Zukunftsinvestitionen - Kann Stahl nachhaltig sein?

Die Herausforderungen sind groß, die Marktlage mindestens angespannt. Viele Unternehmen der Metallindustrie haben sich dennoch auf den Weg gemacht, bei der Bearbeitung oder dem Handel mit Stahl ihren CO2-Fußabdruck zu reduzieren.

Die Unternehmen der Stahlindustrie sind derzeit auf vielen Feldern herausgefordert. Als Protagonisten der Schwerindustrie verzeichnen sie einen hohen Energieverbrauch und stoßen bei ihren Produktions- oder Bearbeitungsprozessen Kohlendioxid (CO2) aus. Vor dem Hintergrund des in der EU beschlossenen Kurses zur Klimaneutralität befinden sie sich in einem Transformationsprozess und müssen sich zugleich auf einem internationalen Markt behaupten, der sie unter Preisdruck setzt. Gleichwohl – oder vielleicht auch gerade deshalb – haben die Unternehmen in der Region schon Maßnahmen gestartet, um Schritte in Richtung Klimaneutralität und Dekarbonisierung zu unternehmen.

Vor großen Herausforderungen steht etwa das Unternehmen Karl Diederichs GmbH & Co. KG, bekannt unter dem Namen Dirostahl. Die Freiformschmiede-Gruppe betreibt 60 Öfen sowie Schmiedepressen, Ringwalzwerke und Schmiedehämmer. Der Gasverbrauch liegt bei rund 120 bis 150 Gigawattstunden pro Jahr, der Ausstoß an CO2 beträgt rund 25.000 bis 30.000 Tonnen per anno. Als Reaktion auf den Ukraine-Krieg und die massiv gestiegenen Energiepreise habe man seit 2022 verstärkt an der Reduzierung des Energieverbrauchs gearbeitet, sagt CEO Markus Lüke. Dazu wurden unter anderem der Betrieb in den Öfen optimiert, Ofenabwärme zu Heizzwecken benutzt, Photovoltaikanlagen installiert oder in moderne und energiesparende Anlagentechnik investiert. Zudem kann Dirostahl von den Stahlwerken CO2-reduzierten Stahl zu etwas höheren Preisen beziehen. „Die Nachfrage aufseiten unserer Kunden ist eindeutig da, aber man prüft natürlich die Kosten und Preise“, betont Lüke.

Zudem bezieht die Dirostahl-Gruppe seit August 2022 zu hundert Prozent grünen Strom. Dadurch spart das Unternehmen jedes Jahr rund 6.000 Tonnen CO2 ein. Und zur Überprüfung der eigenen Energieverbrauchskennzahlen und damit der CO2-Emissionen hat Dirostahl ein Energiecontrolling etabliert, das an mehr als 1.000 Messstellen Daten sammelt und auf mögliche Schwachstellen hinweist. Überdies setzt das Unternehmen seit Kurzem Künstliche Intelligenz (KI) ein, um bei der Fertigung von Stahlteilen die Öfen möglichst effizient zu betreiben. „Der Warmbetrieb lebt von der Füllung“, sagt Geschäftsführer Dr. Roman Diederichs. Die KI soll dafür sorgen, dass bei der Befüllung der Öfen die Geometrie der Teile optimal abgebildet wird und optimale Ofenfüllungen erreicht werden.

Aufgrund dieser Maßnahmen sei es gelungen, den Gasverbrauch im Unternehmen um etwa 20 Prozent zu senken und beim Strom zwischen acht und zehn Prozent weniger zu verbrauchen, betont Lüke. „Und diese Maßnahmen gehen immer weiter.“ Das Unternehmen sei bei der Einsparung von Energie auf einem guten Wege. Was das Thema Dekarbonisierung anbelangt, seien die Hürden aber ungleich höher. „Die Dekarbonisierung ist ein dickes Brett“, gesteht Diederichs, der auch Vizepräsident der Bergischen IHK ist.

Das ist für die Verantwortlichen bei Dirostahl allerdings kein Grund, die Hände in den Schoß zu legen, vielmehr sieht sich das Unternehmen als „Vorreiter in der Branche“. So hat Dirostahl in den vergangenen Monaten einen Treibhausgasbericht erstellt, der in diesem Sommer nach ISO 14064 und 14067 verifiziert wurde. Gegenüber den Kunden kann damit nun für jedes Schmiedestück ein Product-Carbon-Footprint (PCF) berechnet und eine PCF-Bescheinigung ausgestellt werden.

Auch der Zangenhersteller Knipex C. Gustav Putsch KG setzt umfangreiche Maßnahmen zur Erreichung der Klimaziele um. „Ziel ist die Halbierung unserer Treibhausgasemissionen bis 2030 gegenüber dem Jahr 2020. Bis spätestens 2045 möchten wir klimaneutral sein“, sagt die Nachhaltigkeitsbeauftragte des Wuppertaler Unternehmens, Barbara Meimeth. Durch die vollständige Umstellung auf grünen Strom und Biogas wurden die Emissionen seit 2020 bereits um ein Viertel gesenkt. Im vergangenen Jahr wurden 13.219 Tonnen CO2 emittiert, in 2021 waren es noch fast 24.400 Tonnen CO2 – eine Reduzierung um nahezu 50 Prozent bei gleichzeitigem Unternehmenswachstum. Die spezifischen Treibhausgasemissionen – also den durchschnittlichen CO2-Ausstoß pro Zange – hat Knipex binnen drei Jahren von 1,48 Kilogramm auf 0,79 Kilogramm CO2-Äquivalent (CO2e) nahezu halbiert.

Bei der Berechnung des CO2-Ausstoßes wird nach drei sogenannten „Scopes“ (Geltungsbereichen) unterschieden – damit wird bilanziert, ob das CO2e direkt durch das Unternehmen (Verbrauch von Primärenergie wie Gas, Öl, Treibstoffe), indirekt durch den Stromerzeuger oder indirekt durch vor- und nachgelagerte Aktivitäten (Herstellung bezogener Güter, Transport, Abfallverwertung, Dienstreisen, Pendeln der Mitarbeiter) entsteht.

„Wir nehmen uns das jeweils größte Einsparpotenzial, also die dicken Brocken, vor“, sagt Meimeth. „Da wir im Scope 1 und im Scope 2 nahezu alle Emissionen auf null gesetzt haben, ist unser Fokus jetzt auf den Scope 3-Emissionen (98,1 Prozent). Den Löwenanteil machen hier die Emissionen für den eingesetzten Zangen-Stahl aus. Seit 2022 sind wir mit unseren Lieferanten im Gespräch, um Lösungen für emissionsärmere Stähle zu finden, und stellen unsere Produktion sukzessive auf den Einsatz von sogenanntem Grünstahl um“, erklärt Benjamin Eggert, Betriebsleiter der Knipex-Rohteilfertigung.

Im vergangenen Jahr hat Knipex zwei neue Photovoltaikanlagen in Betrieb genommen und seine Anlagenkapazität um über 60 Prozent auf 256 Kilowatt-Peak gesteigert. Mit dem selbsterzeugten Solarstrom werden auch die 13 firmeneigenen E-Tankstellen gespeist. Zwei davon sind öffentlich und alle Mitarbeiter können ihre privaten E-Fahrzeuge hier kostenfrei laden.

Um den Energie- und Ressourceneinsatz kontinuierlich und systematisch zu senken, hat Knipex 2014 ein Energie- und Umweltmanagementsystem nach ISO 50001 und 14001 eingeführt. Gemeinsam mit Stahllieferanten und Schrottentsorgern wurde die bisherige lineare „Stahl- und Schrottroute in einen Kreislauf überführt“, berichtet die Nachhaltigkeitsbeauftragte. So wird etwa Gratschrott, der bei der Zangenfertigung anfällt, vom Entsorger direkt zum Stahlwerk gefahren und dort zu neuem Zangenstahl eingeschmolzen.

Ende 2023 wurden in einer von zwei Härteanlagen 36 hocheffiziente Brenner eingebaut, die auch mit Wasserstoff betrieben werden können. Da diese Energieform bislang noch nicht zur Verfügung steht, werden die Brenner zunächst bis auf weiteres mit Gas betrieben.

Ein Stahlgroßhändler wie die Ernst Krebs KG aus Solingen setzt bei der CO2-Reduzierung vor allem auf die vorgelagerten Prozesse, also die Kontakte zu seinen wesentlichen Stahllieferanten. „Die Stahlherstellung ist nun einmal ein sehr emissionsreicher Prozess“, sagt der Nachhaltigkeitsbeauftragte von Stahl Krebs, Niklas Disch. Durch den Einsatz von Öko-Strom, höhere Recyclingquoten, den Einsatz von Bio-Gasen oder ein effizientes Energiemanagement könnten die Lieferanten CO2-Einsparungen in einzelnen Werkstoffgruppen von gut 90 Prozent erreichen, betont Disch.

Gemeinsam mit dem Messerhersteller Zwilling habe man deshalb ein Pilotprojekt mit Outokumpu, einem Erzeuger rostfreier Edelstähle, gestartet. Die unter dem Namen „Circle Green“ vermarkteten Stahlsorten seien von der Qualität mit den marktüblichen Stählen identisch, allerdings hätten sie einen erheblich geringeren CO2-Fußabdruck als vergleichbare Produkte. Insbesondere komme der Stahlproduktion zugute, dass „Stahl unendlich oft recycelbar ist“, sagt der geschäftsführende Gesellschafter Daniel Krebs. Das sei anders als bei Produkten wie Kunststoff. Durch die Rückführung eines sortenreinen Schrotts in den Produktionsprozess könne ein „großes Einsparpotenzial“ gehoben werden.

Wie wichtig Einsparungen gerade in diesem Bereich sind, macht Nachhaltigkeitsbeauftragter Disch deutlich: „Die Stahlproduktion ist weltweit für sieben bis neun Prozent der CO2-Emissionen verantwortlich, und das Rohmaterial ist einer der größten Hebel zur Senkung des CO2-Fußabdrucks metallischer Bauteile.“ Die Dekarbonisierung in der Stahlherstellung hat allerdings ihren Preis, der wiederum bei den Kunden Akzeptanz finden muss, räumt Krebs ein. Hier bemühe man sich, in „partnerschaftlicher Zusammenarbeit“ Lieferanten und Kunden von den Vorzügen eines besonders CO2-reduzierten Stahls zu überzeugen. Die Herstellung von CO2-reduziertem Stahl sei zudem für viele Kunden noch ein recht „neues Thema“. Erschwerend komme hinzu, dass die Konjunktur derzeit nicht sonderlich gut ist und manche Unternehmen angesichts der schwierigen Marktlage für das Thema nicht empfänglich seien.

Ergänzend zum Bezug des CO2-reduzierten Stahls hat das Solinger Unternehmen in den vergangenen Jahren auf den Ausbau der Photovoltaik gesetzt. „Wir produzieren über Photovoltaik dreimal so viel Strom, wie wir brauchen“, betont Geschäftsführer Krebs. Die Beleuchtung wurde umgestellt, die Gabelstapler wechselten von Gas- auf Strombetrieb.

Auf mehreren Feldern engagiert sich auch das Remscheider Hazet-Werk – Hermann Zerver GmbH & Co. KG bei der Reduzierung von CO2. Der Werkzeughersteller nahm im Frühjahr 2022 einen Wärmepumpentrockner in Betrieb, der den Gasverbrauch seiner Heizungsanlage deutlich reduziert. Der Ofen, der als letzten Produktionsschritt bereits beschichtete Werkzeuge oder Werkzeugkomponenten trocknet, verbraucht pro Jahr 27.121 Kilowattstunden Energie. Beim alten gasbetriebenen Trockner waren es noch 178.281 Kilowattstunden pro Jahr. „Die Ersparnis an Kohlendioxid liegt bei 28,1 Tonnen pro Jahr“, sagt Carsten Scholz, Leiter für Marketing und Werbung in dem Unternehmen.

Zudem investiert Hazet Geld, um in einem Haftwassertrockner weniger Energie zu verbrauchen. Dazu soll Prozessabluft aus einem Pulver-Einbrennofen umgeleitet und damit der Gasverbrauch gesenkt werden. Die Anlage soll im Sommer 2025 ihre Arbeit aufnehmen. Geplanter Einspareffekt: 62,2 Tonnen CO2 weniger pro Jahr. „Wir haben uns die Frage gestellt: ‚Was können wir tun, um unabhängiger vom Gas zu werden?‘“, erklärt Scholz.

Im Bereich der Schmiedehämmer soll überdies mittels Induktionserwärmung das Material nur dort erwärmt werden, wo es im Fertigungsprozess notwendig ist. Zudem wird im Winter die Abwärme aus Druckluftkompressoren in die Schmiede umgeleitet, um Heizenergie zu sparen. Seit 15 Jahren bezieht Hazet ausschließlich grünen Strom, zudem investiert es in zwei Photovoltaikanlagen, die Anfang 2025 in zwei Werken in Betrieb gehen sollen.

Bei der Beschaffung der Roh- und Hilfsstoffe achtet Hazet auf Nachhaltigkeit und bevorzugt Lieferanten aus Deutschland, die dem Umweltschutz, den Arbeitsbedingungen und der Ressourcenschonung einen hohen Stellenwert einräumen. Um die Umwelt zu schonen, favorisiert der Werkzeughersteller kürzere Transportwege und bezieht seinen Stahl aus Deutschland.

Beim Remscheider Panzerkettenhersteller KNDS Deutschland Tracks GmbH setzt man unter anderem auf die kontinuierliche Einsparung von Gas und Strom. So seien im vergangenen Jahr immerhin acht Megawattstunden Strom in der Stahlgießerei und 2,4 Megawatt Gas eingespart worden, sagt der Leiter des KNDS-Werks am Standort in Lüttringhausen, Stephan Schuba. Das sei für das Unternehmen ein wichtiger Schritt gewesen, da sich die Stromkosten verdoppelt und die Kosten für Gas um gut ein Viertel angestiegen seien. So hat KNDS Tracks ein etabliertes Energiemanagementsystem eingeführt, alte Technologie wird laufend ausgetauscht.

Bei den Kompressoranlagen wird die erzeugte Wärme als Abluft zum Erhitzen des Duschwassers in den Sozialräumen der Mitarbeiter genutzt. Und Kühlwasser, das im Produktionsprozess erwärmt wird, wird in der Maschinenhalle zum Heizen genutzt. Für das Schmelzen des Stahls werden moderne Elektrolichtbogenöfen genutzt, die es erlauben, den energieintensiven Prozess komplett zu elektrifizieren. Durch die Verbesserung der Produktionsprozesse sei es gelungen, den Anteil der Nachbearbeitung auf 20 bis 30 Prozent zu senken. Das helfe, Energie- und Materialkosten zu sparen. Und mit der Aufbereitung und dem Wiedereinschmelzen von Stahlschrott und Kreislaufmaterial setzt das Unternehmen auf den Recyclinggedanken und die Wiederverwendung des Rohstoffes. Durch all diese Maßnahmen sei es gelungen, den Ausstoß von Kohlendioxid „im Schnitt pro Jahr um 75 Tonnen an CO2 zu senken“, unterstreicht Schuba.

Um den Abschied von den fossilen Energieträgern zu schaffen, seien „sehr viele Investitionen in neue Anlagen notwendig“, erklärt Geschäftsführer Musbah Al-Mansour. Fünf bis zehn Prozent des Umsatzes investiere man jedes Jahr in neue Anlagen, um die Firma weiter zu modernisieren, die Ausbringung zu steigern und unter anderem den CO2-Ausstoß im Betrieb zu reduzieren. Gerade in jenen Produktionsprozessen, die auf mehr als 1.000 Grad Celsius angewiesen seien, könne Strom „nur begrenzt“ eingesetzt werden, sagt Schuba. „75 Prozent des jetzigen Erdgasverbrauchs können wir auf Strom umstellen“, rechnet der Werksleiter vor.

Die Umstellung auf Wasserstoff ist für KNDS derzeit keine wirtschaftliche Option, weil dieser Schritt aufgrund des damit verbundenen höheren Strombedarfs aktuell „unbezahlbar“ ist und die Infrastruktur dazu bislang nicht vorhanden ist, betont Schuba. Geschäftsführer Al-Mansour sieht in dieser Frage vor allem die Bundespolitik gefordert. Sie müsse den energieintensiven Unternehmen sagen, „wo es hingeht“. Davon hingen die Entwicklung der Firmen und die weiteren Investitionsentscheidungen ab.

Wo die Rahmenbedingungen herausfordernd sind, kann es nicht schaden, Unterstützung durch Expertinnen und Experten zu erhalten. Hilfestellung beim Weg in die Post-Carbon-Zukunft bietet da der in Remscheid ansässige gemeinnützigen Think Tank Future Cleantech Architects (FCA). Neben politischen Entscheidungsträgern und staatlichen Institutionen arbeitet die Organisation im Rahmen von Forschungsprojekten auch immer wieder mit Unternehmen zusammen, die sich auf den Weg zur CO2-Neutralität machen und damit ihre Zukunftsfähigkeit in einem internationalen Markt sichern wollen. Zielder Kooperationen sei es, den Unternehmen und möglichst auch der jeweiligen Branche „nah an der Praxis und nah an den echten Problemen“ orientiert zu helfen.

Von den Unternehmen, mit denen die Denkfabrik im Austausch ist, machten jene aus der Stahlindustrie „einen hohen Anteil“ aus. Das hänge auch mit der regionalen Verankerung der Denkfabrik im Bergischen Land und NRW zusammen. Dabei stellt FCA-Gründer Peter Schniering ein deutlich wachsendes Interesse auch bei kleinen und mittelständischen Unternehmen fest: „Die Nachfrage nach inhaltlichem Austausch ist auf jeden Fall gestiegen – da ist es auch wichtig, dass wir sehr pragmatisch und wissensbasiert an die Sache gehen. Wir kommen nicht mit dem erhobenen Zeigefinger“, betont er. Es gehe darum, „Märkte zu transformieren und gleichzeitig Wertschöpfung vor Ort weiter zu ermöglichen“.

Vor dem Hintergrund der politischen Zielsetzung, in den kommenden 20 bis 30 Jahren Klimaneutralität zu erreichen, gebe es bei den Unternehmen „einen hohen Handlungsdruck“. Zudem sei spätestens seit dem Ausbruch des Ukraine-Krieges deutlich geworden, wie wichtig es ist, sich von einseitigen Energieabhängigkeiten zu verabschieden und auf den Wandel einzustellen. „Die Transformation passiert weltweit, weil manche nachhaltige Technologien so stark an Wettbewerbsfähigkeit gewinnen“, betont Schniering. Gerade familiengeführte Unternehmen hätten „ein inhärentes Interesse, diese Transformation wirtschaftlich hinzubekommen“.

Angesichts des hohen Energiebedarfs und der CO2-Emissionen sei die Stahlbranche neben Sektoren wie der Zement- und Baustoffindustrie oder der Luft- und Schifffahrt besonders herausgefordert. „In diesen Feldern gibt es größtenteils noch keine marktreifen Lösungen“, gesteht Schniering. Der in der Öffentlichkeit oft favorisierte Wasserstoff könne zwar in der Stahlerzeugung „andere Teile des bisher fossil betriebenen Prozesses ersetzen“. In der Stahlbearbeitung – etwa in Stahlschmieden – sei der Einsatz von Wasserstoff aber schwierig. Es fehle an der Infrastruktur; die Versorgung mit grünem Wasserstoff zu konkurrenzfähigen Preisen sei derzeit nicht in Sicht.

Den Mittelstand sieht Schniering dabei – allen Unkenrufen zum Trotz – für den Transformationsprozess durchaus gut aufgestellt. Mittelständische Unternehmen verfügten über „eine hohe Innovationskapazität und eine hohe Anpassungsfähigkeit“, was sie auch bei der Gasmangellage infolge des Ukraine-Krieges bewiesen hätten. „Diese ganze Transformation birgt für das Bergische Land und die Unternehmen ein sehr großes Potenzial, weil sie an Schnittstellen sitzen und Produkte für diese Schnittstellen bauen, die für diese Transformation notwendig sein werden.“ Das betreffe unter anderem Branchen wie den Maschinenbau, Anlagentechnik oder Chemie.

Text: Michael Bosse