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SALCOS: Wie Salzgitter die Stahlherstellung sauber macht

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Salzgitter AG beginnt erste Phase des SALCOS-Konzepts zur Dekarbonisierung der Stahlproduktion bis 2033 – grüner Wasserstoff ersetzt Koks.

Das Hüttenwerk der Salzgitter AG emittiert pro Jahr acht Millionen Tonnen Kohlendioxid, die mit den bisherigen Prozessen der Stahlerzeugung nicht zu vermeiden sind. Denn bislang wird Koks zur Reduzierung der Eisenerze zu Eisen genutzt. Um den unvermeidbaren CO2-Ausstoß zu verhindern, arbeitet das Unternehmen aus Niedersachsen seit 2019 an vollständig neuen Wegen der Herstellung von dann grünem Stahl. Herzstück der Dekarbonisierung: Koks wird bei SALCOS durch grünen Wasserstoff ersetzt. Und das hat erheblichen Einfluss auf die Treibhausgas-Emissionen Deutschlands.

SALCOS dient als Abkürzung für Salzgitter Low CO2 Steelmaking. Es beschreibt die Strategie der Salzgitter AG, die Stahlherstellung beinahe vollständig zu dekarbonisieren. Derzeit fallen bei der Produktion im Salzgitter-Hüttenwerk pro Jahr acht Millionen Tonnen CO2 an. Hauptgrund für die emissionsintensive Produktion ist, dass Koks (Kohlenstoff) in der Hochofen-Route zur Reduktion der Eisenerze zu Eisen dient.

Konkretisiert wird Koks im Hochofen verbrannt, um Kohlenstoffmonoxid (CO) als Reduktionsmittel zu gewinnen. Von oben wird der Hochofen zusätzlich mit Koks, Eisenerz und Zuschlägen wie etwa Kalkstein beschickt, dass sich Schichten von Koks uns Eisenerz abwechseln. Von unten wird heiße Luft eingeblasen. Durch das entstehende Kohlenstoffmonoxid werden die Eisenoxide reduziert, und es sammelt sich unten flüssiges Roheisen, das in regelmäßigen Abständen entnommen wird.

Unvermeidbar: In diesem Reduktionsprozess entsteht CO2 und wird freigesetzt.

SALCOS wird die Hochofen-Route bei der Herstellung von Stahl der Salzgitter AG ablösen
Die Hochofen-Route der Stahlherstellung könnte durch SALCOS abgelöst werden.

Von der Hochofen-Route zu SALCOS

Das Projekt SALCOS hat nun zum Ziel, das integrierte Hüttenwerk der Salzgitter AG in drei Etappen bis 2033 vollständig auf eine CO2-arme Rohstahlproduktion umzustellen. Diese Transformation hat gewaltigen Impact für die Klimaziele Deutschlands: Es geht immerhin um ein Prozent der jährlichen Emissionen. Im Zuge der Transformation werden Direkt-Reduktionsanlagen und Elektroöfen aufgebaut, die dann schrittweise die bisherigen Hochöfen und Konverter ersetzen.

Anstatt aus Koks ein Reduktionsmittel zu gewinnen, wird Wasserstoff genutzt: Wird dem grüner Wasserstoff ein Sauerstoff-Atom im Rahmen der Reduktion von Eisenerz angedockt, entsteht schlicht Wasser. Bedeutet im Ergebnis: 95 Prozent der jährlichen Kohlendioxid-Emissionen von acht Millionen Tonnen werden eingespart – und eben ein Prozent der deutschen Emissionen vermieden.

SALCOS Schmea
SALCOS schematisch erklärt.

Bei der Direktreduktion wird Eisenerz nicht mit Kohle (Koks), sondern mithilfe von Wasserstoff reduziert. Der Wasserstoff reagiert mit dem Sauerstoff im Eisenerz (Eisenoxid) dabei direkt im festen Zustand und wandelt dieses in Eisenschwamm (fast reines Eisen) um. Statt CO2 entsteht bei dieser Technologie Wasser (H2O), das wiederum im integrierten Prozess weiterverwendet wird. Um Eisenschwamm weiterverarbeiten zu können, wird das poröse Material schließlich gemeinsam mit Stahlschrott in einem Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen.

Einziges Handicap bei der Wandlung eines solchen Stahlwerks und dessen Dekarbonisierung: Die Kosten. Im ersten Schritt hat die Salzgitter AG Mitte Juli 2022 eine Investition von 723 Millionen Euro angekündigt – und vor einigen Monaten bereits Förderanträge eingereicht, um zusätzliches Kapital zu generieren.

In den vergangenen Jahren wurde SALCOS in mehreren Projekten auf technologische Machbarkeit untersucht. Beispielsweise wurde ein Elektrolyseur getestet und viele weitere Technologien ausprobiert. Die Investitionsentscheidung nun zeigt: Das Projekt für emissionsarmen Stahl ist möglich und wird in zehn Jahren realisiert sein. Neben Salzgitter arbeiten auch andere Stahlhersteller, vorwiegend aus Europa, an grünen Alternativen. In diesem Bereich zeigt sich, dass die Hersteller zu Innovation bereit und fähig sind – und langfristig davon profitieren dürften.

Wie reagieren die Kunden? Auf Basis der SALCOS-Technologie kann Salzgitter künftig 1,9 Millionen Tonnen grünen Rohstahl herstellen. Unternehmen wie BMW, aber auch Haushaltsgerätehersteller wie Miele oder Produzenten von Kaltwalzern haben ihr Interesse an grünem Stahl signalisiert. Wie viel teurer grüner Stahl am Ende ab 2026 sein wird, muss sich noch zeigen. Zu erwarten ist, dass sogenannte Contracts for Difference das „grüne Premium“ übernehmen werden.

Die Salzgitter AG zeigt mit SALCOS, wie man die Stahlherstellung sauber macht. Es ist ein gewichtiger Beitrag zur Transformation des Industriestandortes Deutschland. Folgt die Welt dem Pfad grünen Stahls – wonach es aussieht – werden die Arbeitsplätze trotz der Dekarbonisierung erhalten bleiben. Genau das bedeutet dann letztlich Clean Thinking.

% S Kommentare
  1. […] aus vielen Energiewende-Projekten kaum noch wegzudenken sind. Beispielsweise im Einsatz beim Stahlhersteller Salzgitter.Nils Aldag hat als Unternehmer, der etwas anpacken wollte, was seinen Kindern eines Tages eine […]

  2. Klaus sagt

    Woher wird Salcos die großen Mengen an grünem Wasserstoff beziehen?

    1. Martin Jendrischik sagt

      Hallo Klaus,

      alleine im Rahmen des Projekts „Windwasserstoff Salzgitter“ hat Avacon sieben Windkrafträder in unmittelbarer Nähe des Stahlwerks in Salzgitter errichtet. Leistung: 30 Megawatt. Da wird in den kommenden Jahren noch mehr in Richtung Erneuerbarer Energien dazukommen.

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