Was hat Stahl mit Wasserstoff zu tun?

Fast die Hälfte der Emissionen im Land Bremen werden durch das Stahlwerk verursacht. Das liegt daran, dass zur Herstellung von Roheisen und Stahl aus aufbereitetem Eisenerz (Eisenerzpellets) in den beiden Hochöfen des Stahlwerks Koks eingesetzt wird. Eisenerz ist der Rohstoff für Stahl und besteht zu hohen Anteilen aus Eisenoxiden und Eisencarbonaten. Das sind Eisenverbindungen mit Sauerstoff sowie Kohlenstoff und Sauerstoff. Eisenerz wird in Bergwerken abgebaut. Vor der Verhüttung wird es zu Eisenerzpellets aufbereitet, indem die Eisenoxide und -karbonate von einem Großteil des übrigen Gesteins getrennt werden. Koks wird aus Steinkohle hergestellt und besteht fast vollständig aus Kohlenstoff. Der Kohlenstoff wird benötigt, um bei den chemischen Prozessen, die im Hochofen stattfinden, den Sauerstoff vom Eisenerz zu trennen. Bei hohen Temperaturen bindet sich der Sauerstoff im Hochofen an die Kohle. Als Abfallprodukt entsteht am Ende zu großen Teilen CO₂, das in die Atmosphäre entlassen wird. Hier entsteht das CO₂ nicht (nur) durch Verbrennung fossiler Energieträger zur Gewinnung von Energie, sondern ist (auch) das Abfallprodukt einer chemischen Reaktion in einem industriellen Prozesses.

Etwa die Hälfte (52 %) des weltweiten CO₂ Ausstoßes werden bei der Gewinnung von Rohstoffen erzeugt – entweder zur Energiegewinnung für den Rohstoffabbau oder durch Prozessschritte, in denen durch eine chemische Reaktion CO₂ entsteht. Verwendet man für die Herstellung von neuem Stahl alten Stahlschrott statt Eisenerz, entfällt der CO₂ Ausstoß aus dem Hochofenprozess. Der Stahl muss dann aber unter Einsatz von elektrischer Energie geschmolzen werden.

Für die Bremer Stahlhütte ist ein Umbau vorgesehen. Die Hochöfen sollen durch Anlagen ersetzt werden, bei denen Wasserstoff genutzt wird, um den Sauerstoff vom Eisenerz zu trennen. Abfallprodukt wird dann Wasser (H₂O) sein. Allerdings werden große Mengen Wasserstoff benötigt. Wenn dieser mit erneuerbaren Energien hergestellt wird, kann die Stahlproduktion CO₂ neutral werden. Die CO₂ Bilanz von Produkten, in denen Stahl verwendet wird (z.B. Automobile, Eisenbahnschienen, Schiffe), wird dadurch verbessert. Zur Herstellung des Wasserstoffes können Elektrolyseure eingesetzt werden. Das sind Geräte, in denen aus Wasser mit Hilfe von elektrischem Strom Wasserstoff hergestellt werden kann. Abfallprodukt ist Sauerstoff.