgesamt ist grüner Stahl ein wichtiger Schritt auf dem Weg in eine nachhaltigere Zukunft und eine sauberere Umwelt. Durch die Verringerung der Umweltauswirkungen der Stahlproduktion kann grüner Stahl dazu beitragen, Ressourcen zu schonen, den Klimawandel einzudämmen und das Wirtschaftswachstum zu fördern.

Wofür kann grüner Stahl verwendet werden? Arrow pointing right

Grüner Stahl kann in ähnlicher Weise wie konventioneller Stahl für eine breite Palette von Anwendungen eingesetzt werden:

  1. Bauwesen: Stahl ist ein häufig verwendetes Material im Bauwesen, und grüner Stahl kann für verschiedene Anwendungen wie Gebäudestrukturen, Brücken, Hochhäuser und Baumaschinen verwendet werden.
  2. Verkehrswesen: Grüner Stahl kann bei der Herstellung von Fahrzeugen, Schiffen und Zügen verwendet werden und so dazu beitragen, die Umweltauswirkungen des Verkehrs zu verringern.
  3. Energie: Grüner Stahl kann bei der Herstellung von Windturbinen, Solarzellen, elektrischen Geräten und anderen Technologien für erneuerbare Energien verwendet werden.
  4. Verpackungen: Stahl ist ein häufig verwendetes Material für Verpackungen, und grüner Stahl kann zur Herstellung umweltfreundlicher Verpackungslösungen verwendet werden.
  5. Konsumgüter: Grüner Stahl kann bei der Herstellung einer breiten Palette von Konsumgütern wie Geräten, Möbeln und Elektronik verwendet werden.
  6. Infrastruktur: Grüner Stahl kann für den Bau von Infrastrukturen wie Straßen, Pipelines und Wassersystemen verwendet werden.

Im Allgemeinen kann grüner Stahl überall dort verwendet werden, wo auch konventioneller Stahl zum Einsatz kommt, und hat den zusätzlichen Vorteil, dass er umweltfreundlich und nachhaltig ist. Die Verwendung von grünem Stahl trägt dazu bei, die Umweltauswirkungen dieser Produkte zu verringern und eine nachhaltigere Zukunft zu fördern.

Dekarbonisierung von Stahl erfordert neue Produktionsmethoden

Durch die Einführung neuer Verfahren können fossile Brennstoffe aus der Stahlproduktion entfernt werden, wodurch die CO2-Emissionen erheblich reduziert werden. Der Ersatz fossiler Brennstoffe durch nicht-fossile Brennstoffe im Prozess ist eine Möglichkeit zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie.

Infographics of the Green Steel process, which presents a fossil-free steel production route.

AFRY unterstützt Sie entlang des gesamten Projektlebenszyklus

Wenn Sie auf der Suche nach einem Partner sind, der Sie bei der Verwirklichung Ihrer Ziele in Bezug auf grünen Stahl unterstützt, ist unser Ingenieurteam für Sie da. Unser Expertenteam widmet sich der Bereitstellung innovativer und nachhaltiger Lösungen für die Produktion von grünem Stahl. Von der ersten Machbarkeitsstudie bis hin zur Entwicklung und Umsetzung Ihres Projekts bieten wir ein umfassendes Spektrum an Ingenieurdienstleistungen, die Ihnen helfen, Ihre Ziele zu erreichen. Wir sind technologieunabhängig und bieten bei jedem Schritt unsere eigenen Lösungen an.

Unser Leistungsportfolio:

  • Durchführbarkeitsstudien mit verschiedenen CAPEX- und OPEX-Genauigkeiten
  • Gesundheits-, Sicherheits- und Umweltstudien, Genehmigungsverfahren und Unterstützung bei der Umweltverträglichkeitsprüfung
  • Multidisziplinäre Ingenieurdienstleistungen
  • EPCM-Dienstleistungen (Engineering, Beschaffung, Projekt- und Baumanagement)
  • Technische Beratung, Managementberatung, einschließlich technischer Due-Diligence-Studien und
  • Prozessoptimierungen
  • Dienstleistungen im Bereich Nachhaltigkeit
  • Dienstleistungen im Bereich Digitalisierung
  • Metallurgische Unterstützung

Nachhaltiger Bergbau und Metalle sind entscheidend für den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Zukunft

Mineralien und Metalle sind wesentliche Bausteine für eine Vielzahl von Technologien für saubere Energie. AFRY hat sich verpflichtet, die Grundsätze der nachhaltigen Bergbau- und Metallindustrie zu befolgen, die darauf abzielen, negative ökologische, soziale und wirtschaftliche Auswirkungen im Zusammenhang mit dem Bergbau und der Mineralienverarbeitung zu minimieren. Ein nachhaltiger Bergbau fördert die Ressourceneffizienz, die Minimierung von Abfällen und die Förderung von Recycling und Kreislauflösungen.

Metals illustration

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Andreas Koschnick - Head of Mining & Metals, Process Industries Germany

Andreas Koschnick

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