US-Firma für Bauarbeiten am „weltweit ersten“ Stahlwerk auf Basis erneuerbaren Wasserstoffs ausgewählt

Das H2 Green Steel-Werk im schwedischen Boden. Wasserstoff wird die Anlage versorgen, die 2025 mit der Stahlproduktion beginnen soll. (Bild: Fluor)

Fluor wird für das Werk von H2 Green Steel im schwedischen Boden Ingenieurs-, Beschaffungs- und Baumanagementleistungen erbringen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Erbringung von Dienstleistungen für das Schmelzwerk sowie die Gieß-, Walz- und Veredelungsanlagen des Standorts.

Das Projekt startete im Jahr 2021 und seitdem baut H2 Green Steel aktiv Partnerschaften auf und unterzeichnet Arbeitsverträge für den Bau und im Hinblick auf die Stahlproduktion (geplant bereits 2025).

Der ursprüngliche Preis für das Projekt lag bei rund 2,5 Milliarden Euro (2,7 Milliarden US-Dollar), hat sich seitdem jedoch mehr als verdoppelt.

Die Stromversorgung vor Ort erfolgt über eine der weltgrößten Wasserstoff-Elektrolyseanlagen, die Teil des rund 6,5 Milliarden Euro (7 Milliarden US-Dollar) teuren Projekts ist.

H2 Green Steel gab vor Kurzem bekannt, dass das Unternehmen sich einen Kredit in dieser Höhe von mehr als 20 Kreditgebern gesichert habe, darunter Svensk Exportkredit und die Europäische Investitionsbank (EIB) sowie die Geschäftsbanken BNP Paribas, ING, KfW IPEX-Bank, Societe Generale und UniCredit.

Laut H2 Green Steel wird der Standort – sobald er fertiggestellt ist – „bis 2030 jährlich fünf Millionen Tonnen Stahl produzieren und dabei bis zu 95 Prozent weniger CO2-Emissionen verursachen als bei der Stahlproduktion mit herkömmlicher Hochofentechnologie.“

Thomas Östros, Vizepräsident der EIB, sagte, das Projekt sei für die Bank und die Wirtschaft des Kontinents von entscheidender Bedeutung. „Die Stahlindustrie ist ein strategischer Sektor und bildet das Herzstück der EU-Wirtschaft“, sagte er in einer Erklärung, die letzten Monat veröffentlicht wurde.

„Unsere Verpflichtung, bis 2050 Netto-Null zu erreichen, erfordert tiefgreifende Veränderungen in diesem Sektor. Es ist wichtig, dass die EIB als Klimabank der EU H2 Green Steel bei der bahnbrechenden Entwicklung einer bahnbrechenden sauberen Technologie zur Herstellung kohlenstoffarmer Primärflachstahlprodukte unterstützt. Das Projekt ebnet den Weg für die Entwicklung umweltfreundlichen Stahls – entscheidend für die Dekarbonisierungsbemühungen der sogenannten ‚schwer zu reduzierenden Sektoren‘, zu denen Stahl ein wichtiger Sektor ist.“

Die Bauarbeiten am Werk Boden sind derzeit im Gange.

„Die Durchführung des H2 Green Steel-Projekts baut auf Fluors langjähriger Präsenz in der Stahlindustrie, unserer Expertise im Bereich neuartiger, emissionsarmer Stahlerzeugungstechnologien und unserer starken Präsenz in Europa auf“, sagte Harish Jammula, Präsident des Geschäftsbereichs Bergbau und Metalle von Fluor.

Was ist „grüner Stahl“ und kann er die CO2-Emissionen reduzieren?

Für den Begriff „grüner Stahl“ gibt es keine einheitliche, offizielle oder allgemein anerkannte Definition. In der Branche versteht man darunter Stahl, der in einem Verfahren entwickelt und produziert wird, bei dem keine fossilen Brennstoffe zum Einsatz kommen. Anders ausgedrückt: Das Produkt selbst besteht nicht aus weniger Kohlenstoff, aber die Methode zu seiner Herstellung verursacht geringere oder nahezu keine CO2-Emissionen.

„Die Stahlherstellung ist ein sehr energieintensiver Prozess, und die aktuelle Technologie basiert größtenteils auf Kohle“, heißt es in einem Bericht des Finanzinstituts ING. „Heute verursacht sie jährlich 2,7 Milliarden Tonnen CO2, was 7 % der jährlichen Emissionen weltweit entspricht. In China, Südkorea und Japan sind die Anteile etwa doppelt so hoch, nämlich 15 %, 14 % bzw. 12 %.“

Arbeiter überwachen einen Teil des Prozesses zur Stahlherstellung. (Bild: Adobe Stock)

Und Stahl wird weltweit überwiegend in der Bauindustrie verwendet. Daten der World Steel Association und von BloombergNEF zeigen, dass der Großteil des Stahls für diesen Sektor produziert wird: 51 % des weltweit produzierten Stahls werden für Gebäude und Infrastruktur verwendet, während 15 % für mechanische Ausrüstung verwendet werden.

Doch die ersten Ergebnisse – im Hinblick auf die Kohlenstoffreduzierung – bei grünem Stahl scheinen vielversprechend und liegen größtenteils an einer kleinen Veränderung eines bewährten Prozesses: der Produktion von direkt reduziertem Eisen (DRI).

Wie in Boden wird Wasserstoff direkt mit Eisenerz reagieren, wodurch DRI entsteht (das wiederum elektrisch erhitzt werden kann, um Stahl herzustellen). Beim DRI-Prozess entstehen als Nebenprodukte Eisen und Wasser, nicht Eisen und CO2. Das DRI-Verfahren wird bereits mit Erdgas eingesetzt, aber wenn Gas durch Wasserstoff ersetzt wird, entstehen keine Treibhausgase.

Wissenschaftliche Erkenntnisse und Daten legen nahe , dass die Herstellung von DRI-Stahl unter Verwendung von Wasserstoffantrieb definitiv weniger CO2 ausstößt.

Welche Probleme gibt es mit grünem Stahl?

Es gibt jedoch noch weitere Hürden zu überwinden.

Laut ING ist grüner Stahl etwa doppelt so teuer wie konventionell produzierter Stahl. Hinzu kommt, dass das Produkt selbst noch nicht erprobt ist und einige Gegner der Produktion von grünem Stahl bezweifeln, dass er den Konstruktions- und Sicherheitsstandards entspricht.

„Grünere Alternativen müssen sich noch bewähren und werden in einem hart umkämpften Markt oft als unerschwinglich angesehen“, bemerkte ING. „Eine gründliche Umstellung der Produktionsprozesse dauert Jahre, daher sind Veränderungen oft verzweifelt langsam.“

Laut der US-amerikanischen Investmentfirma Franklin Templeton Institute werden im Bereich grüner Stahl und Wasserstoff weltweit Investitionen von 2,8 Billionen US-Dollar erforderlich sein, um die Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Darüber hinaus erfordert die DRI-Technik qualitativ hochwertigeres Eisenerz, das hauptsächlich in Australien, Brasilien, Kanada und Russland produziert wird. Dies ist zwar praktisch für Projekte zur Herstellung von grünem Stahl in diesen Ländern und Regionen, könnte aber die Transportkosten für einige Unternehmen, die von konventioneller auf wasserstoffbetriebene Stahlherstellung umsteigen wollen, unrealistisch machen.

Eine Eisenbrikettfabrik. Ein Bagger gräbt und lädt heißes Briketteisen auf einen Haufen. (Bild: Adobe Stock)

Trotz Vorbehalten ist grüner Stahl auf Wachstumskurs

Dennoch prognostiziert die Internationale Energiebehörde (International Energy Administration) in ihrer Technologie-Roadmap für Eisen und Stahl 2020, dass die Elektrolyseurkapazität im kommenden Jahrzehnt durch den Bau neuer Anlagen in Australien, Europa und den USA zunehmen wird.

Mit einem globalen Fokus und gebündelten Interessen von Investoren, Energieversorgern, staatlichen Stellen und Auftragnehmern könnte grüner Stahl die langfristigen Versprechen einer branchenweiten CO2-Reduzierung erfüllen.

In Verbindung mit den Netto-Null-Emissionsinitiativen Dutzender Länder dürfte die Nachfrage nach nachhaltigen Produkten steigen und „grüner“ Stahl dürfte gut aufgestellt sein, um sich gegenüber seinen Konkurrenten zu behaupten.

„Wasserstoff in Verbindung mit Elektrifizierung ist die ultimative Form der grünen Stahlherstellung in einer Netto-Null-Wirtschaft“, sagte ING und fügte hinzu, dass die Entwicklung von DRI-Systemen mit Gas derzeit noch einen Netto-Pluspunkt für die Emissionsreduzierung darstellt. „Wir glauben, dass die gasbasierte Stahlherstellung als Zwischentechnologie fungieren wird und ein Sprungbrett zur wasserstoffbasierten Stahlherstellung sein könnte.“

„Tatsächlich handelt es sich bei den neuesten gasbetriebenen Stahlwerken oft um Zweistoffkraftwerke, die problemlos von Gas auf Wasserstoff umstellen können, sobald grüner Wasserstoff in Zukunft in großen Mengen verfügbar ist.

Experten gehen davon aus, dass dies ab 2035 der Fall sein könnte.“