{"id":3074,"date":"2024-07-05T00:00:00","date_gmt":"2024-07-05T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/new.ezask.cn\/news-information\/driving-vpsa-oxygen-generation-application-expansion-of-india-scrap-steel-supply-and-utilization\/"},"modified":"2026-04-21T09:40:24","modified_gmt":"2026-04-21T09:40:24","slug":"driving-vpsa-oxygen-generation-application-expansion-of-india-scrap-steel-supply-and-utilization","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vpsatech.com\/de\/news-information\/driving-vpsa-oxygen-generation-application-expansion-of-india-scrap-steel-supply-and-utilization.html","title":{"rendered":"Treiber der VPSA-Sauerstofferzeugungsanwendung: Ausbau der indischen Schrottstahlversorgung und -nutzung"},"content":{"rendered":"

1. Hintergrund
Aufgrund der starken Abh\u00e4ngigkeit Indiens von fossilen Brennstoffen wie Kohle und \u00d6l verwendet die indische Stahlindustrie haupts\u00e4chlich Kokskohle f\u00fcr die Hochofen-Roheisenerzeugung und Nichtkokskohle f\u00fcr die Direktreduktion und Stromerzeugung. \u00d6l wird sowohl als Brennstoff (zum Wiedererhitzen) als auch f\u00fcr den innerbetrieblichen Transport verwendet. Die CO\u2082-Emissionen der indischen Stahlindustrie machen etwa 12 % der gesamten Industrieemissionen des Landes aus und entsprechen etwa 7 %\u20139 % der weltweiten Gesamtemissionen. Obwohl das Hochofen-Konverter-Verfahren (BF-BOF) weniger als 50 % der gesamten Stahlproduktion Indiens ausmacht, liegt die CO\u2082-Emissionsintensit\u00e4t Indiens um \u00fcber 30 % \u00fcber dem globalen Durchschnitt.
Klimaneutralit\u00e4t ist eines der dr\u00e4ngendsten Themen der heutigen Zeit. Auch die indische Regierung hat die Klimaneutralit\u00e4t auf die Agenda gesetzt und strebt an, bis 2070 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Um dieses Ziel zu erreichen, ergreift die indische Stahlindustrie Ma\u00dfnahmen zur Reduzierung der Emissionsintensit\u00e4t. Kurzfristige Optionen umfassen die Senkung des Energieverbrauchs in derzeit genutzten Verfahren und die verst\u00e4rkte Nutzung von Schrottstahl. Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) ist ebenfalls eine Option, jedoch mit Investitionskosten verbunden. Das indische Stahlministerium strebt an, dass gro\u00dfe Stahlhersteller das Schrottverh\u00e4ltnis bis 2050 auf 50 % erh\u00f6hen.
2. Produktionssituation der gro\u00dfen indischen Stahlhersteller
2.1 Stahlerzeugungsverfahren Die aktuellen Kapazit\u00e4ten und Stahlerzeugungsverfahren der gro\u00dfen indischen Stahlhersteller sind in Tabelle 1 unten aufgef\u00fchrt. Im Gesch\u00e4ftsjahr 2023 machte die Rohstahlproduktion der gro\u00dfen Hersteller 60,7 % der Gesamtmenge aus, wobei etwa 70 % \u00fcber das Sauerstoffaufblas-Konverter-Verfahren (BOF) und die restlichen 30 % \u00fcber das Elektrolichtbogenofen-Verfahren (EAF) erzeugt wurden.
\"AktuelleTabelle 1 \u2013 Aktuelle Kapazit\u00e4ten und Stahlerzeugungsverfahren der gro\u00dfen indischen Stahlhersteller
2.2 Verwendung von Eisenerz und Schrottstahl
In Indien liegt die Nutzung von Schrottstahl durch gro\u00dfe Stahlhersteller weiterhin unter 10 % und sank von 8,44 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2022 auf 7,27 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2023. Insgesamt ging der Anteil von Schrottstahl am gesamten Stahleinsatz trotz gestiegener Importe von 22,76 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2022 auf 21,16 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2023 zur\u00fcck, haupts\u00e4chlich aufgrund steigender Schrottstahlpreise. Der inl\u00e4ndische Schrottstahlverbrauch betrug im Gesch\u00e4ftsjahr 2023 21,649 Millionen Tonnen, ein R\u00fcckgang gegen\u00fcber 27,837 Millionen Tonnen im Gesch\u00e4ftsjahr 2022.
Der R\u00fcckgang der Schrottstahlnutzung ist auf die gesunkene Inlandsproduktion, Preiserh\u00f6hungen und die begrenzte Verf\u00fcgbarkeit importierten Schrottstahls zur\u00fcckzuf\u00fchren. Das indische Stahlministerium stellt fest, dass die derzeitige Nutzung von Schrottstahl nicht den Erwartungen der Regierung an eine Reduzierung der Kohlenstoffemissionen entspricht. Etwa 60 L\u00e4nder haben entweder ein Verbot von Schrottstahlexporten erlassen oder befinden sich im Verfahren dazu. W\u00e4hrend die inl\u00e4ndische Schrottstahlproduktion in Indien steigen k\u00f6nnte, ist eine signifikante Reduzierung der Emissionen unwahrscheinlich. Aufgrund der unzureichenden Verf\u00fcgbarkeit von Schrottstahl sind Elektrolichtbogenofen (EAF)-Stahlwerke gezwungen, Roheisen zu verwenden, das \u00fcber 40 % des gesamten Stahleinsatzes ausmacht: 42,2 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2022 und 43,2 % im Gesch\u00e4ftsjahr 2023. Der verst\u00e4rkte Einsatz von direkt reduziertem Eisen (DRI, kohlebasiert) tr\u00e4gt nicht wesentlich zur Emissionsreduzierung bei. Der geringe Anteil an Schrottstahl ist einer der Gr\u00fcnde f\u00fcr die hohe Emissionsintensit\u00e4t Indiens. Jede Tonne Schrottstahl kann die CO\u2082-Emissionen um 1,5 Tonnen reduzieren und 1,4 Tonnen Eisenerz, 740 Kilogramm Kohle und 120 Kilogramm Kalkstein einsparen.
3. Erwartete Stahlproduktion und -verfahren f\u00fcr 2030 und 2050
3.1 Stahlproduktion
Gem\u00e4\u00df der 2017 ver\u00f6ffentlichten indischen Nationalen Stahlpolitik wird die Rohstahlproduktion im Gesch\u00e4ftsjahr 2031 voraussichtlich 255 Millionen Tonnen erreichen. Dies erfordert eine durchschnittliche j\u00e4hrliche Wachstumsrate (CAGR) der Rohstahlproduktion von 9,2 % vom Gesch\u00e4ftsjahr 2023 bis zum Gesch\u00e4ftsjahr 2031.
Prognosen von Crisil zufolge wird Indien in den Gesch\u00e4ftsjahren 2024\u20132030 voraussichtlich knapp 143 Milliarden Rupien f\u00fcr die Infrastrukturentwicklung ausgeben \u2013 mehr als doppelt so viel wie die 670 Milliarden Rupien, die in den vorangegangenen 7 Gesch\u00e4ftsjahren ab 2017 ausgegeben wurden. F\u00fcr die 15 Gesch\u00e4ftsjahre von 2016\u20132031 wird eine durchschnittliche CAGR von 7 % prognostiziert; f\u00fcr die 15 Gesch\u00e4ftsjahre von 2008\u20132023 betrug die tats\u00e4chliche CAGR 5,8 %; und f\u00fcr die 5 Gesch\u00e4ftsjahre von 2018\u20132023 (ohne das beeintr\u00e4chtigte Gesch\u00e4ftsjahr 2021) betrug die CAGR 7,2 %. Daher wird angesichts des Schwerpunkts der indischen Regierung auf die Infrastrukturentwicklung f\u00fcr das Gesch\u00e4ftsjahr 2031 eine gesch\u00e4tzte CAGR von 8 % erwartet. Basierend auf einer CAGR von 8 % wird die Rohstahlproduktion im Gesch\u00e4ftsjahr 2031 voraussichtlich 233,7 Millionen Tonnen erreichen. Unter Ber\u00fccksichtigung verschiedener Prognosen wird die Rohstahlproduktion Indiens bis zum Jahr 2050 auf etwa 500 Millionen Tonnen gesch\u00e4tzt.
3.2 Stahlverfahren
Gem\u00e4\u00df der Nationalen Stahlpolitik werden bis zum Gesch\u00e4ftsjahr 2031 in Indien 60 %\u201365 % der Rohstahlproduktion \u00fcber den Hochofen-Konverter-Weg (BF-BOF) und 35 %\u201340 % \u00fcber das DRI-EAF-Verfahren erfolgen. Angesichts der aktuellen Situation, dass Indien derzeit 71 Hoch\u00f6fen hat, 5 im Bau sind und weitere 22 neue Hoch\u00f6fen angek\u00fcndigt wurden, wird selbst bis zum Jahr 2050 eine erhebliche BF-BOF-Produktionskapazit\u00e4t in Indien erwartet, was darauf hindeutet, dass Hoch\u00f6fen weiterhin eine entscheidende Rolle spielen werden.
4. Prognostizierte Verf\u00fcgbarkeit von Schrottstahl in Indien f\u00fcr 2030 und 2050
Die gesch\u00e4tzte Schrottstahlerzeugung in Indien betrug im Gesch\u00e4ftsjahr 2022 etwa 280 Millionen Tonnen und im Gesch\u00e4ftsjahr 2023 rund 220 Millionen Tonnen. Da Indien ein Entwicklungsland ist, flie\u00dfen mehr als 60 % der Stahlproduktion in die Infrastruktur- und Bausektoren mit einer Lebensdauer von etwa 50 Jahren, sodass die Menge an erzeugtem Schrottstahl nicht betr\u00e4chtlich sein wird.
Altautos sind eine der Quellen f\u00fcr Schrottstahl. Die indische Regierung f\u00fchrte im Jahr 2022 eine Fahrzeugverschrottungspolitik ein, die vorschreibt, dass Personenkraftwagen \u00fcber 20 Jahre und Nutzfahrzeuge \u00fcber 15 Jahre verschrottet werden m\u00fcssen. Es wird gesch\u00e4tzt, dass Schrottstahl aus verschrotteten Fahrzeugen im Gesch\u00e4ftsjahr 2023 4,6 Millionen Tonnen, im Gesch\u00e4ftsjahr 2025 5,3 Millionen Tonnen und bis 2030 7,3 Millionen Tonnen betragen wird. Bis 2050 k\u00f6nnte diese Zahl auf etwa 15 Millionen Tonnen ansteigen.
Weitere Schrottstahlquellen sind abgewrackte Schiffe, Baustellen, Fabriken, Werkst\u00e4tten und intern erzeugter Schrottstahl aus Stahlwerken. Bis 2030 k\u00f6nnte das Abwracken von Schiffen 7\u20137,5 Millionen Tonnen Schrottstahl erzeugen, und intern erzeugter Schrottstahl in Stahlwerken macht etwa 8 % der Rohstahlproduktion aus. F\u00fcr 2030 und 2050 wird gesch\u00e4tzt, dass diese Quelle etwa 200 Millionen Tonnen bzw. 400 Millionen Tonnen Schrottstahl erzeugen k\u00f6nnte.
Weltweit wird gesch\u00e4tzt, dass die Rohstahlproduktion bis 2030 1,95 Milliarden Tonnen erreichen wird, bei einem Schrottstahlverbrauch von 828 Millionen Tonnen und einer Schrottstahlnutzungsrate von 35 %\u201336 %. Das Verh\u00e4ltnis von Hochofen zu Elektrolichtbogenofen wird voraussichtlich 60:40 betragen, verglichen mit dem derzeitigen Verh\u00e4ltnis von 70:30.
5. Prognostizierte Stahleinsatzstruktur und -verfahren f\u00fcr das Gesch\u00e4ftsjahr 2030 und das Gesch\u00e4ftsjahr 2050
Die Stahlprozesse Indiens f\u00fcr das Gesch\u00e4ftsjahr 2023 bestehen zu 46% aus BF-BOF, zu 22% aus BF\/DRI-EAF und zu 32% aus IF (DRI und Schrott). Die Nutzungsraten von Stahlschrott in Hoch\u00f6fen, Lichtbogen\u00f6fen und Induktions\u00f6fen liegen bei etwa 8 %, 27 % bzw. 30 %; die Anteile von Roheisen betragen 92 %, 43 % und 0 %, w\u00e4hrend die von DRI 0 %, 30 % und 70 % betragen. Von dem in Lichtbogen\u00f6fen verwendeten DRI basieren etwa 85 % auf Gas, die restlichen 15 % auf Kohle, und Induktions\u00f6fen verwenden zu 100 % kohlebasiertes DRI. Das Roheisen umfasst auch die Produktion aus Schmelzreduktions\u00f6fen.
Bei der Planung zuk\u00fcnftiger Prozesse sind zwei entscheidende Punkte zu beachten: Erstens die Reduzierung des hohen Anteils von BF-BOF zur Senkung der CO2-Emissionen; zweitens die Verringerung des Anteils von Induktions\u00f6fen, um mehr hochwertige Stahlsorten herzustellen. Es wird empfohlen, die in Tabelle 2 unten aufgef\u00fchrten Prozesse zu \u00fcbernehmen.
\"EmpfohleneTabelle 2 - Empfohlene Stahlprozesse (%)
Tabelle 3 listet die prognostizierte Rohstahlproduktion, den Inputbedarf und deren Anteile (Roheisen: direkt reduziertes Eisen: Stahlschrott) f\u00fcr gro\u00dfe Stahlwerke und andere Hersteller in den Gesch\u00e4ftsjahren 2030 und 2050 sowie die tats\u00e4chlichen Daten f\u00fcr das GJ 2023 auf.
\"PrognostizierteTabelle 3 \u2013 Prognostizierte Rohstahlproduktion, Inputbedarf und Anteile (Millionen Tonnen, %) f\u00fcr indische Stahlhersteller
6. Fazit
Derzeit liegt die CO2-Emissionsintensit\u00e4t der indischen Stahlindustrie 30 % \u00fcber dem globalen Durchschnitt, was eine doppelte Herausforderung durch unzureichende Verf\u00fcgbarkeit von Schrott und Erdgas darstellt. Infolgedessen f\u00fchrt die starke Nutzung von Roheisen und kohlebasiertem direkt reduziertem Eisen (DRI) zu einer hohen Emissionsintensit\u00e4t. Dar\u00fcber hinaus ist der Import von Schrott aufgrund von Beschr\u00e4nkungen oder Verboten der Schrottausfuhr durch die meisten L\u00e4nder zur Erh\u00f6hung der heimischen Schrottnutzung ebenfalls \u00e4u\u00dferst schwierig.
Es wird schwierig sein, bis 2050 alle Hoch\u00f6fen zu ersetzen, da einige erst k\u00fcrzlich in Betrieb genommen wurden und andere noch im Bau sind. Daher ist eine Steigerung der Schrottnutzung auf 50 % bis 2050 f\u00fcr gro\u00dfe indische Stahlwerke nicht realisierbar.
Es wird prognostiziert, dass der Schrottanteil in Indien bis 2050 25 % erreichen k\u00f6nnte (derzeit etwa 20 %), wobei gro\u00dfe Stahlhersteller 20 % erreichen (derzeit etwa 10 %).
Die traditionelle Stahlschrottproduktion ist stark auf Kohle und kohlebasiertes DRI angewiesen, was zu hohen Kohlenstoffemissionen f\u00fchrt. Im Gegensatz dazu nutzt die EAF-Stahlherstellung Strom zum Erhitzen von Stahlschrott und Eisen, wodurch der Kohlebedarf sinkt und die Kohlenstoffemissionen deutlich reduziert werden.
Bei der EAF-Stahlherstellung im Kurzprozess ist der Einsatz von Vakuum-Druckwechsel-Adsorption (VPSA)<\/u><\/strong><\/a> Sauerstoffanlagen entscheidend f\u00fcr die Verbesserung der Ofensteuerung und Produktionseffizienz. VPSA-Sauerstoffanlagen verwenden Molekularsiebe, um aus Luft angereicherten Sauerstoff zu erzeugen. Im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Kryosystemen haben VPSA-Sauerstoffanlagen geringere Bau- und Betriebskosten und k\u00f6nnen den Sauerstoffdurchfluss je nach Bedarfsschwankungen w\u00e4hrend der Stahlherstellung anpassen, was zur Optimierung der Ofenatmosph\u00e4re und der chemischen Reaktionen in der Schmelze beitr\u00e4gt, um die Ofenbetriebseffizienz weiter zu verbessern<\/u><\/strong><\/a> und die Stahlproduktqualit\u00e4t zu steigern sowie wesentlich zur Senkung des Energieverbrauchs und der Emissionen beizutragen, wodurch der gesamte Kohlenstoff-Fu\u00dfabdruck verringert wird.
Mit 25 Jahren Erfahrung in der Gastrennung ist PKU Pioneer bei der VPSA-Sauerstofferzeugungstechnologie hinsichtlich Sauerstoffkapazit\u00e4t, Ger\u00e4teleistung und Energieeffizienz international f\u00fchrend. PKU Pioneer hat \u00fcber 70 Stahlunternehmen weltweit, darunter f\u00fchrende globale Firmen wie Baosteel, hochwertige Sauerstofferzeugungsl\u00f6sungen bereitgestellt und den Nutzern geholfen, Stahlherstellungsprozesse zu optimieren, den Energieverbrauch zu senken und eine gr\u00fcne, nachhaltige Entwicklung zu erreichen.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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