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Klimafreundliche Stahlherstellung

Glühende Stahlbalken in der Produktion

Klimafreundliche Stahlherstellung – die Zukunft der deutschen Stahlindustrie

Die deutsche Stahlindustrie setzt konsequent auf innovative, klimafreundliche Technologien mit dem Ziel, prozess- und energiebedingte Treibhausgasemissionen drastisch zu senken. Bereits heute entsteht Rohstahl in der Elektrostahlroute, indem recycelter Schrott im Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen wird – mit deutlich geringeren direkten Emissionen als in der Hochofenroute. Doch das Recycling stößt an Grenzen: Schrott ist nicht unbegrenzt verfügbar und die Qualität muss stimmen. Eine klimafreundliche Stahlproduktion gelingt daher nur durch den Einsatz neuer Technologien. Dazu gehören Verfahren auf Basis von grünem Wasserstoff und direkte Elektrifizierung. Da die klimafreundliche Produktion in vielen Schritten der konventionellen Herstellung ähnelt, zeigt die folgende Grafik nur die wichtigsten Dekarbonisierungsoptionen.

Schlüsselschritte zur erfolgreichen Dekarbonisierung

Rohstoffe und Technologien

Option A: Vermehrter Einsatz von Stahlschrott

Schrott wird in einem mit erneuerbarem Strom betriebenen Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen. Dabei entstehen fast keine Emissionen – ein großer Fortschritt. Trotz Recyclingraten von bis zu 90 Prozent bleibt der Schrotteinsatz begrenzt: Weltweit deckt er nur rund 38 Prozent, in Deutschland etwa 50 Prozent der Stahlnachfrage. Gründe dafür sind die lange Lebensdauer von Stahlprodukten, der wachsende Gebäudebestand und Reinheitsforderungen, die sich mit recyceltem Stahl oft schwer erfüllen lassen.

Option B: Direktreduktion mit wasserstoffbasierten oder elektrifizierten Technologien

Die Direktreduktion mit grünem Wasserstoff ist eine Schlüsseltechnologie für die klimaneutrale Stahlproduktion. Hier ersetzt Wasserstoff den Koks als Reduktionsmittel, wodurch statt CO₂ lediglich Wasser entsteht. In der Übergangsphase kann Erdgas als Brücke dienen. Perspektivisch könnten vollständig elektrifizierte Verfahren wie die Schmelzflusselektrolyse (MOE) und die Kombination aus alkalischer Elektrolyse (AEL) und Elektrolichtbogenofen (EAF) die Industrie prägen. Derzeit sind diese Technologien jedoch noch nicht großtechnisch einsetzbar.

Energieträger

Option C: Klimaneutrale Stromversorgung

Ein entscheidender Schritt, um Emissionen zu senken, ist der Umstieg auf erneuerbare Energien für die Stromversorgung der Anlagen. Windkraft, Solarenergie und andere nachhaltige Energiequellen können den Strombedarf in der Stahlproduktion decken und die energiebedingten Emissionen deutlich verringern. Eine flexible Anpassung der Halbzeugproduktion an die Verfügbarkeit erneuerbarer Energien, die Herstellung von grünem Wasserstoff im Sommer und der vorübergehende Einsatz von Erdgas im Winter, stärken die Resilienz, indem sie die Stahlproduktion anpassungsfähiger machen.

Option D: Einsatz nicht-fossiler Brennstoffe

Neben Wasserstoff kommen auch Biogas, synthetischen Kraftstoffe oder andere nicht-fossile Brennstoffe infrage.

Die Dekarbonisierung lohnt sich

Die Dekarbonisierung bis 2045 ist nicht nur gesetzlich vorgeschrieben, sie öffnet auch neue Märkte. Klimaneutraler Stahl wird künftig ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Es gibt keinen Standardweg zur Dekarbonisierung, doch eine kluge Kombination verschiedener Ansätze kann die Herausforderungen der deutschen Stahlindustrie lösen. Unternehmen, die früh investieren, sichern sie Fördergelder und Marktanteile. Wer zögert, riskiert höhere Kosten und Abhängigkeiten.

Damit die Transformation gelingt, braucht es drei zentrale Voraussetzungen: erstens eine gesicherte Versorgung mit erneuerbarem Strom, Wasserstoff und der nötigen Infrastruktur. Zweitens tragfähige Finanzierungsmodelle, darunter Investitionshilfen, Klimaschutzverträgen und Fördermechanismen. Drittens einen klaren regulatorischen Rahmen, der klimafreundliche Verfahren durch Leitmärkte, Standards, CO₂-Zertifikate und Grenzausgleichssysteme stärkt. Nur das Zusammenspiel all dieser Faktoren ermöglicht es der Stahlindustrie, langfristig klimaneutral, wettbewerbsfähig und standorttreu zu bleiben.

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So funktioniert die konventionelle Stahlherstellung

Bei der Herstellung des gefragten Rohstoffes Stahl werden in Deutschland aktuell etwa 49 Millionen Tonnen CO₂äq jährlich emittiert. Diese Problematik verdeutlicht unsere Grafik zur konventionellen Stahlproduktion.

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