Grüner Kohlenstoff in der Metallurgie

Grüner Kohlenstoff: Der Weg zur nachhaltigen Stahlproduktion

Steht die Metallurgie vor einer Transformation? Während die Stahlindustrie für 5-7 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich ist, bietet Grüner Kohlenstoff eine innovative Alternative zu fossiler Kohle. Wozu wir überhaupt Kohle in der Metallurgie benötoigen und ob bzw. wie diese Transformation mit unseren Rückwärtskraftwerken zusammenhängt – das und mehr folgt nun.

Wozu brauchen wir Grünen Kohlenstoff in der Metallurgie?

Der in den SYNCRAFT Rückwärtskraftwerken hergestellte Grüne Kohlenstoff ist ein hochwertiger, nachhaltiger Rohstoff, der neben vielen anderen Anwendungsbereichen auch fossile Kohlen in metallurgischen Prozessen ersetzen kann. Mit einem Kohlenstoffgehalt von rund 90 % und einem Heizwert von etwa 29 MJ/kg bietet er ideale Eigenschaften für die Stahlherstellung und andere metallurgische Anwendungen.

Kernmerkmale für die Metallurgie:

• Hoher Kohlenstoffgehalt (ca. 90 %)
• Niedriger Aschegehalt für optimale Prozessführung
• Kontrollierte Reaktivität für präzise Anwendungen
• Gleichmäßige Partikelgrößenverteilung
• Defossilisierung

Anwendungen von Grünem Kohlenstoff in der Metallurgie

1. Stahlproduktion: Ersatz für Reduktionskoks

In der traditionellen Stahlherstellung wird Koks als Reduktionsmittel im Hochofen eingesetzt, um Eisenerz zu Roheisen zu reduzieren. Grüner Kohlenstoff kann fossilen Koks ersetzen und dabei:

• CO₂-Emissionen um bis zu 30 % reduzieren
• Abhängigkeit von fossilen Rohstoffen verringern
• Den Prozess umweltfreundlicher gestalten
• Prozessstabilität durch kontrollierte Eigenschaften gewährleisten

2. Direktreduktion: Partner für grünen Wasserstoff

Bei modernen Direktreduktionsverfahren ergänzt Grüner Kohlenstoff grünen Wasserstoff optimal:

• Reduzierung der Wasserstoffbedarfs
• Verbesserung der Energieeffizienz
• Stabilisierung der Prozesstemperaturen

3. Elektrische Lichtbogenöfen

In Elektrostahlwerken dient Grüner Kohlenstoff als:

• Aufkohlungsmittel zur Kohlenstoffeinstellung
• Schlackebildner für optimale Metallurgie
• Energieträger zur Temperaturstabilisierung

Die Vorteile des Grünen Kohlenstoffs für die Metallurgie

Die Stahl- und Metallindustrie gehört weltweit zu den größten Verursachern von CO₂-Emissionen. Ein Großteil davon entsteht durch den Einsatz fossiler Kohle im Hochofenprozess. Mit Grünem Kohlenstoff eröffnet sich hier ein völlig neuer Weg: Er ermöglicht es, fossile Rohstoffe zu ersetzen und damit CO₂ Emissionen zu reduzieren. Damit wird nicht nur die Klimabilanz der Metallurgie verbessert, sondern auch eine stabile, zukunftssichere Versorgung mit einem vielseitigen Rohstoff geschaffen.

• Defossilisierung
  Der entscheidende Vorteil: Grüner Kohlenstoff wird im Rückwärtskraftwerk gewonnen, indem rund 30 % des ursprünglich im Waldrestholz enthaltenen CO₂ langfristig gebunden und gespeichert werden. Während bei der herkömmlichen Stahlproduktion fossile Kohle eingesetzt wird, die durch Verbrennung zusätzliche CO₂-Emissionen verursacht, nutzt Grüner Kohlenstoff bereits gespeichertes CO₂. Damit wird kein fossiler Kohlenstoff abgebaut und der Atmosphäre wird kein „neues“ CO₂ zugeführt – ein klarer Schritt hin zu echter Defossilisierung und klimafreundlicher Stahlproduktion.
• Technische Vorteile
  Neben dem klimapositiven Effekt überzeugt Grüner Kohlenstoff durch seine Materialeigenschaften. Im Vergleich zu fossiler Kohle weist er deutlich geringere Schwefelgehalte und niedrigere Schwermetallkonzentrationen auf. Das führt zu weniger Emissionen und schont Produktionsanlagen. Gleichzeitig bietet er eine konsistente Qualität und verbesserte Verarbeitungseigenschaften, was eine zuverlässige und gleichbleibend hohe Performance in metallurgischen Prozessen sicherstellt.
• Wirtschaftliche Aspekte
  Auch wirtschaftlich bietet Grüner Kohlenstoff klare Vorteile. Als regional verfügbarer Rohstoff ermöglicht er stabile Preise und reduziert die Abhängigkeit von volatilen internationalen Kohlemärkten. Das sorgt für Planungssicherheit – ein entscheidender Faktor in einer global wettbewerbsintensiven Industrie. Darüber hinaus steigert der Einsatz von Grünem Kohlenstoff das Nachhaltigkeitsprofil von Unternehmen und verbessert deren Image bei Kund:innen, Partner:innen und Investor:innen, die zunehmend auf klimapositive Produktionsweisen achten.

Mit Grünem Kohlenstoff lassen sich metallurgische Prozesse nicht nur nachhaltiger, sondern auch technisch und wirtschaftlich effizienter gestalten. Damit wird er zum zentralen Baustein einer defossilisierten und klimafreundlichen Zukunft der Stahl- und Metallindustrie.

Die Metallurgie wird GRÜNdlich überdacht

Das Marktpotenzial

Der globale Markt für nachhaltigen Kohlenstoff in der Metallurgie wächst exponentiell:

• Europäischer Green Deal schreibt CO₂-Neutralität vor
• Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) der EU bevorzugt klimafreundliche Produkte
• Industrielle Nachfrage nach grünen Alternativen steigt kontinuierlich

Das Fazit

Die Metallurgie gehört zu den Branchen mit dem höchsten Energie- und Kohlenstoffbedarf – und damit auch zu den größten CO₂-Emittenten. Grüner Kohlenstoff eröffnet hier eine realistische Möglichkeit, fossile Kohle in der Stahl- und Metallproduktion zu ersetzen. Zwar wird der Kohlenstoff im Prozess verbrannt und setzt CO₂ frei, entscheidend ist jedoch: Es handelt sich nicht um fossilen, über Jahrmillionen gebundenen Kohlenstoff, sondern um biogenen Kohlenstoff aus nachwachsenden Rohstoffen. Dadurch wird kein zusätzliches „neues“ CO₂ in die Atmosphäre eingebracht, sondern ein klimafreundlicher Kreislauf geschaffen.

Neben diesem Beitrag zur Defossilisierung überzeugt Grüner Kohlenstoff auch durch seine technischen Vorteile wie geringere Schwefel- und Schwermetallgehalte sowie stabile Qualität. Wirtschaftlich sorgt die regionale Verfügbarkeit für mehr Versorgungssicherheit und Preisstabilität.

Damit wird Grüner Kohlenstoff zu einem wichtigen Baustein, um die Stahlproduktion nachhaltiger zu gestalten – und die Transformation der Metallurgie Schritt für Schritt klimafreundlicher umzusetzen.

Quellen und weiterführende Links

Interne Links:

• • Grüner Kohlenstoff: Der Schlüssel zur CO₂-Reduktion
  • Das Rückwärtskraftwerk: Die Zukunft der Energie
  • Kohlenstoffsenken: Lösungen für den Klimawandel
  • Klimapositives Bauen mit Grünem Kohlenstoff

Externe Quellen:

• Dekarbonisierung der Stahlindustrie – Europäische Investitionsbank
• Karbonisierung und Pflanzenkohle – Fraunhofer UMSICHT
• Grün-Kohle – neue energie
• Wasserstoff statt Kohle – Grüner Stahl der Zukunft – BDEW
• Biokohle für den industriellen Einsatz – Carbstream
• Stahl- und Metallindustrie – biochar zero

Wissenschaftliche Referenzen:

• Rita Khanna et al.: “Biochars in iron and steel industries” – Aktuelle Forschung zu Biokohle-Anwendungen in der Metallurgie
• EU Green Deal und Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM) – Rechtliche Rahmenbedingungen für nachhaltige Metallurgie