Untersuchung der emissionsfreien Stahlerzeugung

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Metaanalyse der verschiedenen Technologiepfade

Die Fachkommission „HySteel“ des Deutschen Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Verbandes (DWV) hat eine Untersuchung der Herausforderungen, Chancen und Lösungsansätzen für grünen Stahl in Deutschland bis 2045 der Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH (LBST) veröffentlicht. Die im März 2022 erschienen Studie umfasst eine Metaanalyse der verschiedenen Technologiepfade anhand techno-ökonomischer Parameter der Versorgung mit grünem Wasserstoff. Die Chancen und Risiken für die Stahlindustrie werden zusammengestellt und die relevanten Pfade bezüglich technischer Reife, Wirtschaftlichkeit, Beitrag zum Klimaschutz und industriepolitischer Bedeutung eingeordnet.

Ehemaliges Stahlwerk von Thyssen, Essen – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft, für Solarify

Die wesentlichen Fragestellungen: Welche Optionen gibt es für die Stahlindustrie, um zukünftig emissionsfrei zu produzieren? Woher soll der grüne Wasserstoff für die Stahlerzeugung kommen? Wie und wo soll die Stahlerzeugung erfolgen? „Grüner Wasserstoff ist essenziell für die emissionsfreie Stahlerzeugung. Er ist die nachhaltige und robuste Basis für grünen Stahl in der Zukunft“ sagt Jan Michalski von LBST.

Es sind tiefgreifende Veränderungen in der Primärstahlerzeugung abzusehen, die mit hohen Transformationskosten und einem großen Bedarf an Wasserstoff einhergehen. Bis 2030 müssen ca. 10 Mrd. € an Investitionen getätigt werden. Dabei kann bei einem ambitionierten Ausbau der DRI-Kapazitäten bereits kurz- und mittelfristig eine signifikante Minderung der THG-Emissionen erreicht werden. Gleichzeitig ergeben sich günstige CO2-Vermeidungskosten von unter 50€/tCO2.

Auch die Hemmnisse und wesentliche Handlungsempfehlungen werden in der Studie ausgewiesen. Grüner Stahl ist kein Selbstläufer – die Weichenstellung muss jetzt erfolgen und das „window of opportunity“ muss politisch unterstützt werden. Der Ausbau der Erneuerbaren Energien und der Wasserstoff-Infrastruktur spielt eine wesentliche Rolle. Die Politik muss entsprechende Investitionsanreize und Planungssicherheit für die deutsche Stahlindustrie schaffen.

Kernergebnisse auf einen Blick:

    1. Deutsche Stahlindustrie hat hohe industriepolitische Bedeutung und steht vor großen Herausforderungen auf dem Weg zur Klimaneutralität bis 2045.
    2. Direktreduktion auf Basis grünen Wasserstoffs ist die wesentliche langfristige Option zur Dekarbonisierung des Stahlsektors.
    3. Direktreduktion auf Erdgasbasis kann dank rascher Klimaeffekte und technischer Verfügbarkeit eine Brücke zur Klimaneutralität sein.
    4. Große Hebelwirkung mit H2-Direktreduktion der Stahlindustrie als „no regret“-Option sollte für den Aufbau der H2-Märkte und -Infrastrukturen genutzt werden.
    5. Wettbewerbsvorteile entstehen durch grünen Wasserstoff als „Game changer“ zu günstigen Preisen in ausreichender Menge.
    6. Grüner Wasserstoff ist essenziell für emissionsfreie Stahlerzeugung und bedarf schneller Rahmensetzung durch Politik und Umsetzung durch Industrie.

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