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Industrie Das Rennen um den grünen Stahl: Die Branche steht vor einer Revolution

Der globale Stahlmarkt ist übersättigt, doch durch klimaneutrale Produktionsverfahren wird er neu verteilt. Die Strategien der Hersteller im Überblick.
28.12.2020 - 14:32 Uhr 2 Kommentare
Die Stahlhersteller sind für rund 30 Prozent des industriellen CO2-Ausstoßes verantwortlich. Das Klimagas entsteht bei der Umwandlung von Eisenerz zu Roheisen mittels aus Kohle gewonnenem Koks. Quelle: Reuters
Stahlarbeiter

Die Stahlhersteller sind für rund 30 Prozent des industriellen CO2-Ausstoßes verantwortlich. Das Klimagas entsteht bei der Umwandlung von Eisenerz zu Roheisen mittels aus Kohle gewonnenem Koks.

(Foto: Reuters)

Düsseldorf In der Stahlindustrie waren Politiker in diesem Jahr gern gesehene Gäste. Ob Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (CDU), seine Kollegin aus dem Umweltressort, Svenja Schulze (SPD), oder die Ministerpräsidenten der stahlproduzierenden Bundesländer: 2020 verging kaum ein Monat, in dem sich nicht mindestens einer von ihnen in einem Stahlwerk blicken ließ.

Die hohe Frequenz hat einen Grund. Denn kaum eine andere Industrie ist derzeit so abhängig von staatlicher Unterstützung wie die Stahlbranche. Einerseits haben die wirtschaftlichen Folgen der Corona-Pandemie tiefe Spuren in den Bilanzen hinterlassen. Andererseits stehen die Hersteller vor dem größten technologischen Wandel ihrer Geschichte: dem Umstieg auf klimaneutrale Produktionsverfahren.

Spätestens bis 2050, so sieht es der Plan der Europäischen Union vor, soll die Wirtschaft ihre Wertschöpfung von CO2-Emissionen entkoppelt haben. Dabei steht die Stahlproduktion besonders im Fokus. Denn die Hersteller sind derzeit für rund 30 Prozent des industriellen CO2-Ausstoßes verantwortlich. Das Klimagas entsteht bei der Umwandlung von Eisenerz zu Roheisen mittels aus Kohle gewonnenem Koks.

Über Jahrhunderte haben Unternehmen wie Thyssen-Krupp oder die saarländischen Stahlhütten diese sogenannte „Hochofen-Route“ perfektioniert. Doch mit dem Pariser Klimavertrag bekam das Verfahren ein Ablaufdatum. Seither suchen die Hersteller nach Alternativen – und schauen sich dafür nach altbewährten, aber zunehmend auch nach experimentellen Technologien um.

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    Für die einzelnen Unternehmen steht dabei viel auf dem Spiel. Denn schon seit Jahren leidet die Branche unter einem massiven Überangebot, das das Preisniveau drückt. Nach Schätzungen der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OSZE) dürften sich die globalen Überkapazitäten selbst im Corona-Jahr 2020 auf rund 700 Millionen Tonnen summieren. Bei einer Gesamtkapazität von rund 2,5 Milliarden Tonnen wäre das ein Überhang von fast 30 Prozent.

    Doch mit den grünen Produktionsverfahren wird der Markt neu verteilt. Denn zahlreiche Abnehmer, darunter vor allem die Automobilindustrie, wollen nicht nur ihre eigenen Emissionen senken – sondern denken zunehmend darüber nach, auch ihre Lieferanten zur Einhaltung von Klimazielen zu verpflichten, um die gesamte Wertschöpfungskette zu dekarbonisieren. Das bedeutet, jegliche CO2-Emissionen im Prozess zu vermeiden.

    Damit entwickelt sich das Thema Geschwindigkeit für die Stahlhersteller zu einem entscheidenden Wettbewerbsvorteil: Wem es als Erstem gelingt, grünen Stahl zu wettbewerbsfähigen Preisen zu produzieren, der kann sich einen völlig neuen Markt erschließen. Dabei verfolgen die Unternehmen unterschiedliche Strategien. Die Pläne reichen vom Umstieg auf wasserstoffbasierte Verfahren bis zum Abfangen des CO2 im klassischen Produktionsprozess, um es anschließend anderweitig zu nutzen oder einzulagern.

    Gemeinsam ist allen Technologien: Schon deutlich vor 2050 sollen sie im industriellen Maßstab eingeführt werden. Doch welche Unternehmen haben überhaupt das Potenzial, das Rennen um den grünen Stahl für sich zu entscheiden? Die Strategien der Hersteller im Überblick.

    1. Arcelor-Mittal (Luxemburg, etwa 85 Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart 2020)

    In der Hansestadt setzt der weltgrößte Stahlkocher auf Wasserstoff. Doch global fährt Arcelor-Mittal bei seiner Dekarbonisierung mehrgleisig. Quelle: KEYSTONE
    Arcelor-Mittal-Werk in Hamburg

    In der Hansestadt setzt der weltgrößte Stahlkocher auf Wasserstoff. Doch global fährt Arcelor-Mittal bei seiner Dekarbonisierung mehrgleisig.

    (Foto: KEYSTONE)

    Der größte Stahlkocher der Welt hat sich ein konkretes Ziel gesetzt: Bereits im Jahr 2020 will Arcelor-Mittal insgesamt 30.000 Tonnen, im Jahr 2021 schon 120.000 Tonnen CO2-freien Stahl an die Kunden bringen. Ein Jahr später soll sich die Menge verfünffachen. Dabei setzt das Unternehmen auf eine diversifizierte Strategie, mit der die CO2-Emissionen an verschiedenen Stellen im Prozess gesenkt werden sollen.

    Im ersten Schritt wird dabei nicht die gesamte Stahlproduktion selbst dekarbonisiert, sondern es werden lediglich die verschiedenen Einsparungen auf die Gesamtproduktion umgerechnet. Das bedeutet, je stärker die Emissionen im Durchschnitt sinken, desto mehr Stahl kann Arcelor-Mittal als grün deklarieren. Dabei erhält der Käufer ein entsprechendes Zertifikat, das die eingesparten CO2-Tonnen dokumentiert.

    Damit dürfte Arcelor-Mittal der erste Stahlkocher am Markt sein, der dezidiert klimaneutralen Stahl anbietet. Bis der Konzern allerdings komplett klimaneutral arbeitet, dürften noch einige Jahrzehnte vergehen – nämlich bis spätestens 2050. Dabei verfolgen die rund 400 Standorte, die Arcelor-Mittal allein in Europa betreibt, zum Teil ihre ganz eigenen Strategien.

    Während etwa des Werk in Hamburg auf Wasserstoff umgestellt werden soll, plant Arcelor-Mittal derzeit im südfranzösischen Fos-sur-Mer nahe Marseille den Bau einer Recycling-Anlage. Die soll das bei der Stahlproduktion entstehende Kohlendioxid abfangen, bevor es in die Atmosphäre gelangt. Dann wird es zu Ethanol weiterverarbeitet, das beispielsweise als Lösungsmittel in der chemischen Industrie benötigt wird.

    2. Thyssen-Krupp (Deutschland, etwa zehn Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart 2025)

    Die Dekarbonisierung des Duisburger Stahlkochers wird finanziell von Bund und Land gefördert, hier in Person von Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (3. von links) und NRW-Ministerpräsident Armin Laschet (4. von links; beide CDU). Quelle: Bloomberg
    Besuch bei Thyssen-Krupp

    Die Dekarbonisierung des Duisburger Stahlkochers wird finanziell von Bund und Land gefördert, hier in Person von Bundeswirtschaftsminister Peter Altmaier (3. von links) und NRW-Ministerpräsident Armin Laschet (4. von links; beide CDU).

    (Foto: Bloomberg)

    Stahl gehört zum Gründungsmythos von Thyssen-Krupp und spielt auch mehr als zweihunderte Jahre später noch immer eine wichtige Rolle im Portfolio des früheren Industriegiganten. Allein im vergangenen Geschäftsjahr, das im September ablief, steuerte die Sparte immer noch ein gutes Viertel zum Konzernumsatz von rund 29 Milliarden Euro bei – wenngleich sie unterm Strich einen Betriebsverlust von knapp 2,7 Milliarden Euro erzielte.

    Die Zahlen verdeutlichen das Problem, vor dem die gesamte Branche bei der Transformation zu klimaneutralem Stahl steht: Auf der einen Seite türmen sich während des Nachfrageeinbruchs infolge der Coronakrise hohe Verluste auf, die die Unternehmen wohl auf Jahre beschäftigen werden. Auf der anderen Seite fehlt dadurch das Geld, um die hohen Investitionen in neue Anlagen zu finanzieren.

    Der Konzern will dennoch bereits 2025 mit der Produktion von grünem Stahl beginnen. Dafür baut Thyssen-Krupp eine Direktreduktionsanlage (DRI-Anlage), in der Eisenerz mithilfe von Wasserstoff zu sogenanntem Eisenschwamm reduziert wird. Der wiederum wird mithilfe von Strom zu Roheisen eingeschmolzen. Wird die für den gesamten Prozess benötigte Energie aus erneuerbaren Quellen gewonnen, entsteht grüner Stahl – nahezu frei von CO2-Emissionen.

    Bereits im ersten Jahr will Thyssen-Krupp auf diese Weise rund 400.000 Tonnen grünen Stahl produzieren. Der grüne Wasserstoff kommt dabei aus einer Elektrolyse-Anlage des Stromerzeugers Steag mit einer Leistung von 500 Megawatt, die bis zu 75.000 Tonnen Wasserstoff liefern kann.

    Für das Jahr 2030 ist bereits eine Produktionsmenge von drei Millionen Tonnen veranschlagt. Das entspricht etwa einem Drittel der derzeitigen Gesamtproduktion. Bis 2050 will der Konzern schließlich auch den Rest seines Stahls mit dem neuen Verfahren herstellen.

    3. Salzgitter (Deutschland, etwa sieben Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart unklar)

    Bundesumweltministerin Svenja Schulze (links) und Niedersachsens Ministerpräsident Stephan Weil (beide SPD) zu Besuch bei Salzgitter. Quelle: dpa
    Parteifreunde im Stahlwerk

    Bundesumweltministerin Svenja Schulze (links) und Niedersachsens Ministerpräsident Stephan Weil (beide SPD) zu Besuch bei Salzgitter.

    (Foto: dpa)

    Der Umstieg auf Wasserstoff ist bei Salzgitter schon seit Jahren beschlossene Sache. Der Konzern aus Niedersachsen war einer der ersten Hersteller, die sich auf diese Weise festgelegt haben: Mindestens seit 2018 verfolgt Salzgitter das Projekt „Salcos“, bei dem die Hochöfen schrittweise über die nächsten Jahrzehnte durch eine Direktreduktionsanlage (DRI-Anlage) und Elektroöfen ersetzt werden sollen.

    Erst vor wenigen Wochen hat der Stahlkocher einen Förderbescheid über 5,3 Millionen Euro erhalten, mit dem sich die Bundesministerien für Umwelt und für Wirtschaft an den Baukosten beteiligen. Wie auch im Werk von Arcelor-Mittal in Hamburg soll die Anlage zum einen mit Wasserstoff, zum anderen aber auch mit Erdgas betrieben werden können. Eine Vorsichtsmaßnahme für den Fall, dass zur Produktionsaufnahme nicht ausreichend grüner Wasserstoff zur Verfügung steht.

    Denn da liegt letztlich der wunde Punkt vieler Wasserstoff-Projekte in der Stahlindustrie: Um grünen Wasserstoff aus Wasser zu gewinnen, braucht es große Mengen erneuerbarer Energien. Salzgitter arbeitet daher unter anderem mit dem Energieversorger Avacon und dem Industriegasekonzern Linde zusammen, um die eigene Versorgung sicherzustellen.

    Mit der nun geplanten Anlage will Salzgitter vor allem die technische Machbarkeit im Industriemaßstab demonstrieren. Den Auftrag dafür hat das Unternehmen noch nicht vergeben. Bereits 2022 soll dafür aber der grüne Wasserstoff vor Ort produziert werden. Dabei soll das direktreduzierte Eisen, das in der DRI-Anlage entsteht, unter anderem im bereits bestehenden Elektroofen im Werk in Peine eingeschmolzen werden.

    4. SSAB (Schweden, etwa neun Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart 2026)

    Legen den Grundstein für grünen Stahl aus Schweden: Schwedens Premierminister Stefan Lofven, SSAB-Aufsichtsratschef Bengt Kjell, Projektchef Marten Gornerup, LKAB-Chef Jan Mostrom, Vattenfall-CEO Magnus Hall, SSAB-Chef Martin Lindqvist, Klima- und Entwicklungshilfeministerin Isabella Lovin. Quelle: AP
    Zeremonie in Luleå

    Legen den Grundstein für grünen Stahl aus Schweden: Schwedens Premierminister Stefan Lofven, SSAB-Aufsichtsratschef Bengt Kjell, Projektchef Marten Gornerup, LKAB-Chef Jan Mostrom, Vattenfall-CEO Magnus Hall, SSAB-Chef Martin Lindqvist, Klima- und Entwicklungshilfeministerin Isabella Lovin.

    (Foto: AP)

    Auch die Svenskt Stål AB, besser bekannt als SSAB, hat sich einen klaren Fahrplan für die Produktion von grünem Stahl gesetzt: Spätestens im Jahr 2026 wollen die Schweden ihre Technologie marktreif haben. Den Anfang macht der Standort im schwedischen Luleå. Dort betreibt der Konzern ein Wasserstoff-Projekt in Zusammenarbeit mit dem Energieversorger Vattenfall und dem Bergbaukonzern LKAB, bei dem Eisenerz zu Eisenschwamm reduziert werden soll.

    Gegenüber vielen europäischen Wettbewerbern hat SSAB dabei einen entscheidenden Vorteil. Denn die skandinavischen Länder decken bereits den größten Teil ihres Energiebedarfs mit Strom aus erneuerbaren Quellen. Die lassen sich zudem auch leichter ausbauen – etwa durch Wasserkraft, wie in Schweden. Dabei deckt die Kooperation mit Vattenfall und LKAB die gesamte Wertschöpfungskette ab.

    Entsprechend selbstbewusst agiert der Stahlkocher daher auch bei der Neuordnung des Marktes. So will der Konzern aus Stockholm etwa den niederländischen Teil des britisch-niederländischen Konkurrenten Tata Steel Europe übernehmen. Der hat Zugang zu den wichtigen Autoherstellern, die als attraktivste Kundengruppe für grünen Stahl gelten.

    Auch als Käufer für Thyssen-Krupps Stahlsparte war SSAB einmal im Gespräch. Zwar sei das Vorhaben nicht vollständig begraben, doch deutlich unwahrscheinlicher geworden, nachdem SSAB und Tata öffentlich gegenseitiges Interesse bekundet hatten, heißt es dazu im Branchenkreisen. Doch so oder so wird mit SSAB in Europa wohl ein neuer entscheidender Spieler entstehen.

    5. Tata Steel Europe (Großbritannien/Niederlande, etwa 12 Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart unklar)

    Der britisch-niederländische Konzern will sein CO2 vorerst in der Nordsee einlagern. Quelle: imago images/Jochen Tack
    Tata-Stahlwerk in Ijmuiden

    Der britisch-niederländische Konzern will sein CO2 vorerst in der Nordsee einlagern.

    (Foto: imago images/Jochen Tack)

    Der britisch-niederländische Stahlkonzern, der einst aus der Fusion von British Steel und Corus entstand, verfolgt verschiedene Wege, um seine CO2-Emissionen zu senken – doch Wasserstoff gehört als Hauptbestandteil nicht dazu. Vielmehr setzt der Konzern darauf, das CO2 in seinen Prozessen so weit wie möglich zu senken, um es dann abzufangen. Anschließend soll das Gas unterirdisch gelagert werden.

    Vor allem die Niederlande, aber auch Länder wie Norwegen verfügen über leere Gasfelder in der Nordsee, die sich dafür eignen. Der Vorteil liegt auf der Hand: Die Prozesse ließen sich weitgehend beibehalten, ohne dass CO2 in die Atmosphäre gelangt. Ab spätestens 2027 will Tata so klimaneutralen Stahl in Europa anbieten – dabei geht es etwa um rund ein Drittel der eigenen Produktion. Die Menge reicht nach Konzernangaben aus, um etwa 1,3 Millionen Autos jährlich zu produzieren.

    Eine wichtige Rolle spielt dabei das Projekt „Hisarna“, bei dem der Konzern, ebenfalls in den Niederlanden, seit einigen Jahren eine neue Art von Ofen testet. Dabei liegt ein wichtiges Augenmerk auf dem Ausstoß von möglichst reinem CO2. Aber so lassen sich auch die Emissionen insgesamt reduzieren, immerhin um mindestens 20 Prozent.

    Allerdings ist fraglich, inwieweit die Pläne am Ende tatsächlich realisiert werden. Immerhin spricht der Konzern mit SSAB derzeit über einen Verkauf seiner niederländischen Produktion. Gut möglich, dass am Ende ein anderer Eigentümer über die Dekarbonisierungsstrategie des niederländischen Teils entscheidet. Und mit dem Brexit könnte sich der regulatorische Rahmen für den britischen Teil ohnehin bald ändern – zumindest, was die jüngste Anhebung der Klimaziele durch die EU betrifft.

    6. Liberty Steel (Großbritannien, etwa 18 Millionen Tonnen pro Jahr, Marktstart 2030)

    Der Stahlkocher blickt auf eine kürzere Geschichte als viele seiner Konkurrenten zurück – doch hat im rasanten Tempo viele unrentable Werke übernommen und saniert. Darunter auch das ehemalige Tata-Werk im britischen Newport. Quelle: Bloomberg
    Stahlarbeiter mit Beatles-Pullover

    Der Stahlkocher blickt auf eine kürzere Geschichte als viele seiner Konkurrenten zurück – doch hat im rasanten Tempo viele unrentable Werke übernommen und saniert. Darunter auch das ehemalige Tata-Werk im britischen Newport.

    (Foto: Bloomberg)

    Der Stahlhersteller aus dem Vereinigten Königreich ist ein Newcomer auf dem europäischen Stahlmarkt – und will mit dem Kauf der Stahlsparte von Thyssen-Krupp in die Champions League aufsteigen. Dabei setzt auch Liberty Steel auf eine ambitionierte Dekarbonisierungsstrategie: Ab 2030, so das Versprechen, will der Konzern vollständig CO2-neutral produzieren.

    Dabei plant der Konzern einerseits das Einschmelzen von Stahlschrott, das sich durch die Versorgung mit Grünstrom zumindest theoretisch bereits heute realisieren ließe. In einer ähnlichen Situation findet sich auch der deutsche Hersteller Georgsmarienhütte, der den Rohstoffbedarf seiner Elektroöfen ebenfalls im Wesentlichen durch vorsortierten Schrott abdeckt.

    Doch Liberty Steel verfügt hingegen auch über klassische Hochöfen. Etwa im tschechischen Ostrau oder im rumänischen Galati, die der Konzern beide im Zuge einer Übernahme mehrerer Standorte von Arcelor-Mittal 2019 übernommen hatte. Auch Teile von Tata Steel hatte Liberty im Jahr zuvor aufgekauft. Die Erzeugung regenerativer Energien und die Erzproduktion hat Liberty ebenfalls im Portfolio – könnte also theoretisch weite Teile der Wertschöpfungskette selbst bedienen.

    Doch noch kann der Konzern, der vom indischen Familienunternehmer Sanjeev Gupta geführt wird, den Stahlbedarf seiner Weiterverarbeitungskapazitäten nicht aus eigener Produktion decken. Mittelfristig will der britische Stahlkocher daher eine mehrgleisige Strategie fahren, bei der neben grüner Energie auch Wasserstoff, aber gleichfalls CO2-Speicherung eine Rolle spielen kann.

    Mehr: Vor einem Jahr stellte die EU-Kommission den europäischen Green Deal vor. Das Ziel: klimaneutrales Wirtschaften bis 2050. Wie es seitdem weitergegangen ist.

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    • Die g0nstigste und sauberste Energienutzung Neutrino-Technologie wird Bewegung in den gesamten Weltmarkt bringen. Der einstige BundesVerkehrsminister a.D., Prof. KRAUSE veröffentlichte dazu aktuell: "Das ewige Licht - Der Beginn eines neuen Zeitalters" Weltbuch Verlag, 224 Seiten, ISBN 978-3-906212-56-2. Die günstigste und sauberste Variante der Energienutzung basiert auf Neutrino Technologie. Eine mobile und dezentrale Energienutzung über die Neutrinovoltaic kann jetzt möglich werden, denn sie wird die Photovoltaik ergänzen und ablösen, denn sie kann auch in vollkommener Dunkelheit Energie wandeln. Die Patente der Berliner Neutrino Energy Group sind bereit. Die Einführung der Neutrinovoltaik zur Gewinnung von elektrischem Strom unter dem Einfluss verschiedener elektromagnetischer Strahlung, einschließlich hochenergetischer kosmischer Neutrinos ist jetzt machbar. Die auf Neutrinovoltaik-Technologie basierenden DC-Neutrinoquellen sind sehr kompakt und wetterunabhängig, erzeugen in einem Grundmodus 24h x 365 Tage Strom und können in Gerätegehäuse oder sogar in Elektroautos eingebaut werden. Sie sind in der Lage, sowohl Geräte als auch einzelne Haushalte und Elektroautos ohne Anschluss an eine zentrale Stromversorgung mit Strom zu speisen. Mobile und dezentrale Haushaltsenergie sowie unendliche Reichweiten für die Elektromobilität werden unser Leben weltweit positiv wandeln. In Indien und Russland sind bereits grosse Investitionen geflossen, um die industrielle Standardisierung und erste Prototypen zu bauen.

    • Der Strom für die Elektroöfen kommt natürlich aus erneuerbaren Energieen:-). Selten so gelacht. Dass unsere aktuelle Politikerriege aus Vollpfosten besteht wissen wir ja mittlerweile. Denen kann man solche Dummheiten natürlich verkaufen zumal sie diese hauptverantwortlich initiiert haben. Wenn so eine Elektroofen alle 30 Minuten 120 t Stahl einschmilzt benötigt man ca. 1,5 MVA/t elektrische Leistung. Da sind wir dann schnell am Ende mit "grünen" Energie. Denn das ist noch der untere Leistungsbereich. Abgesehen davon dass die Direktreduktion mit Wasserstoff wohl auch ein Windei ist, vor allem wenn man sich den gesamten Energieaufwand betrachtet.

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