Solarenergie: Grüner Stahl für grünen Strom
Die aktuellen und zukünftigen Herausforderungen des Klimawandels und der Verknappung verfügbarer Ressourcen beschränken sich nicht nur auf die Stahlindustrie. Initiativen und Entwicklungen, möglichst klimaneutral und ressourcenschonend zu produzieren, erfreuen sich großer Beliebtheit. Viele Unternehmen wollen bis spätestens 2050 nur noch CO2-neutralen Stahl produzieren und so zu einer nachhaltigeren und grüneren Wirtschaft beitragen.
Aber eine solch radikale Umstrukturierung der Wirtschaft kann nicht ohne die Entwicklung produktiver und nachhaltiger Energiequellen erreicht werden. Das größte Potenzial verspricht die Umwandlung von Sonnenlicht in elektrische Energie mittels Photovoltaik. Das ist an sich schon ein grüner Ansatz und soll in Zukunft noch grüner werden.
Stahlproduktion im Wandel
Grundsätzlich ist Stahl ein umweltfreundlicher Baustoff, da er eine lange Lebensdauer hat und zu 100 % recycelbar ist. Dem vorgelagerten Produktionsprozess wird eine eher milde klimatische Bilanz zugeschrieben. Laut der Abschlussdarstellung der Klimaneutralität Österreichs bis 2040 als derzeitiger Hauptprozess der Stahlerzeugung macht die sogenannte Hochofenroute diesen Industriesektor mit ca. 10 % aller weltweiten Emissionen zum größten CO2-Verursacher weil es eine direkte Emissionsquelle ist. Vom Bundesministerium für Klimaschutz, Umwelt, Energie, Mobilität, Innovation und Technologie. Für die Herstellung von 1 Tonne Stahl werden je nach Verfahren ca. 380 kg Koks oder Kohle eingesetzt. Die resultierenden CO2-Emissionen betragen 1,7 Tonnen CO2 pro Tonne Rohstahl. Diese Produktionsform macht es unmöglich, die Emissionen vollständig zu recyceln. Wenn wir also nicht in einer Sackgasse landen wollen, müssen wir einen anderen Weg einschlagen, um nachhaltiger zu werden.
Grüner Stahl durch Wasserstoff
Im Rahmen ihres Nachhaltigkeitsengagements setzen Stahlproduzenten nun verstärkt auf wasserstoffbasierte Prozesse statt auf Kohlehochöfen und wollen grünen Stahl zur Verbesserung der Klimabilanz. Das neue Herstellungsverfahren verändert nicht die Stahlqualität, aber die mit der Herstellung verbundenen CO2-Emissionen. Grüner Stahl bezieht sich sowohl auf CO2-reduzierten Stahl als auch auf CO2-neutralen Stahl. Wie immer liegt der Unterschied im Detail.
Bei der ersten Variante führen Maßnahmen im Produktionsprozess zu einer Reduzierung der CO2-Emissionen, bei der zweiten Variante entfallen diese Emissionen vollständig. Zu beachten ist, dass eine komplett CO2-neutrale Stahlproduktion einen vollständigen Ausstieg aus der fossil betriebenen Hochofenroute und die ausschließliche Deckung der energieintensiven Alternativproduktion durch Energie aus erneuerbaren Quellen erfordern würde.
PV-Unterkonstruktionen: Schlüsselrolle in der Energiewende
Solarenergie spielt eine wichtige Rolle bei der Erzeugung erneuerbarer Energie. Für einen wirklich schlüssigen Weg zur Energiewende muss nicht nur die Stromerzeugung, sondern auch der Bau der notwendigen Anlagen klimaneutral erfolgen. Dazu trägt die richtige Unterkonstruktion von Photovoltaik (PV)-Anlagen maßgeblich bei.
Schritte zum energieeffizienten Unterbau
- Wählen Sie die Grundlage mit Bedacht aus
Beton sollte als Fundament für Photovoltaikanlagen vermieden werden. Erstens hat es aufgrund des höheren Zementanteils eine deutlich schlechtere CO2-Bilanz als Stahlkonstruktionen. Zweitens werden wertvolle Acker- und Weideflächen dauerhaft mit Beton versiegelt und können auch nach Rückbau der PV-Anlage nicht landwirtschaftlich genutzt werden.
- Kurzer Lieferweg
Der Transport von Stahlträgern und anderen Bauteilen durch halb Europa ist nicht klimafreundlich. Daher ist es notwendig, eine Bezugsquelle zu wählen, die nahe am Absatzmarkt liegt, oder einen Lieferanten, der den kürzesten Lieferweg zum Herstellungsort garantiert.
- Maximale CO2-Reduktion
Stahl soll möglichst klimaneutral produziert werden. Industrielle Produzenten stellen dies sicher, indem sie Schmelzöfen statt Hochöfen für die Stahlproduktion nutzen und ihren Betriebsstrom aus erneuerbaren Energiequellen beziehen. Ziel ist hier eine vollständige Dekarbonisierung des Produktionsprozesses, bei dem alle Industriegase durch Wasserstoff ersetzt werden und Wasserstoff CO2-neutral produziert wird.
- Erstellen Sie mehrere Vorteile
Mit dem richtigen Konzept ist das Fahrwerk die Basis für eine rentable Doppelnutzung. Bei sogenannten Agri-PV-Anlagen werden Photovoltaikmodule auf meterhohen Stahlmasten montiert und die darunter liegende Fläche kann landwirtschaftlich genutzt werden.
- Profilierprofile einbauen
Im Vergleich zur traditionellen Stahlblechherstellung verbraucht das Rollformen deutlich weniger Energie, da keine Prozesswärme zur Umformung des Stahls benötigt wird. Gleichzeitig verwendet dieses Herstellungsverfahren weniger Komponenten, spart Ressourcen und eliminiert Abfall.
Fazit: Viele Hürden auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft
Bemühungen großer Branchenführer um technologische Innovationen zur CO2-Reduktion machen Hoffnung auf die Eindämmung klimaschädlicher Produktionsverfahren. Die Lösung eines Problems führt jedoch oft direkt zur nächsten Hürde. Auch wenn die Produktion von grünem Stahl derzeit grundsätzlich möglich ist, müssen sich Unternehmen und Volkswirtschaften fragen, wo und aus welchen Ressourcen der benötigte Wasserstoff produziert wird und welche neuen Abhängigkeiten daraus entstehen. Für eine echte Energierückgewinnung wird es wichtig sein, dass das industrielle Europa als Energiequelle unabhängig wird und die PV-Produktion zurück in die EU bringt. Derzeit werden alle Solarzellen aus Asien importiert und die meisten Materialien für das Fahrwerk aus Drittländern bezogen. Von dort werden sie ohne Strafzölle und ohne Nachweis emissionsarmer Herstellungsverfahren in den europäischen Binnenmarkt importiert. Der Weg zur Dekarbonisierung ist also noch lang und nicht unbedingt einfach. Wenn wir jedoch an eine lebenswerte Zukunft für zukünftige Generationen denken, haben wir keine andere Wahl, nicht zu gehen.
