Grüne Technik in der Old Economy Hier erfindet sich die Stahlindustrie neu - obwohl es nicht so aussieht

Es klappt: Die Hisarna-Pilotanlage im Tata-Steel-Werk Ijmuiden hat Roheisen ohne Hilfe von Erzpellets, Sinter und Koks erzeugt - im jüngsten Versuch 2014 immerhin 600 Tonnen

Es klappt: Die Hisarna-Pilotanlage im Tata-Steel-Werk Ijmuiden hat Roheisen ohne Hilfe von Erzpellets, Sinter und Koks erzeugt - im jüngsten Versuch 2014 immerhin 600 Tonnen

Foto: Tata Steel

Die Anlage wirkt archaisch. Auf mehreren Etagen stapeln sich Rohre und Kessel, steinerne Rinnen führen von und zu einem großen Ofen. Im Moment passiert hier gar nichts, aber wenn der Betrieb wieder losgeht, schießt hier rohes Eisen durch, heiß, rot und flüssig, bevor es einfach durch ein Loch nach unten in hoffentlich bereitstehende Kesselwaggons stürzt. Dann sieht es hier ganz ähnlich aus wie bei den fleißig schmiedenden Zwergen im Fantasy-Film. Von irgendwo oben tropft Wasser durch das Gebäude, aber das ist nur ein Leck im Kühlsystem.

Das werden sie reparieren müssen hier im holländischen Ijmuiden, und noch einiges mehr umbauen, bevor das Pilotprojekt Hisarna auf dem Gelände des indischen Konzerns Tata Steel 2016 wieder Eisen gießt. Als Nebenprodukt könnte Hoffnung entstehen: auf eine grünere Art der Stahlerzeugung, auf dauerhafte Kostenersparnis für die Branche, vielleicht sogar auf eine Zukunft der Basis von Schwerindustrie in Europa überhaupt.

Die Zeichen dafür stehen neuerdings besser. Am Mittwoch gewährte die EU einen Zuschuss für den Langzeittest von Hisarna. Wenn der gelingt, "haben wir die Grundlage für die nächste schwierige Entscheidung, es auch mit einer Großanlage zu versuchen", erklärt Tata-Steel-Europe-Chef Karl-Ulrich Köhler.

Die EU subventioniert das Projekt - aber noch fehlen einige Millionen Euro

Der Branchenveteran, früher als Stahlvorstand bei ThyssenKrupp , muss gemeinsam mit den Partnern aus der Industrie noch fünf von 25 Millionen Euro auftreiben, gibt sich aber zuversichtlich. "Wir wollen es einfach wissen. Wir wollen sehen, dass es funktioniert."

Trotz des rustikalen Ambientes verspricht Hisarna einen Sprung in die Moderne. Die Technik tritt an, um die riesigen Hochöfen abzulösen, die seit eh und je das Gesicht der Branche prägen.

"Wir haben überlegt, wie wir Stahl machen würden, wenn wir den Prozess aus dem Nichts erfinden müssten", berichtet Johan van Boggelen, der Leiter der Anlage. "Die existierende Technik lässt sich nur bis zu einem gewissen Grad verbessern." Die effizientesten Werke - wie natürlich Tata Steel in Ijmuiden - hätten das Maximum schon annähernd erreicht.

CO2-Ausstoß lässt sich um ein Fünftel senken - oder im Bestfall sogar völlig vermeiden

"Wir wollen es einfach wissen", sagt der deutsche Branchenveteran Karl-Ulrich Köhler, der Europas zweitgrößten Stahlerzeuger Tata Steel führt

"Wir wollen es einfach wissen", sagt der deutsche Branchenveteran Karl-Ulrich Köhler, der Europas zweitgrößten Stahlerzeuger Tata Steel führt

Foto: Samuel Ashfield / Tata Steel

Auf van Boggelens Schutzhelm klebt ein Sticker, der ihn als Teilnehmer der "Campagne E" ausweist, des nun für 2016 geplanten Langzeittests nach vier abgeschlossenen Versuchen, in denen Hisarna tageweise bereits Roheisen produzierte. Nur steht auf dem Sticker als Datum 2014-15 - eine Erinnerung daran, dass die Zukunft nicht so schnell kommt wie gedacht. Die ersten Pläne entstanden hier im Werk schon in den 80er Jahren, als die Firma noch Koninklijke Hoogovens (Königliche Hochöfen) hieß und gerade eine gescheiterte Fusion mit den Dortmunder Hoesch-Werken hinter sich hatte.

Kern von Hisarna ist die Kombination zweier Techniken namens Zyklonkonverterofen und Schmelzreduktionsbehälter. In einem mehr als 1000 Grad heißen Gaswirbel wird pulverisiertes Eisenerz geschmolzen, dessen Sauerstoffanteil dann auf dem Grund des Behälters mit dem Kohlenstoff aus ebenso pulverförmiger Kohle reagiert, sodass flüssiges Eisen entsteht.

Theoretisch könnte sogar Wasserstoff Kohle ersetzen

Eine Reihe aufwändiger Schritte, die im heutigen Verfahren nötig sind, entfällt damit. Die Rohstoffe Erz und Kohle müssen nicht zu Koks, Sintern und Pellets verarbeitet und nicht im Hochofen gestapelt werden, um das Feuer in Gang zu halten. Die folgende "Frischung" des Eisens zu annähernd kohlenstofffreiem Stahl bleibt wie gehabt.

"Das ist der einzige Ort in der Welt, an dem wir das machen", erklärt van Boggelen. Ein Effekt der sparsameren Methode sei, dass der Ausstoß des klimaschädlichen Gases CO2 um ein Fünftel sinkt. Auf 35 Prozent soll die Ersparnis kommen, wenn der Brennstoff Kohle teilweise durch Biomasse ersetzt wird - im Moment wird nach einem Lieferanten für Holzkohle gesucht. Theoretisch käme auch Wasserstoff in Frage, das erscheint vorerst aber logistisch unlösbar.

Die EU hat die Stahlindustrie als einen der großen Emittenten von CO2 im Visier ihrer Klimaschutzpolitik. Als Antwort darauf bildete die Industrie die Initiative Ulcos (Ultra-low CO2 steelmaking), von der das Hisarna-Projekt übrigblieb.

Das Material wird nun einmal gebraucht

Viel mehr Effizienz geht mit der alten Technik nicht: Das Stahlwerk Ijmuiden in den holländischen Nordseedünen rühmt sich schon jetzt grüner Bestnoten, fast der gesamte Ausstoß an Schrott, Schlacke, Abgasen und Schmutzwasser wird wiederverwertet

Viel mehr Effizienz geht mit der alten Technik nicht: Das Stahlwerk Ijmuiden in den holländischen Nordseedünen rühmt sich schon jetzt grüner Bestnoten, fast der gesamte Ausstoß an Schrott, Schlacke, Abgasen und Schmutzwasser wird wiederverwertet

Foto: Tata Steel

Die bloße Existenz des Projekts kontrastiert mit dem Widerstand der Branche gegen weitere Klimaschutzauflagen: Man arbeite schon aus Eigeninteresse längst so ressourcenschonend wie möglich. Mit viel weniger CO2-Ausstoß als jetzt in Europa lasse sich Stahl beim besten Willen kaum herstellen, besagt auch eine Studie der Boston Consulting Group. Und das Material wird nun einmal gebraucht, vor allem in der Bau- und Autoindustrie oder dem Maschinenbau, aber auch in allerlei anderen Branchen.

Der Klimaschutz ist nur einer von mehreren Vorteilen, die Hisarna verspricht. Zugleich wird deutlich weniger Feinstaub und anderer Schmutz erzeugt. Als Abgas entsteht fast reines CO2 - das wiederum in Zukunft als Material für andere Prozesse zum Beispiel der Chemieindustrie weiterverwendet werden könnte, was die Klimabilanz ebenso verbessern würde wie die Wirtschaftlichkeit. Eine komplizierte Abscheidetechnik wäre hierfür nicht nötig.

Auch die Betriebskosten bekommt Hisarna in den Griff

Nicht zuletzt entfallen erhebliche Kosten für die Vorverarbeitung der Rohstoffe - ein erheblicher Anreiz für die chronisch verlustträchtige Stahlindustrie in Europa. Der Energiebedarf, Kostenfaktor Nummer eins, soll ebenfalls um ein Fünftel sinken.

Anders als herkömmliche Hochöfen lässt sich die Hisarna-Anlage auch relativ spontan anfahren, stoppen und wieder starten - jedenfalls solange ausreichend heißes Eisen vorrätig ist. Eine der Nachfrage entsprechende flexible Produktion wäre damit möglich, massive Schäden durch kleine Lieferengpässe oder Stromausfälle gehörten der Vergangenheit an.

Was spricht dann noch dagegen, gleich die Hisarna-Technik im großen Stil aufzuziehen?

"Der Ersatz von Hochöfen ist ein weiter Schuss", sagt Tata-Steel-Europe-Chef Köhler. "Hier tritt ein Newcomer gegen ein total ausgereiftes, effizientes und sicheres Verfahren an."

In fünf Jahren könnte der erste Großreaktor laufen

State of the Art: Die klassischen Hochöfen sind nahezu für die Ewigkeit gebaut - "Hier tritt ein Newcomer gegen ein total ausgereiftes, effizientes und sicheres Verfahren an", sagt Köhler

State of the Art: Die klassischen Hochöfen sind nahezu für die Ewigkeit gebaut - "Hier tritt ein Newcomer gegen ein total ausgereiftes, effizientes und sicheres Verfahren an", sagt Köhler

Foto: Tata Steel

Die traditionellen Anlagen der Stahlindustrie sind nahezu für die Ewigkeit oder zumindest für mehrere Jahrzehnte gebaut, sie müssen ja ständig extremer Hitze, Druck und der Bewegung gewaltiger Massen in hoher Geschwindigkeit standhalten. Dass ein Hochofen neu gebaut wird, kommt fast nur noch in Schwellenländern vor - und selbst China ist der Appetit daran angesichts riesiger Überkapazitäten nach dem Ende des Investitionsbooms vergangen.

Wenn in Europa Altanlagen zum Ersatz anstehen, stellt sich gleich die Existenzfrage. Selbst Voestalpine aus Österreich, in der Krise der vergangenen Jahre das vergleichsweise erfolgreiche Vorzeigeunternehmen, sieht sich vor einer "Grundsatzentscheidung": Geht die Stahlproduktion in Europa weiter, wenn in naher Zukunft alte Hochöfen ersetzt werden müssen?

Kohlenstofffrei? Nicht in diesem Jahrhundert

Für die Österreicher kommt die Hisarna-Technik womöglich zu spät. Die Pilotanlage in Ijmuiden kann bis zu 60.000 Tonnen Eisen im Jahr herstellen (der Langzeittest 2016 soll ein halbes Jahr lang laufen), dafür braucht der benachbarte Hochofen 7 nur sechs Tage.

Der übernächste Schritt zur Großanlage würde weit dahinter zurückbleiben, und müsste auch noch den Praxistest bestehen. "Ein Hisarna-Reaktor mit einer Jahreskapazität von einer Million Tonnen könnte in fünf Jahren Realität sein", sagt Köhler. Um das Modell wirtschaftlich betreiben zu können, hofft er, dass das Recycling von CO2 rechtzeitig technisch ausgereift ist.

Aber eine kohlenstofffreie Industrie, wie von den G7-Führern auf ihrem jüngsten Gipfeltreffen in Schloss Elmau avisiert? Wohl eher nicht in diesem Jahrhundert.


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