Verzicht auf neue mit Kohle befeuerte Stahlwerke bis 2030 ist halb so teuer wie der spätere Ausgleich ihrer Emissionen

Die Stahlproduktion war 2023 für rund 7 Prozent der weltweiten Emissionen verantwortlich – mehr als die jährlichen Emissionen der Europäischen Union. Kohlebasierter Stahl macht etwa 70 Prozent der weltweiten Produktion aus. Der Sektor wächst, insbesondere in Schwellenländern, die eine rasante Industrialisierung durchlaufen. Etwa die Hälfte aller geplanten Projekte basiert auf Kohle, und sobald sie gebaut sind, sind sie in der Regel jahrzehntelang in Betrieb, wodurch Emissionen bis weit in die 2060er Jahre hinein festgeschrieben werden.

„Wenn wir es ernst damit meinen, die Erderwärmung nach einem Überschießen auf 1,5 °C zurückzuführen, ist der Stahlsektor ein wirklich effektiver Bereich, in den jetzt investiert werden sollte, um erhebliche Emissionsminderungen zu erzielen“, erklärt die Hauptautorin Clara Bachorz vom PIK.

Das hinter der Studie stehende Team, darunter auch Forschende der Interdisciplinary Transformation University Austria, nutzte detaillierte Modelle der Stahlproduktion und Daten auf Anlagenebene, um Emissionsentwicklung und Investitionsbedarf des Sektors bis 2070 zu untersuchen. Es verglich Szenarien, in denen sich aktuelle Trends fortsetzen, mit Pfaden, bei denen der Temperaturanstieg bis Ende des Jahrhunderts auf 1,5 °C oder weniger zurückkehrt.

Politik muss den „Lock-in“ im Stahlsektor vermeiden

„Der entscheidende Unterschied für den Stahlsektor besteht darin, ob weiterhin mit Kohle befeuerte Anlagen gebaut und saniert werden oder ob sie durch sauberere Alternativen wie wasserstofffähige Stahlwerke oder das Recycling von Stahlschrott ersetzt werden“, so Bachorz. Das könnte bis 2070 insgesamt 73 Gigatonnen CO₂ einsparen: mehr als 60 Prozent der projizierten Emissionen für den Fall des fortgesetzten Baus von mit Kohle befeuerten Stahlwerken (114 Gigatonnen CO₂).

Das Team verglich anschließend die Kosten dieser Investitionsumlenkung mit dem, was vom Ergebnis her gleichwertige Maßnahmen zur Dekarbonisierung in anderen Wirtschaftssektoren oder zu CO₂-Entnahmen kosten. „Die Investitionssummen sind beträchtlich, aber angesichts des Ausmaßes der betroffenen Emissionen ist dies dennoch eine kosteneffiziente Wahl“, sagte der andere Hauptautor der Studie, Jakob Dürrwächter. „In einem Szenario, in dem wir die Erwärmung auf 1,5 °C zurückführen, werden alle kostengünstigen Optionen zur Emissionsminderung ausgeschöpft. Wenn wir es versäumen, den Stahlsektor jetzt zu dekarbonisieren, sind die verbleibenden Optionen für zusätzliche Einsparungen in anderen Sektoren doppelt so teuer.“

Die Modellierung in der Studie zeigt: In einem Szenario, in dem die Temperaturerhöhungen wieder auf 1,5 °C zurückgehen, muss man nicht nur bei neuen Anlagen auf Kohle verzichten, sondern überdies bestehende mit Kohle befeuerte Anlagen stilllegen und durch emissionsärmere Alternativen ersetzen. Die Anlagen müssten also kürzer laufen – insbesondere in China, wo die meisten erst kürzlich gebaut wurden.

„Hochöfen müssen in der Regel nach 20 Jahren erstmals neu zugestellt werden“, erklärt Dürrwächter. „Bei 10 Prozent der ursprünglichen Anlageninvestition ist eine Neuzustellung ohne Berücksichtigung von Emissionen wirtschaftlich rentabel. In Verbindung mit starken politischen Signalen bietet dies jedoch eine Gelegenheit, einen Ofen stillzulegen. Andererseits könnten Hochöfen, die im nächsten Jahrzehnt gebaut werden, Emissionen bis weit in die 2060er Jahre hinein festschreiben – selbst wenn man sie nur einmal neu zustellt.“

Indiens Entwicklung am wichtigsten für künftige Stahl-Emissionen

Der Studie zufolge verfügt Indien über die größte Pipeline an geplanten mit Kohle befeuerten Anlagen. Bei den meisten wurde noch nicht mit dem Bau begonnen. Dies schafft in diesem Jahrzehnt ein enges Zeitfenster, um Investitionen in emissionsärmere Technologien umzulenken.

Die Modellierung zeigt, dass allein in Indien 22 Gigatonnen CO₂ eingespart werden könnten, wenn 50 Milliarden Dollar an kurzfristigen Investitionen (2026–2030) von Kohlekraftwerken auf wasserstofffähige Anlagen umgelenkt würden. Dieser Übergang stößt jedoch auf finanzielle Hindernisse. Denn wasserstofffähige Anlagen erfordern höhere Vorabinvestitionen, und Schwellenländer sind in der Regel mit deutlich höheren Finanzierungskosten konfrontiert.

„Inwieweit ein rascher Übergang zu emissionsärmerem Stahl in Indien machbar ist, hängt stark von den Finanzierungsbedingungen ab. Internationale Finanzmittel, die das Investitionsrisiko senken, könnten den Ausbau der Wasserstoffstahlproduktion ermöglichen und verhindern, dass die Kapitalkosten unerschwinglich werden“, so PIK-Forscherin Bachorz.

Optimistisch stimmt: Jüngste Auktionen im Rahmen der indischen „National Green Hydrogen Mission“ ergaben niedrigere Preise als erwartet für auf grünem Wasserstoff basierendes Ammoniak. Das deutet laut Bachorz darauf hin, dass die Kosten für Stahlproduktion mit Wasserstoff schneller sinken könnten als erwartet. „Wenn sich Wasserstoff als günstiger erweist als bisher erwartet, könnte Indien anderen Schwellenländern eine Blaupause für den Sprung zur sauberen Stahlproduktion liefern.“