1,5 Grad: Über kaum eine andere Zahl wird weltweit seit Jahren so heiß diskutiert. Gemeint ist damit das Ziel, dass sich die Erde bis zum Jahr 2100 im Vergleich zum Jahr 1850 im Durchschnitt nur um 1,5 Grad erwärmen soll. Das Jahr 1850 ist dabei der Bezugspunkt, weil es den Startpunkt der Industrialisierung markiert. Allein daran lässt sich ablesen, welch bedeutende Rolle die weltweite Industrie im Allgemeinen in den nächsten Jahren spielen wird, um das globale Klimaziel zu erreichen.
Der Metallindustrie kommt dabei eine Schlüsselposition zu: Schließlich verursacht die Herstellung von Metallen zwischen 8 und 10 Prozent aller globalen Treibhausgasemissionen. Die Angaben schwanken und hängen unter anderem davon ab, ob man in der Berechnung die Gewinnung von Erzen und anderen Rohstoffen berücksichtigt, die letztlich für die Metallproduktion verwendet werden. Die Stahlindustrie steht dabei ganz besonders im Fokus: Etwa 7 bis 8 Prozent des weltweiten CO2-Austoßes werden allein bei der Stahlproduktion verursacht. Um diese Tragweite besser zu verstehen, lohnen sich zwei Vergleiche: Der globale Straßenverkehr ist für rund 12 Prozent aller Treibhausgasemissionen verantwortlich. Und etwa 11 Prozent des gesamten CO2-Austoßes entstehen beim Beheizen aller Wohngebäude auf der Welt. Stellt sich die Frage: Was genau verursacht in der Metallproduktion derart hohe CO2-Emissionen?
Energieintensive Prozesse
Schon vor der eigentlichen Herstellung von Aluminium, Kupfer oder Stahl entstehen CO2-Emissionen – und zwar beim Abbau und der Aufbereitung der Erze. Die im Untertage- oder Tagebau geförderten Erze müssen in mehreren Schritten aufbereitet werden, um den Metallgehalt zu erhöhen und sie zur Verhüttung vorzubereiten.
Bei der eigentlichen Herstellung von Aluminium, Kupfer und Stahl kommt es dann zu weiteren energieintensiven Prozessen. Reines Aluminium gewinnt man durch Elektrolyse von geschmolzenem Aluminiumoxid. Elektrolyse ist ein Verfahren, bei dem durch Strom elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt wird. Ähnliches passiert bei der Herstellung von Kupfer: In einem ersten Schritt wird von kupferhaltigen Erzen Rohkupfer durch Rösten gewonnen. Anschließend wird das Rohkupfer durch Elektrolyse gereinigt, sodass Reinkupfer entsteht. Diesen Prozess nennt man auch elektrische Raffination. Heißt: Sowohl bei der Herstellung von Kupfer als auch von Aluminium werden für die Elektrolyse große Mengen elektrischer Energie benötigt. Je nachdem, wie der Strom erzeugt wird, verursacht dieser Vorgang verursacht einen erheblichen Teil an CO2.
Bei der Stahlerzeugung kommt es ebenfalls zu einem energieintensiven Prozess – auch wenn dieser im Vergleich zur Herstellung von Kupfer und Aluminium anders aussieht. In einem ersten Schritt wird meist in einem Hochofen aus Eisenerzen Roheisen gewonnen. Dabei werden die Eisen-Sauerstoff-Verbindungen in den Erzen aufgelöst. Als Reduktionsmittel dient Kohlenmonoxid, das durch das Verbrennen von Koks im Hochofen selbst erzeugt wird. Dieser chemische Prozess verursacht bei der gesamten Stahlherstellung den Großteil an CO2.
An dieser Stelle bleibt festzuhalten: egal ob Stahl, Kupfer oder Aluminium – bei allen drei Prozessen kommt es zu Treibhausgasemissionen. Wie sich der Ausstoß auf den Abbau und die Aufbereitung sowie auf die Herstellung jeweils verteilt, zeigt die folgende Tabelle:
Metalle sind Teil der Lösung
Zwei Dinge sind bislang deutlich geworden: Metalle sind aus unserem Leben nicht mehr wegzudenken – das hat der erste Teil unserer Serie gezeigt. Allerdings verursacht die Herstellung erhebliche Mengen an CO2. Die gute Nachricht ist: Wenn es um das Erreichen der globalen Klimaziele geht, sind Metalle Teil der Lösung. Schließlich erfordert die ökologische Wende grundlegende Veränderungen in mehreren Bereichen. Windparks beispielsweise sind ein großer Faktor bei der Erzeugung von Strom aus erneuerbaren Energien. Auch der Ausbau des Schienenverkehrs kann die CO2-Belastung drastisch senken. Hinzu kommt die Elektromobilität als weltweiter Schlüssel für einen klimafreundlicheren Verkehr. Alle Maßnahmen haben eines gemeinsam: Sie lassen sich ohne Metalle nicht umsetzen. Ohne Stahl wird es keinen Ausbau der Windkraft oder des Schienennetzes geben. Ohne Kupfer wird die Wende hin zur Elektromobilität nicht gelingen. Und ohne Aluminium – heißt ohne leichtere Bauteile – können insbesondere im Transportwesen kaum Emissionen verringert werden.
Nachhaltigkeit heißt Langlebigkeit
Nachhaltigkeit ist im Kampf um den Klimawandel ein weiterer wichtiger Aspekt. Und mit Nachhaltigkeit ist auch das Thema Langlebigkeit verbunden – einer der großen Vorteile von Metallen, besonders von Stahl. Die durchschnittliche Lebensdauer von Stahl liegt bei etwa 60 Jahren. Berühmte Bauwerke wie der Pariser Eiffelturm oder die Golden-Gate-Bridge in San Francisco zeigen die Langlebigkeit von Stahlkonstruktionen.
Ein weiterer Pluspunkt von Metallen ist ihre Recyclingfähigkeit, denn sie können theoretisch unendlich oft ohne Beeinträchtigung ihrer Eigenschaften wieder eingeschmolzen werden. Damit stellen Metalle eine wahre Ressourcenbank dar. So wird geschätzt, dass dank Recycling etwa 75 Prozent des jemals erzeugten Aluminiums noch heute in Gebrauch sind. In Europa wird aktuell 95 Prozent des Aluminiumschrotts aus Fahrzeugen recycelt. Insgesamt lassen sich durch recyceltes Kupfer und Aluminium sowie recycelten Stahl zwischen 75 und 95 Prozent Energieeinsparungen im Vergleich zur Neuproduktion erzielen.
Metalle sind auf dem Weg zur Klimarettung also ein wichtiger Teil der Lösung. Doch die noch viel größere Lösung und Herausforderung besteht darin, nicht nur Metalle für klimafreundliche Innovationen zu nutzen, sondern auch ihren Herstellungsprozess klimaneutraler zu gestalten. Damit aus Metallen am Ende auch „grüne Metalle“ werden, braucht es die entsprechende Technologie. Die gute Nachricht vorweg: Diese Technologien stehen bereit. Was das für die Stahlerzeugung genau bedeutet, sehen wir im dritten Teil unserer Serie.