Green Steel - Nachhaltige Stahlproduktion mit grünem Stahl

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Lukas Fischer
23.04.2024  ·  Lesezeit ca. 8 min.

In diesem Artikel erfahren Sie mehr über die Hintergründe und die steigende Bedeutung von Green Steel in der modernen Stahlindustrie. Wir geben Ihnen einen Überblick über die verfügbaren Technologien / Praktiken und erläutern die ökologischen Vorteile sowie die wirtschaftlichen Potenziale von Green Steel. Zudem beleuchten wir bestehende Herausforderungen und mögliche Zukunftsaussichten dieses nachhaltigen Stahls.

Keyfacts

  • Green Steel ist klimaneutraler oder CO2-armer Stahl, der mit innovativen Technologien umweltfreundlich produziert wird.
  • Die konventionelle Stahlherstellung ist sehr energieintensiv und emittiert hohe Mengen an Treibhausgasen.
  • Green Steel der Swiss Steel Group bietet die Möglichkeit, die CO2-Emissionen um bis zu 83 % im Vergleich zum weltweiten Durchschnitt der Stahlerzeugung zu reduzieren. Wichtige Faktoren sind der Einsatz von Ökostrom, Wasserstoff, Biogas sowie die Kreislaufwirtschaft durch Schrott-Recycling.
  • Swiss Steel Group nutzt zu 93% recycelten Schrott als Ausgangsmaterial und CO2-armen Strom für die umweltfreundliche Stahlproduktion.
  • Mit Green Steel erschließen sich neue Absatzmärkte und Wettbewerbsvorteile für besonders nachhaltig agierende Kunden.
  •  Zur Skalierung sind noch umfangreiche Investitionen in die Infrastruktur zur Bereitstellung von erschwinglicher erneuerbarer Elektrizität notwendig. Green Steel wird bereits in vielen Branchen wie Automobilbau, Maschinenbau und Medizintechnik eingesetzt.oup.

Was ist Green Steel?

Der Begriff Green Steel oder Grüner Stahl, bezeichnet klimaneutralen oder CO2-armen Stahl, der mit innovativen Technologien und Verfahren produziert wird, um die Umweltauswirkungen der Stahlherstellung zu minimieren. Im Gegensatz zur konventionellen Stahlproduktion, die sehr energieintensiv ist und hohe Mengen an Treibhausgasen freisetzt, zielt Green Steel darauf ab, den CO2-Fußabdruck der gesamten Wertschöpfungskette zu reduzieren.

Green Steel

Anwendungsbereiche für Green Steel

Aus dem umfassenden Portfolio für Green Steel können unsere Kunden das am besten geeignete Produkt für ihren Weg in eine nachhaltige Zukunft auswählen, daher findet der umweltfreundliche Green Steel von Swiss Steel Group bereits heute Verwendung in zahlreichen Branchen und Produktbereichen.

In der Automobilindustrie wird Green Steel beispielsweise für Antriebswellen und Crashmanagement-Komponenten eingesetzt. Durch optimierte Materialeigenschaften für spezifische Anwendungen kann in einigen Fällen eine Materialeffizienzsteigerung erzielt werden, die indirekt zu einer Gewichtsreduktion und damit zu Emissionseinsparungen beim Fahrzeugbetrieb führen kann.

Im Maschinen- und Anlagenbau sorgt Green Steel für höchste Festigkeit bei Bauteilen, die hohen Belastungen ausgesetzt sind. Die gute Umform- und Schweißbarkeit ermöglichen zudem effiziente Fertigungsprozesse.

Auch in der Medizintechnik kommt der umweltschonende Hightech-Stahl zum Einsatz, wo Edelstahl und Hygiene gefragt sind, beispielsweise für chirurgische Instrumente. Durch ihre Innovationskraft erschließt die Swiss Steel Group ständig neue Anwendungsgebiete für nachhaltige Werkstoffe und treibt damit die grüne Transformation weiterer Schlüsselbranchen voran. 

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Hintergrund & Bedeutung

Die Stahlindustrie ist ein bedeutender Wirtschaftssektor und spielt aufgrund der vielseitigen Einsatzmöglichkeiten von Stahl als Werkstoff eine entscheidende Rolle für die globale Wirtschaft. Allerdings ist die konventionelle Stahlproduktion äußerst energieintensiv und verursacht hohe Mengen an Treibhausgasemissionen. Laut Schätzungen ist die Stahlindustrie für rund 7-9% der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich.  Angesichts des wachsenden Drucks zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und der Notwendigkeit, den Klimawandel einzudämmen, müssen Stahlhersteller alternative Wege finden, um ihre Produktion umweltfreundlicher zu gestalten.  

Green Steel stellt eine vielversprechende Lösung dar, um die Stahlproduktion klimafreundlicher zu gestalten und die ehrgeizigen Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

Herstellung von Green Steel

Traditionell wurde Stahl hauptsächlich über die Hochofen-Route hergestellt, die auf der Verhüttung von Eisenerz mit Koks basiert. Dabei wird Eisenerz unter hohem Energieeinsatz zu Roheisen reduziert und anschließend zu Stahl weiterverarbeitet. Green Steel hingegen wird überwiegend über das Elektrostahlverfahren erzeugt: Im Elektrolichtbogenofen wird mithilfe von elektrischer Energie und Graphitelelektroden Schrott eingeschmolzen. In Kombination mit Strom aus erneuerbaren Quellen oder Atomstrom lässt sich so der CO2-Ausstoß drastisch senken.

Zukünftig wird die wasserstoffbasierte Reduktion eine zunehmende Rolle spielen: Anstelle von Kokskohle reduziert reiner Wasserstoff das Eisenerz und ermöglicht eine nahezu emissionsfreie Stahlgewinnung. Die Swiss Steel Group setzt bei der Stahlproduktion zu 100% auf elektrische Lichtbogenöfen und Stahlschrott als Ausgangsmaterial.

Laut einer Studie der Swiss Steel Group liegen die CO2-Emissionen bei der Lichtbogenofenroute rund 83% unter dem Branchendurchschnitt. Dennoch gibt es auch hier noch Potenzial zur Reduktion des CO2-Fußabdrucks, das Swiss Steel konsequent ausschöpft. 

Um die Klimabelastung weiter zu senken, setzt die Swiss Steel Group auf drei zentrale Hebel:

  • Ersatz von Erdgas durch alternative Energieträger: In den Wiedererwärmungs- und Wärmebehandlungsöfen soll Erdgas schrittweise durch CO2-arme Alternativen wie v.a. grünen Strom oder auch Wasserstoff oder Biomethan ersetzt werden.
  • Nutzung von 100% Ökostrom: Die Swiss Steel Group bezieht ausschließlich Strom aus erneuerbaren Quellen für die Produktion von Green Steel Climate + .
  • Einsatz von hochlegiertem Schrott statt Primärlegierungen: Zur Legierung von Edelstahl werden vermehrt Legierungselemente aus Schrott anstelle von energieintensiven Primärlegierungen eingesetzt.

Swiss Steel Group treibt zudem die Kreislaufwirtschaft durch vertikale Integration voran. Mit dem innovativen Verfahren Ugi'Ring wird es gelingen, Legierungsbestandteile wie Chrom, Nickel und Molybdän aus Abfällen und Nebenprodukten zurückzugewinnen und wiederzuverwerten.  Damit wird die Lichtbogenofenroute immer effizienter und treibt die Dekarbonisierung der Stahlindustrie voran. 

Die Elektrolichtbogenofen-Route (EAF - Electric Arc Furnace) ist eine der Hauptmethoden zur Herstellung von Green Steel. Dabei wird Stahl aus Schrott oder direkt reduziertem Eisen unter Verwendung von Elektrizität produziert. Die EAF-Route setzt im Vergleich zur traditionellen Hochofenroute keinen festen Kohlenstoff als Reduktionsmittel ein, was zu einer signifikanten Reduktion der CO2-Emissionen führt, insbesondere wenn der benötigte Strom aus erneuerbaren oder emissionsarmen Energiequellen stammt. Zudem ermöglicht die EAF-Route die effiziente Nutzung von recyceltem Schrott als Ausgangsmaterial, was zur Kreislaufwirtschaft beiträgt.Schrott ist der zentrale Rohstoff für die EAF-Route. Die Swiss Steel Group setzt auf Stahlschrott als Ausgangsmaterial für ihre Stahlproduktion. Durch die Wiederverwertung von Schrott wird die Abhängigkeit von neuem Eisenerz, welchesim Tagebau gewonnen wird, reduziert. Im Jahr 2022 recycelte das Unternehmen 2,0 Millionen Tonnen Schrott, was es zu einem der führenden europäischen Recyclingunternehmen macht. Die Kreislaufwirtschaft durch das Schrottrecycling führt zu einer höheren Ressourceneffizienz und trägt zur Schonung natürlicher Ressourcen bei.

Die Flexibilität der EAF-Route ermöglicht darüber hinaus eine Anpassung der Produktion an schwankende Energiemärkte und kann unter bestimmten Bedingungen zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen, insbesondere in Energiesystemen mit hohem Anteil erneuerbarer Energien.

Elektrolichtbogenofen

Vorteile & Herausforderungen

Der Umstieg auf Green Steel verspricht große ökologische Vorteile: die Einsparung von Treibhausgasemissionen, geringerer Energieverbrauch und Schonung natürlicher Ressourcen. Zugleich erschließen sich neue Marktchancen und Wettbewerbsvorteile für umweltbewusste Kunden.

Für die Swiss Steel Group bringt die konsequente Ausrichtung auf Green Steel große ökologische Vorteile: Durch die hohen Recycling- und Kreislaufwirtschaftsquoten bei der Stahlproduktion können Treibhausgasemissionen in erheblichem Umfang eingespart werden. Laut eigener Schätzung liegen die CO2-Emissionen der SSG rund 83% unter dem Branchendurchschnitt. Damit leistet das Unternehmen einen wertvollen Beitrag zum Klimaschutz.

Zugleich eröffnen sich für die Swiss Steel Group neue Marktchancen, da Kunden zunehmend Wert auf klimafreundlich produzierten Stahl legen. Mit dem Green Steel Portfolio kann sich das Unternehmen klar positionieren und Wettbewerbsvorteile gegenüber weniger nachhaltig produzierendem Wettbewerb sichern.

Allerdings bringt die Umstellung auch einige Herausforderungen mit sich. Insbesondere die Verfügbarkeit von erschwinglicher und nachhaltiger elektrischer Energie.  Investitionen sind nötig, um die Anlagen zu elektrifizieren oder für den Einsatz von Wasserstoff und anderen Alternativgasen fit zu machen. Zudem ist die Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff derzeit noch stark begrenzt. Hier ist die Swiss Steel Group auf Fortschritte bei der politischen Rahmensetzung und dem Ausbau der nötigen Infrastruktur angewiesen.

Auch die Beschaffung von hinreichend hochwertigem Schrott für die Stahlproduktion wird zunehmend anspruchsvoller. Gemeinsam mit Partnern arbeitet Swiss Steel Group daher intensiv an Lösungen für ein verbessertes Schrott-Recycling und die Rückgewinnung von Legierungselementen.

Swiss Steel Group ist entschlossen, die nachhaltige Stahlproduktion weiter voranzutreiben und eine internationale Führungsrolle im Bereich Green Steel einzunehmen. Das Unternehmen sieht sich als wichtiger Innovationstreiber auf dem Weg zu einer dekarbonisierten Stahlindustrie.

Zukunftsperspektiven & Innovationen

Green Steel ist ein zukunftsweisender Lösungsansatz, um die Stahlherstellung klimafreundlich zu gestalten und ihre Umweltauswirkungen deutlich zu reduzieren. Trotz bestehender Herausforderungen bei Infrastruktur und Kosten steckt in Green Steel großes Potenzial, einen wesentlichen Teil zur Dekarbonisierung der Industrie beizutragen. Mit stetiger Forschung und Entwicklung werden die Verfahren konstant optimiert und effizienter.

Die Swiss Steel Group unterstreicht ihr Engagement für eine dekarbonisierte Stahlproduktion durch die Teilnahme an der Science Based Targets Initiative (SBTi). Dabei handelt es sich um eine von Umweltorganisationen erarbeitete Initiative, die Unternehmen bei der Festlegung wissenschaftsbasierter Klimaziele bis 2050 unterstützt. 

Darüber hinaus nimmt die Gruppe am Carbon Disclosure Project (CDP) teil, einer Non-Profit-Organisation, die sich für mehr Transparenz über die Emissionen entlang der Wertschöpfungskette einsetzt. Durch diese Initiativen und Partnerschaften treibt die Swiss Steel Group ihre Bestrebungen zur Dekarbonisierung der Stahlproduktion kontinuierlich voran.

Um die verbleibenden Hindernisse auf dem Weg zu einer vollständig dekarbonisierten Stahlindustrie zu meistern, ist die Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Industrie und Forschungseinrichtungen unerlässlich. Nur durch eine enge Kooperation können Herausforderungen wie der Ausbau der Wasserstoff-Infrastruktur, die Verfügbarkeit und Erschwinglichkeit von Ökostrom sowie hochwertige Schrotte bewältigt werden. Gleichzeitig sind Investitionen und Innovationen seitens der Industrie erforderlich, um die Wettbewerbsfähigkeit des nachhaltigen Stahls zu gewährleisten.

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