Schlüsseltechnologien für die Transformation der Aluminiumherstellung
Der Weg zur klimaschonenden Produktion erfordert tiefgreifende technologische Veränderungen. In der Aluminiumproduktion laufen viele Prozesse bereits elektrisch. Weitere CO₂-Einsparungen gelingen durch mehr erneuerbare Energien, neue Verfahren als Ersatz für den Hall-Héroult-Prozess und eine höhere Recyclingquote.
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Schlüsselschritte zur erfolgreichen Dekarbonisierung
Option A: Elektrifizierung und Erhöhung der Recyclingquote
Recycling und Kreislaufwirtschaft sind Schlüssel zur Dekarbonisierung der Aluminiumherstellung. Fast alle NE-Metalle lassen sich verlustfrei wiederverwerten – mit bis zu 95 Prozent Energieersparnis gegenüber der Primärproduktion. Sekundäraluminium benötigt nur 5 Prozent der Energie, die für Primäraluminium erforderlich ist. Der Ausbau effizienter Sammel- und Recyclingstrukturen stärkt die Rohstoffbasis nachhaltig. Dafür braucht es geschlossene Materialkreisläufe und eine verbesserte Schrottsortierung.
Trotzdem bleibt die Primärproduktion notwendig, um die steigende Nachfrage zu decken. In der Aluminiumverarbeitung rückt die Elektrifizierung der Prozesswärmeerzeugung in den Fokus. Für die mittleren Temperaturstufen (100–200 °C) empfiehlt sich ein flexibles Hybridsystem aus elektrischer Beheizung und Erdgas- oder Wasserstoffkesseln; Wärmepumpen gelten als besonders effizient, während gasbetriebene Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen nur ergänzend eingesetzt werden sollten.
Option B: Alternative Brennstoffe
Klimaneutraler Wasserstoff bietet großes Potenzial, fossile Brennstoffe in thermischen Prozessen zu ersetzen. Doch wirtschaftliche Unsicherheiten bremsen den Fortschritt: Die heimische Produktion, der Import, die Infrastruktur, die Finanzierung, regulatorische Vorgaben und die industrielle Abnahme sind noch nicht gesichert. Verlässliche Förderinstrumente wie die Bundesförderung Industrie und Klimaschutz (BIK) spielen daher eine entscheidende Rolle, um den Markteintritt zu erleichtern.
Option C: Erneuerbare Energien
Die Umstellung auf Strom aus erneuerbaren Quellen könnte rund die Hälfte der verbleibenden Emissionen einsparen. Vollelektrische Anlagen sind technisch ausgereift, doch ihr Einsatz erhöht die Lastspitzen. Das erfordert erhebliche Investitionen in erneuerbare Energiekapazitäten und die Netzinfrastruktur, um eine stabile und flexible Stromversorgung sicherzustellen und Spitzenlast abzufangen.
Option D: Energiespeicher
Wasserstoffspeicher können Hybridkesseln in Zeiten niedriger Stromverfügbarkeit im Winter unterstützen. Allerdings bleibt das Potenzial für eine großflächige Integration solcher Speicher begrenzt.
Option E: Inerte Anoden
Die Entwicklung inerter Anoden zielt darauf ab, prozessbedingte CO₂-Emissionen zu vermeiden. Technologien wie die magnetische Knüppel-Erwärmung können den Energiebedarf in der Weiterverarbeitung zusätzlich senken.
So funktioniert die konventionelle Aluminiumproduktion
Insbesondere die Primärgewinnung von Aluminium verursacht hohe CO₂-Emissionen. Unsere Infografik zur konventionellen Aluminiumproduktion verdeutlicht die Problematik.
Weiterführende Informationen
- Umweltbundesamt (UBA). „Nichteisenmetallindustrie.“, Nov. 2024
- DERA – Deutsche Rohstoffagentur in der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (2023): Status Quo des Recyclings bei der Metallerzeugung und -verarbeitung in Deutschland. – DERA Rohstoffinformationen 57: 132 S., Berlin
- Leipprand, A., Ruß, M., Hermwille, L., Posch, D., Sebestyén, J. (2025): Zukunftsfähige Industriepolitik: Wohlstand, Sicherheit und Klimaschutz vereinen. Bertelsmann Stiftung. Gütersloh