Konventionelle Aluminiumherstellung

In Deutschland gewinnen Hersteller Nichteisenmetalle wie Aluminium, Kupfer, Zink, Nickel und Blei sowohl aus Erzen (Primärgewinnung) als auch durch Recycling (Sekundärgewinnung). Die Primärproduktion erfordert mehrere energieintensive Schritte: das Vorbehandeln (Rösten, Sintern), das Schmelzen (Schachtöfen, Flash-Schmelzverfahren), das Wärmebehandeln und Raffinieren (Konverter, Drehöfen), elektrolytische Raffination und schließlich die Verarbeitung zu Barren oder Halbzeugen. Aluminium bildet eine Ausnahme, da die Aluminiumoxidgewinnung und die Elektrolyse gemeinsam in Elektrolyseöfen erfolgen können.

Die konventionelle Primärproduktion beginnt mit dem Abbau von Rohstoffen (1) in Ländern wie Brasilien, Jamaika, Australien und Guinea. Im anschließenden Bayer-Verfahren (2–4) wäscht, mahlt und setzt man das Erz unter hohem Druck mit Natronlauge  um. Dabei löst sich das Aluminiumoxid in der alkalischen Lösung, während eisen- und siliziumhaltige Rückstände als Rotschlamm abgeschieden werden. Das gewonnene Aluminiumoxid wird danach in der Schmelzflusselektrolyse (Hall-Héroult-Elektrolyse 5) reduziert. Diese Elektrolyse verbraucht etwa 83 Prozent der Energie, die für die Aluminiumprimärproduktion nötig ist, und erzeugt prozessbedingte Emissionen, da Sauerstoff mit dem Anodenmaterial Kohlenstoff reagiert.

Die Sekundäraluminiumproduktion aus recyceltem Schrott (6) senkt den Energieverbrauch hingegen um über 90 Prozent im Vergleich zur Primärroute. Gießereien, die das geschmolzene Aluminium weiterverarbeiten (8), beeinflussen das Emissionsprofil zusätzlich durch die Nutzung von Prozesswärme.