
Indische Stahlindustrie: Aktive Vorantreibung der CO2-Bilanzierung
Unter der rasanten Industrialisierung führten die kontinuierliche Entwicklung und das Bevölkerungswachstum Indiens zu einer erhöhten Nachfrage nach grundlegender Infrastruktur, städtischem Wohnraum und Gütern, die für eine moderne Wirtschaft notwendig sind. Stahl, der Kern des Wirtschaftswachstums, wird laut dem Stated Policies Scenario (STEPS) der Internationalen Energieagentur (IEA) bis 2050 eine Verdopplung der Nachfrage in Indien erleben.
Im Jahr 2018 wurde Indien zum zweitgrößten Stahlhersteller der Welt, wobei seine Rohstahlproduktion nur hinter China lag. Da die chinesische Stahlnachfrage ihren Höhepunkt erreicht, wird Indien die nächste Wachstumswelle der globalen Stahlindustrie anführen, was seiner wirtschaftlichen Entwicklung erhebliche Unterstützung bieten wird, gleichzeitig aber auch vor großen Herausforderungen steht. Eine dieser kritischsten Herausforderungen sind die durch die Stahlproduktion verursachten Kohlenstoffemissionen. Die Dekarbonisierung der Stahlproduktion ist besonders schwierig, da:
1. Es keine kommerziell verfügbaren Produktionstechnologien mit nahezu null Kohlenstoffemissionen gibt;
2. Die Kosten für Produktionswege mit nahezu null Kohlenstoffemissionen im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren höher sind;
3. Das hohe Transaktionsvolumen und die wettbewerbsfähige Preisgestaltung von Materialien in der Schwerindustrie;
4. Die langen Betriebslebensdauern und die kapitalintensive Natur von Schwerindustrieanlagen, die Kohlenstoffemissionen über Jahrzehnte festlegen können.
Regierungen, Unternehmen und die Zivilgesellschaft könnten auf vielfältige Weise zusammenarbeiten, um den Übergang der Stahlindustrie zu Netto-Null-Emissionen zu beschleunigen. Diese Maßnahmen umfassen:
- Die Schaffung früher Märkte für emissionsarme Materialien und Produkte;
- Die Entwicklung neuer Technologien zur Reduzierung von Kohlenstoffemissionen;
- Die Festlegung spezifischer Zeitpläne für die Emissionsreduzierung;
- Die Nutzung von Methoden zur Kohlenstoffbilanzierung und standardisierten Definitionen usw.
In den letzten Jahren hat die Standardisierung der Stahlproduktion mit niedrigen Kohlenstoffemissionen zunehmend an Aufmerksamkeit gewonnen. Insbesondere werden viele Materialien und Produkte, einschließlich derer aus der Stahlindustrie, auf internationalen Märkten gehandelt. Die Entwicklung isolierter nationaler Standards könnte zu Inkonsistenzen führen. Während jedes Land für sich allein sein eigenes Standardsystem etablieren würde, könnte dies zu Verwirrung führen; die Interoperabilität von Standards und Bilanzierungsmethoden für die kohlenstoffarme Stahlherstellung kann jedoch Handelshemmnisse minimieren.
Obwohl verschiedene Organisationen und Institutionen Methoden zur Kohlenstoffbilanzierung für die Stahlindustrie entwickelt haben – sowohl auf der Produktions- als auch auf der Produktebene – fehlt diesen Methoden oft eine globale Reichweite, und sie werden nicht weit verbreitet angewendet. Die folgende Tabelle zeigt wichtige, auf die Stahlindustrie zugeschnittene Methoden zur Kohlenstoffbilanzierung:
| Bilanzierungsstandard | Aktueller Status und Überprüfungshäufigkeit | Standardfokus | Validierung und Zertifizierung |
| CO?-Methode des World Steel Association | Neueste Leitlinien, veröffentlicht im Jahr 2023, mit regelmäßiger Überprüfung. | Produktion (alle Stufen) | / |
| Methode des Lebenszyklusinventars (LCI) für Stahlprodukte des World Steel Association | Neueste Leitlinien, veröffentlicht im Jahr 2017, mit möglichen regelmäßigen Überprüfungen. | Produkte (umfasst 17 Arten von Stahlfertigprodukten) | / |
| ISO 14404-Reihe von Normen | Die Teile 1 und 2 wurden 2023 überprüft, Teil 3 begann 2022 mit der Überprüfung, und Teil 4 ist für 2025 zur Überprüfung vorgesehen. Systematische Überprüfung alle 5 Jahre. | Produktion (alle Stufen, spezifische Standards für Konverter, Verwendung von recyceltem Schrott in Elektroöfen, direkt reduziertes Eisen) | / |
| ISO 20915:2018 Standard | Überprüfung begann 2023. Systematische Überprüfung alle 5 Jahre. | Produkte (nicht spezifiziert) | / |
| ResponsibleSteel Standard | Version 2.0 im Jahr 2022 veröffentlicht; nach Tests wurde Version 2.1 im 4. Quartal 2023 eingeführt. Mindestens alle 5 Jahre überarbeitet; nächste Version voraussichtlich Dezember 2024. | Produktion (alle Stufen) und Produkte | unabhängige Verifizierung |
| Treibhausgasprotokoll-Unternehmensstandard des World Resources Institute (WRI) | Zuletzt 2008 ausgestellt, keine Aktualisierungen geplant. | Konverter, schrottbasierte Elektroöfen, direkt reduziertes Eisen | unabhängige Verifizierung |
| Emissionshandelssystem der Europäischen Union (EU ETS) | Letztes Update 2018 veröffentlicht. | Produktion (alle Stufen) | unabhängige Verifizierung |
| Science Based Targets initiative (SBTi) | in Verhandlung | Produktion (alle Stufen) | in Entwicklung |
| Sustainable Steel Principles | 2022 veröffentlicht | Produktion (alle Stufen) | in Entwicklung |
| Climate Bonds Initiative (CBI) Steel Standard | 2022 veröffentlicht | Produktion (alle Stufen) | Standardisierungsorganisation |
Tabelle: Methoden zur Kohlenstoffbilanzierungfür die Stahlindustrie
Derzeit werden die beiden am weitesten verbreiteten Kohlenstoffbilanzierungsmethoden in der Stahlindustrie von der World Steel Association (die LCI- und CO₂-Methode) und der Internationalen Organisation für Normung (ISO) entwickelt, die mehrere verschiedene Standards umfasst. Der aktuelle Kohlenstoffemissions-Datenerfassungsprozess der World Steel Association (2022) umfasst Daten von über 220 Stahlherstellern weltweit. Diese Stahlwerke produzieren gemeinsam etwa 485 Millionen Tonnen Stahl, was 25 % der globalen Stahlproduktion entspricht.
Die ISO-14404-Reihe bietet Kohlenstoffbilanzierungsmethoden für die Stahlproduktion basierend auf spezifischen Prozessrouten. Die Einführung von Kohlenstoffbilanzierungsmethoden variiert jedoch stark zwischen Ländern und Regionen. Wenn alle Mitglieder des ISO-Technischen Komitees (TC) die ISO-14404-Standards übernehmen würden, wären etwa 1,75 Milliarden Tonnen Stahlproduktion abgedeckt, was fast 90 % der weltweiten Stahlproduktion entspricht.
Indien befindet sich in einem entscheidenden Moment bei der Entwicklung seiner Kohlenstoffemissions-Bilanzierungsmethodik für die heimische Stahlindustrie, wobei sowohl öffentliche als auch private Organisationen an dieser Initiative arbeiten. Die Bemühungen umfassen die Aktualisierung der Kohlenstoffbilanzierungsmethoden zur Unterstützung des nationalen CO₂-Zertifikatehandelssystems (CCTS), das 2026 eingeführt wird. Dieses Programm deckt die Stahlindustrie sowie andere Sektoren wie die petrochemische, chemische und Aluminiumindustrie ab.
Das Amt für Energieeffizienz (BEE) Indiens konsultiert derzeit zu verschiedenen Emissionsmessmethoden für die vom CCTS erfassten Industrien. Im April 2023 richtete das indische Stahlministerium zudem 14 Arbeitsgruppen ein, um die Entwicklung seines "Green Steel Roadmap" zu unterstützen.
Viele indische Stahlunternehmen haben bereits detaillierte Kohlenstoffemissionsdaten im Rahmen der Klimaschutzdatenerhebung der World Steel Association gesammelt, die sich hauptsächlich auf CO₂-Methoden konzentriert. Zu diesen Unternehmen gehören große indische Stahlproduzenten wie Jindal Steel & Power (JSP), Jindal Southwest Steel, Vizag Steel, Steel Authority of India Limited (SAIL) und Tata Steel. Dies bietet indischen Stahlwerken eine effektive Möglichkeit, ihre Kohlenstoffemissionen mit anderen Unternehmen zu vergleichen und ihre jährlichen Fortschritte bei der Reduzierung der Kohlenstoffemissionen nachzuweisen.
In der chinesischen Stahlindustrie ist PKU Pioneers exklusive PSA-CO-Reinigungstechnologie Technologie und Kohlenstoffabscheidungstechnologie für Stahlwerksgase eine leistungsstarke Lösung für Stahlunternehmen, um eine effiziente Emissionsminderung zu erreichen. Hochofengas (BFG) und Konvertergas (BOFG) sind die wichtigsten sekundären Energiequellen für langprozessige Stahlherstellungsunternehmen. CO und CO₂ machen zusammen etwa 50 % des Gesamtvolumens in BFG und etwa 70 % in BOFG-Gas aus. Stahlwerke können das CO anreichern und zurück in den Hochofen injizieren, wodurch Koks- und Kohleverbrauch im Schmelzprozess eingespart wird. CO₂ kann mit Methoden mit geringem Stromverbrauch und niedrigen Kosten abgeschieden werden, für Anwendungen wie Kohlenstoffsequestrierung, Enhanced Oil Recovery, Stahlschlackemineralisierung und chemische Produktsynthese. Die Kohlenstoffabscheidung aus Stahlproduktionsgasen und die CO-Reinigung für die Hochofeneinblasung erfordert die Trennung von CO₂ und N₂ von CO im Einsatzgas. Und die BFG-Heizwert-Technologie erfordert ebenfalls eine CO-Anreicherung um den CO-Gehalt zu erhöhen, um den Heizwert zu steigern.
PKU Pioneers PSA-CO-Reinigung und Kohlenstoffabscheidungstechnologie für Stahlwerksgase bieten Vorteile wie hohe Wirtschaftlichkeit bei der CO-Anreicherung, stabilen Betrieb, Integration von CO₂-Entfernung und -Abscheidung, niedrige CO₂-Abscheidungskosten und geringen Energieverbrauch. Mit mehr als 50 PSA-CO-Reinigungsfällen hilft PKU Pioneer Stahlwerken, ihre Herausforderungen bei der Behandlung von Stahlproduktionsabgasen effektiv zu lösen, um die Gesamtkohlenstoffemissionen weiter zu reduzieren.

Über den Autor
PKU Pioneer, gegründet 1999, ist spezialisiert auf VPSA- und PSA-Gastrenntechnologien, Adsorptionsmittel, Katalysatoren und integrierte Ingenieurlösungen. Gestützt auf starke F&E-Kapazitäten und umfangreiche Erfahrung mit Industrieprojekten bedient das Unternehmen globale Kunden in der Stahl-, Chemie-, Energie-, Umweltschutz- und verwandten Branchen.
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