Das Bewusstsein für Nachhaltigkeit und Umweltfreundlichkeit lässt keine Branche unberührt. Das bedeutet, dass sich auch die Stahlindustrie einer Transformation hin zu „green steel“ stellen muss. Damit sind einige Herausforderungen – und vor allem hohe Investitionen – verbunden. Aber welche Maßnahmen bringen den Wandel wirklich voran? Cogne hat bereits einige Methoden für eine nachhaltigere Stahlproduktion etabliert. Hierzu zählen unter anderem Emissionsüberwachungssysteme, stetige Investitionen und die Zertifizierung nach internationalen Normen (ISO 14001, ISO 50001, ISO 14064, ISO 14067, ISO 14021, 14046). Sie sorgen dafür, dass Ressourcen geschont, Emissionen und damit auch CO₂ reduziert, und Schrott recycelt wird. Auch das ab dem 1. Januar 2026 verbindliche CBAM (Carbon Border Adjustment Mechanism)-Verfahren, ein CO₂-Grenzausgleichssystem der EU, zielt auf eine Emissionsreduzierung ab. Dabei werden emissionsintensive Produkte wie Stahl in so genannte Scopes eingeteilt und mit einem CO₂-Preis belegt.
Wie wird Stahl hergestellt?
Die Herstellung von Stahl erfolgt meistens über eine der beiden folgenden Optionen:
Von Eisenerz zu Eisen zu Stahl: Das Hochofenverfahren
Wird Stahl über das Hochofenverfahren in einem Koksofen-Stahlwerk hergestellt, hat das enorme Umweltauswirkungen. Um Stahl zu gewinnen, werden hier Eisenerz und Kohle im Hochofen erhitzt, um das Eisen aus dem Erz zu lösen und in Roheisen umzuwandeln. Das Roheisen wird dann in einem Konverter zu Stahl weiterverarbeitet.
Zudem benötigen Koksofen-Stahlwerke große Mengen an Eisenerz und Kohle, was nicht nur im hohen Stil Ressourcen verbraucht, sondern auch erhebliche Umweltschäden durch den Bergbau verursacht.
Die Primärproduktion von Stahl ist energieintensiv und erzeugt erhebliche Mengen an Kohlendioxid und anderen Schadstoffen. 1,45 Tonnen CO₂ pro Tonne produzierten Stahls fallen dabei nach Aussagen der Energy Innovation Austria an.
Ein Licht in der Stahlindustrie: Das Elektrolichtbogenofen-Verfahren
Das Verfahren für die Stahlerzeugung über Elektrostahlwerke ist ein maßgeblicher Beitrag für die Kreislaufwirtschaft. Denn hier dient nicht Eisenerz als Grundrohstoff, sondern Stahlschrott. Dieser wird in einem Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen und so ohne nennenswerte Qualitätseinbußen recycelt.
Die Stahlerzeugung mit Hilfe von Elektrizität benötigt bis zu 75 % weniger Energie als die Hochofenproduktion. Die Nachhaltigkeit des Elektrostahlverfahrens hängt jedoch stark davon ab, wie die benötigte elektrische Energie erzeugt wird. Stammt diese aus regenerativen Quellen, ist der Prozess deutlich umweltfreundlicher als der Hochofenprozess.
Durch diese Alternative zum Hochofen werden Emissionen minimiert und Stahlhersteller können den CO₂ Ausstoß auf ein Minimum reduzieren. Elektrostahlwerke sind darüber hinaus flexibler in der Produktionskapazität und eignen sich besonders für kleinere bis mittlere Stahlmengen.
Lösungen für eine grünere Stahlindustrie
Von den Einschmelzverfahren abgesehen, kann und muss die Stahlindustrie jedoch auch auf weitere Maßnahmen setzen: Wasser, Energie und Abfall sind drei Bereiche in der Stahlherstellung, die Unternehmen nicht unterschätzen und vernachlässigen sollten.
Maßnahmen für einen geringeren Wasserverbrauch
Die Herstellung von Stahl ist traditionell ein wasserintensiver Prozess, da Wasser zur Kühlung von Hochöfen, Maschinen und zur Entstaubung benötigt wird. Ein verantwortungsvoller Umgang mit dieser wertvollen Ressource erfordert die Umsetzung verschiedener Strategien:
- Wasserkreislaufsysteme: Durch die Wiederverwendung von Kühlwasser kann der Bedarf an Frischwasser drastisch reduziert werden. In vielen modernen Stahlwerken wird das Wasser nach der Kühlung gefiltert und dem Produktionsprozess wieder zugeführt – eine der effektivsten Maßnahmen zur Reduzierung des Wasserverbrauchs.
- Regenwassernutzung: Regenwasser kann für Prozesse wie Kühlung oder Reinigung genutzt werden.
- Filtersysteme: moderne Filtersysteme und chemische Aufbereitungsverfahren entfernen gefährliche Stoffe wie Schwermetalle und Öle aus dem Wasser, bevor es wieder in die Umwelt gelangt.
- Optimierung der Kühltechnologien: Fortschritte in der Kühltechnologie, wie der Einsatz von Trockenkühlern oder Luftkühlung, können den Wasserverbrauch zusätzlich senken.
- Stetige Wartung der Systeme: kontinuierliche Instandhaltungsarbeiten wie z.B. die Überprüfung auf Leckagen tragen zusätzlich zu einem optimierten Wasserverbrauch bei und vermeiden unnötigen Wasserverlust.
Maßnahmen zur Reduzierung des Energieverbrauchs
Nicht nur in Elektrostahlwerken ist Strom eine der zentralen Ressourcen der Stahlproduktion. Durch den Einsatz von grünem Wasserstoff als Energieträger könnte die Stahlproduktion nahezu emissionsfrei gestaltet werden. Grüner Wasserstoff, der durch Elektrolyse aus erneuerbaren Energien gewonnen wird, kann beispielsweise Erdgas in den Wärmebehandlungsöfen ersetzen und so CO₂-Emissionen einsparen. Statt Kohlendioxid entsteht dabei nur Wasser als Abfallprodukt. Zahlreiche Pilotprojekte in der Stahlindustrie, wie zum Beispiel der Aufbau einer Versuchsanlage bei Cogne im Rahmen des Green Hydrogen Project in Italien, zeigen bereits, dass Wasserstoff ein vielversprechender Weg zu einer nahezu emissionsfreien Stahlproduktion ist.
Maßnahmen zur Verringerung des Abfallaufkommens
Während des Produktionsprozesses fallen große Mengen an Schlacke, Staub, Schlamm und anderen Abfallprodukten an. Dies führt nicht nur zu hohen Entsorgungskosten, sondern auch zu einer Verschwendung von Ressourcen. Neben dem Recycling von wiederverwertbarem Schrott besteht die Möglichkeit, einige der Nebenprodukte weiterzuverwenden. So kann Schlacke als Baustoff oder als Dünger in der Landwirtschaft eingesetzt werden. Ein gutes betriebliches Abfallmanagement zielt darauf ab, die Abfallbehandlungswege gezielt auszuwählen und kontinuierlich zu verbessern, um die Verwertung und das Recycling von Nebenprodukten zu maximieren. Großes Potenzial bieten auch Investitionen in Technologien zur Prozessoptimierung. Wenn Rohstoffe effizienter genutzt werden, können Abfälle bereits an der Quelle reduziert werden.
Damit werden automatisch auch die Bodenbelastungen reduziert. Denn je weniger Abfälle gelagert werden müssen, desto geringer ist das Risiko einer ungewollter Verunreinigungen der Umwelt. Solche entstehen vor allem durch die unsachgemäße Lagerung oder Entsorgung von Abfällen und Nebenprodukten. Eine fachgerechte Abdeckung und Abdichtung entsprechender Abfallbehälter ist daher unerlässlich und verhindert das Eindringen von Schadstoffen in Boden und Grundwasser.
Fazit
Wir bei Cogne setzen auf unserem Weg hin zu „green steel“ auf energieeffiziente Maschinen, Wärmerückgewinnung sowie die Modernisierung von Systemen, um die Umweltbelastung zu reduzieren. Darüber hinaus haben wir uns 100 % den ESG Kriterien verschrieben. Cogne verfügt zudem über eine Vielzahl unterschiedlicher internationaler Zertifizierungen für die verschiedensten Anwendungsbereiche. Diese werden mit Blick auf die jeweils aktuellen Marktentwicklungen stetig ausgebaut.
Mehr innovative Maßnahmen für eine nachhaltigere Stahlproduktion, die zur Kreislaufwirtschaft beiträgt, finden Sie in unserem kostenlosen Whitepaper: Hier runterladen.