Rohrproduktion: Der Weg zum CO2-reduzierten Produkt

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Wie können CO2-Einsparungen in der Stahl- und Rohrproduktion umgesetzt werden? Dieser Frage geht Thomas Begemann vom Metall-Prozess-Spezialisten Benteler in diesem Artikel nach.

Durch geo- und wirtschaftspolitische Krisen rückt der Klimawandel in den Hintergrund. Wenn die internationalen Klimaziele der EU bis 2050 noch erreicht werden sollen, muss die grüne Transformation der Wirtschaft weiter Fahrt aufnehmen – insbesondere in energieintensiven Branchen wie der Stahlindustrie. Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Stahlindustrie und Rohrproduktion ist die möglichst CO2-neutrale Herstellung von zentraler Bedeutung.

Sogenannter Elektrostahl bietet hierfür großes Potenzial. Der Vorteil: Er wird nicht über die herkömmliche Hochofenroute erzeugt. Noch besser, wenn er zu 100 Prozent aus recyceltem Stahlschrott hergestellt wird. Dieses Rohmaterial ist nicht nur in großen Mengen und guten Qualitäten verfügbar, sondern besitzt dank seiner Recyclingfähigkeit auch einen niedrigen CO2-Fußabdruck.

Elektrostahlherstellung

Um den CO2-reduzierten Elektrostahl herzustellen, wird Stahlschrott in einem Elektrolichtbogenofen eingeschmolzen und zu neuem Stahl verarbeitet. So wird er Teil einer ökologischen Kreislaufwirtschaft, die zur Verringerung des CO2-Ausstoßes beiträgt. Die Division Steel/Tube von Benteler betreibt im niedersächsischen Lingen bereits seit 1974 ein solches Elektrostahlwerk zur Produktion von CO2-reduziertem Stahl. Dieser wird anschließend zu nahtlosen Rohren verarbeitet, die unter anderem als Hydraulikleitungsrohre im Maschinenbau Anwendung finden.

Bei der Produktion geschweißter Rohre ist Benteler aus Mangel an Alternativen derzeit noch auf CO2-intensiveren Bandstahl anderer Hersteller angewiesen. Um das zu ändern, testet das Unternehmen aktuell Möglichkeiten, diesen in Kooperation mit Partnern künftig selbst zu produzieren. Dafür soll Stahl aus dem Elektrostahlwerk ausgewalzt werden, um diesen CO2-reduzierten Bandstahl zur Herstellung geschweißter Rohre einzusetzen.

75 Prozent weniger CO2 bei der Rohrproduktion

Unabhängige Gutachten – sogenannte PCF-Zertifizierungen (PCF für Product-Carbon-Footprint) – durch die Umweltgutachter von Gutcert belegen die Vorteile von Elektrostahl gegenüber konventionell im Hochofen hergestelltem Stahl. Für die Ermittlung des PCF eines Produktes werden die ausgestoßenen CO2-Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette von der Rohstoffgewinnung über die Produktion bis zur Bereitstellung des fertigen Produktes für den Kunden erfasst („cradle to gate“).

Konkret untersucht hat der Umweltgutachter eine Stahlbramme von Benteler in niedriglegierter Güte. Das Ergebnis: Die Stahlherstellung im Elektrolichtbogenofen spart im Vergleich zur üblichen Hochofenproduktion, bei der Kokskohle verbrannt wird, über 75 Prozent an CO2-Emissionen ein. Durch die Nutzung von erneuerbaren Energien können die CO2-Emissionen der Elektrostahlproduktion sogar nochmals halbiert werden.

Benteler hat bereits konzernweit damit begonnen, seine Werke auf grünen Strom umzustellen. Seit vergangenem Jahr werden beispielsweise alle spanischen Automotive-Werke mit erneuerbaren Energien betrieben. Die anderen Werke sollen schrittweise folgen.

Zertifizierung für mehr Transparenz

Neben dem Elektrostahl aus dem Lingener Werk hat der Umweltgutachter auch die ersten daraus gefertigten nahtlosen Rohre zertifiziert, genauer: ein Warmrohr sowie ein kaltgezogenes Präzisionsstahlrohr. Auch der CO2-Fußabdruck dieser beiden Produkte wäre bei Verwendung von Hochofen-Stahl um ein Vielfaches höher.

Diese verifizierten Emissionsnachweise sind wichtige Kontrollpunkte auf dem Weg zu einer nachhaltigeren Industrie. Denn sie ermöglichen Unternehmen sowohl, den Erfolg ihrer Dekarbonisierungsmaßnahmen nachzuverfolgen als auch, ihre Kunden beim Erreichen eigener Nachhaltigkeitsziele zu unterstützen, indem sie ihnen unabhängige Informationen zur Nachhaltigkeit ihrer Produkte transparent zur Verfügung stellen. Kunden können die zertifizierten Emissionswerte somit in ihre eigene CO2-Bilanz einrechnen.

Regenerative Energie erfolgskritisch

Bei der grünen Transformation der Industrie sind jedoch auch einige Herausforderungen zu überwinden. So ist etwa eine ausreichende Versorgung mit Strom aus regenerativen Energiequellen zu wettbewerbsfähigen Preisen erfolgskritisch. Neben grünem Strom kommt auch grünem Wasserstoff eine immer wichtigere Rolle zu. Letzteren möchte Benteler beispielsweise nutzen, um gasbetriebene Öfen zur Wärmebehandlung durch klimafreundlichere „H2 Ready Brenner“ zu ersetzten. Doch auch für die Herstellung von grünem Wasserstoff ist Strom aus erneuerbaren Energien nötig. Dies bedeutet, dass der Bedarf an grünem Strom in der gesamten Industrie massiv steigen wird. Experten gehen davon aus, dass bis 2045 etwa 600 Gigawatt installierte Kapazität an erneuerbaren Energien benötigt wird. 2021 waren es gerade einmal 140 Gigawatt.

Wohin fließt der grüne Wasserstoff?

Um die Industrie mit ausreichend grünem Wasserstoff zu versorgen, müssen zudem Infrastrukturen errichtet beziehungsweise bestehende Probleme gelöst werden. Aktuell existiert weder ein flächendeckendes Transportnetz für Wasserstoff, noch ist absehbar, welche Regionen künftig an ein solches Pipeline-Netz angeschlossen werden. Unternehmen benötigen für die Transformation jedoch Planungssicherheit.

Auch Benteler möchte einen Beitrag zum Aufbau von Wasserstoffverteilnetzen leisten und hat dazu spezielle nahtlose, warmgewalzte Leitungsrohre entwickelt, die den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur unterstützen könnten. Für eine erfolgreiche Transformation wird die Industrie jedoch in den kommenden Jahren auf Unterstützung aus der Politik sowie durch die Energieversorger angewiesen sein.

Rohrproduktion: CO2-Neutralität bis 2045 geplant

Auf dem Weg zu einer nachhaltigen Stahl- und Rohrproduktion sind die Etablierung einer Kreislaufwirtschaft, der Einsatz erneuerbarer Energien und CO2-reduzierten Vormaterials sowie eine transparente Erfolgsmessung der Transformationsmaßnahmen wichtige Elemente. Benteler Steel/Tube sieht sich damit gut aufgestellt, um seine beiden größten, im Programm „Grüne Rohre“ formulierten Nachhaltigkeitsziele zu erreichen: Die Halbierung des CO2-Ausstoßes bis 2030 und CO2-Neutralität bis 2045. Dabei will das Unternehmen schrittweise vorgehen und unterscheidet zwischen direkten und indirekten Emissionen. Direkte Emissionen (Scope 1) entstehen während der Rohrproduktion. Indirekte Emissionen (Scope 2) fallen beim Zukauf von Energie an. In beiden Bereichen plant das Unternehmen bereits bis 2030 CO2-neutral zu werden. Zudem bewertet der Metall-Prozess-Spezialist Emissionen, die in vorgelagerten Prozessen auf Beschaffungsseite entstehen – im Wesentlichen beim Kauf von Rohstoffen (Scope 3). Diese Emissionen will das Unternehmen bis 2030 zunächst um 30 Prozent reduzieren. Ab 2045 sollen dann sowohl Lieferketten als auch Produktion und Produkte vollständig CO2-neutral sein.

Für sein Engagement wurde Benteler Steel/Tube im Juni 2022 im Rahmen des EcoVadis-Nachhaltigkeitsratings mit der Silbermedaille ausgezeichnet. Eine Motivation für weitere Schritte auf dem Weg zu einer grünen Stahlproduktion.

Der Autor Thomas Begemann ist Direktor Strategie/Kommunikation & Projektmanagement bei Benteler Steel/Tube.

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