Auf dem Weg zur klimaneutralen Stahlproduktion

CO₂-Neutralität im Jahr 2050 – so lautet das im Green Deal der Europäischen Union festgelegte Klimaziel. Entsprechend hoch ist daher der regulatorische Druck auf die europäische Stahl­industrie, auf die aktuell über 6 % der EU-weiten CO₂-Emissionen aus fossilen Energieträgern zurückgehen. Auch auf den Märkten, speziell in der Automobilindustrie, wird in den letzten Jahren die Forderung nach möglichst klimaneutral hergestellten Stahlprodukten immer lauter.

Die voestalpine nimmt bei effizienter und nachhaltiger Stahlproduktion eine führende Rolle ein. Um diesen hohen Standard zu halten, werden die Produktionsprozesse laufend optimiert, wobei vor allem die Möglichkeiten der Digitalisierung genutzt werden. Ein hoher Automatisierungsgrad, modellbasierte Steuerungen, der Einsatz von künstlicher Intelligenz und Virtual Reality-Anwendungen sind einige Möglichkeiten, die die voestalpine nutzt, um mit hocheffizienten Produktionsabläufen beste Produktqualitäten zu erzielen und dabei Ressourcen zu schonen, Energie einzusparen und die Emissionen zu reduzieren.

Neben den inkrementellen Verbesserungen forscht die voestalpine an sogenannten Breakthrough-Technologien, die auf Basis von Wasserstoff eine CO₂-neutrale Stahlproduktion ermöglichen sollen. Die voestalpine gilt mit ihren Forschungsaktivitäten international als Vorreiter auf diesem Gebiet, vor allem mit dem EU-geförderten Projekt „H2FUTURE“, das mit VERBUND, Siemens, Austrian Power Grid, K1-MET und TNO betrieben wird. Am Standort Linz hat die voestalpine die weltweit größte und modernste PEM („Proton Exchange Membrane“)-Elektro­lyseanlage in der Stahlindustrie errichtet, mit der die Erzeugung von grünem Wasserstoff im industriellen Maßstab erprobt und dessen Einsatzmöglichkeit in den verschiedenen Stufen der Stahlerzeugung geprüft wird. Seit der Inbetriebnahme im Frühjahr 2020 hat die 6-Mega­watt-Anlage unterschiedliche Versuchsprogramme erfolgreich absolviert.

Weitere zukunftsweisende Projekte, die auf Wasserstoff als Schlüsseltechnologie am Weg zu einer CO₂-neutralen Stahlerzeugung setzen, sind „SuSteel“ und „Hyfor“, die ebenfalls beide in Donawitz laufen. Im Rahmen des Grundlagenprojekts SuSteel (Sustainable Steelmaking), eine Kooperation mit K1-MET und der Montanuniversität Leoben, erzeugt eine Versuchsanlage Rohstahl direkt aus Eisenerz mittels Wasserstoffplasma ohne Roheisenstufe. Das Forschungsprojekt Hyfor ist eine Kooperation mit Primetals Technologies, der Montanuniversität Leoben und K1-MET. Im Fokus steht der Bau einer Pilotanlage für die Reduktion von Eisenerz Fines mittels Wasserstoff anstelle von Erdgas. Der dabei entstehende heiße Eisenschwamm kann in Folge in einem Elektro­lichtbogenofen zur Stahlerzeugung eingesetzt werden.

Der CO₂-neutralen Gewinnung von Wasserstoff widmet sich eine Forschungskooperation mit RAG Austria und der Montanuniversität Leoben. Bei der Pyrolyse von Erdgas entstehen Wasserstoff und fester Kohlenstoff, der als wertvoller industrieller Rohstoff gilt.