Grüne Metalle: Autoindustrie auf dem Weg zur Nachhaltigkeit
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In der Autoindustrie dreht sich derzeit vieles um die Elektromobilität. Neben der Enwicklung neuer Modelle, Fahrerassistenz und Antrieben der Zukunft kämpfen Autohersteller und Zulieferindustrie auch darum, den eigenen CO₂-Ausstoß auf ein Minimum reduzieren. Gerade Stahl und Aluminium kommt dabei eine zentrale Bedeutung zu.
Der Grund, weshalb die beiden Metallarten so stark in den Fokus rücken, liegt auf der Hand. Ein Elektroauto besteht zu rund einem Fünftel aus Stahl, denn neben der Karosse bestehen zahlreiche Fahrwerksteile und Komponenten aus dem Schwermetall. Nicht anders sieht es mit Aluminium aus, denn überall, wo Gewicht eingespart werden soll und andere Leichtbaustoffe entweder technisch nicht einsetzbar oder zu teuer sind, wird im Automobilbau dieses Leichtmetall verarbeitet.
Neue Produktionsmethoden für umweltfreundlichen Stahl
Das Problem sind dabei weniger die Materialien an sich, sondern der große Energieeinsatz bei ihrer Produktion: Im Hochofen entstehen bei der Herstellung von einer Tonne Stahl im Schnitt rund zwei Tonnen CO₂. Das lässt sich deutlich reduzieren, wenn statt der koksbasierten Herstellung das Direktreduktions- und Elektrostahlverfahren miteinander kombiniert werden. Im erdgasbasierten Direktreduktionsverfahren lösen Kohlenmonoxid und Wasserstoff den Sauerstoff aus dem Eisenerz.
Im Elektrolichtbogenofen wird das reduzierte Eisen zusammen mit Restmetallen zu Stahl in der gewünschten Qualität verschmolzen. Werden bei dieser Reduktion statt wie in der Vergangenheit Erdgas nunmehr grün produzierter Wasserstoff und andere erneuerbare Energien für den Betrieb des Ofens genutzt, lassen sich die Emissionen deutlich senken. „Mercedes-Benz arbeitet mit all seinen Partner an der Dekarbonisierung der Stahllieferkette, um die nachhaltige Transformation der Automobilbranche voranzutreiben“, erläutert Gunnar Güthenke, bei Mercedes für den Einkauf verantwortlich: „Die wachsende Verfügbarkeit von grünem Stahl ermöglicht es uns, sukzessive CO₂-reduzierten Stahl sowie nahezu CO₂-freien Stahl in unsere Fahrzeuge zu bringen.“ So will Mercedes will bis Ende des Jahrzehnts mehr als 200.000 Tonnen CO₂-reduzierten Stahl von seinen verschiedenen Zulieferern bei der Produktion von neuen Modellen verarbeiten – überaus positiv für die Energiebilanz des Fahrzeugs.
Zunächst werden die neuen Produktionsmethoden in Europa und speziell in Deutschland eingesetzt; sollen aber dann auf die anderen Fertigungsanlagen in Asien und den Vereinigten Staaten ausgerollt werden. So will die Sternenmarke bis zum Ende des Jahrzehnts die durchschnittlichen CO2-Emissionen pro Fahrzeug in der Neuwagenflotte im Vergleich zu 2020 mindestens halbieren.
Mercedes-Benz: Vorreiter in der Verwendung von grünem Stahl
Doch mit Stahl allein ist es nicht getan, denn fast identisch verhält es sich mit Aluminium. Zusammen mit der Firma Hydro arbeitet Mercedes daran, auch hier große Mengen an Energie und damit CO₂ einzusparen. Hydro bringt das CO₂-arme Leichtmetall mit einem Anteil von mindestens einem Viertel Altbestandteilen in diesem Jahr in erste Strukturgussbauteile für den Rohbau. Die so hergestellten Komponenten weisen einen Fußabdruck von 2,8 Kilogramm CO₂ pro Kilogramm Aluminium auf. „Damit reduzieren wir den CO₂-Fußabdruck des Aluminiums um fast 70 Prozent gegenüber dem europäischen Durchschnitt“, erläutert Mercedes-Produktionsvorstand Markus Schäfer, „zu den ersten Modellen, die mit dem nachhaltigeren Material ausgestattet werden, gehören unser EQS sowie der EQE.“
Mercedes ist nicht der einzige Autohersteller, der um jedes Gramm CO₂ kämpft. Die Salzgitter AG will als Hauptzulieferer von Volkswagen Stahl deutlich energieeffizienter als bisher nutzen. Bis zum Jahr 2033 sollen bei der Stahlfertigung 95 Prozent der CO₂-Emissionen eingespart werden. Erste Modelle mit dem grünen Stahl kommen ab Ende 2025 auf die internationalen Märkte. Im Unterschied zur verbreiteten Roheisenproduktion mittels Hochöfen auf Kohlenstoffbasis will die Salzgitter AG künftig in einem neuen Verfahren Stahl mit grünem Wasserstoff und erneuerbaren Energien herstellen. Dafür werden in Salzgitter Wasserstoffelektrolyseure, Direktreduktionsanlagen und Elektroöfen errichtet.
BMW: Grüner Stahl und Aluminium für zukünftige Modelle
Auch BMW arbeitet mit Hochdruck daran, in seinen zukünftigen Modellen grünen Stahl und grünes Aluminium zu verbauen. Zwei Drittel des in der Gießerei Landshut verwendeten Aluminiums stammen dabei aus einem eigens kreierten Recycling-Kreislauf, davon wiederum knapp zwei Drittel aus einem Gießerei-eigenen System. So will BMW bis 2030 die CO₂-Emissionen des Fahrzeugs über den gesamten Lebenszyklus inklusiv Lieferkette, Produktion und Kundennutzung im Vergleich zu 2019 um mindestens 40 Prozent reduzieren. Doch es geht bei der BMW Group auch ein paar Nummern kleiner. Wer sich für das elektrische Mini Cabrio entscheidet, kann seit Kurzem eine Alufelge bestellen, die komplett aus wiederverwendetem Aluminium hergestellt wurde. Entwickelt wurde die Alufelge des Mini Cooper in Zusammenarbeit mit Felgenhersteller Ronal.
Ford: Modernste Fertigungsmethoden für weniger CO2
Ford setzt in seinem neu eröffneten Kölner Electrification Center auf modernste Fertigungsmethoden. Durch energieeffiziente Lösungen sollen pro Jahr mehr als 2000 Tonnen CO₂ sowie mehr als 2600 MWh an elektrischer Energie einspart werden. Bis 2030 will Ford mindestens zehn Prozent Aluminium- und Stahlkontingente zu kaufen, die bei der Gewinnung und Verarbeitung keine CO₂-Emissionen verursachen.
Sue Slaughter, Ford Einkaufsleiterin für Nachhaltigkeit in der Lieferkette: „Verbesserungen innerhalb unserer Lieferkette sind entscheidend. Mit dem Einsatz von klimaneutralem Stahl werden wir einen signifikanten Schritt zur Verringerung des CO₂-Fußabdrucks unserer Fahrzeuge gehen.“ Der Hyundai Konzern will bei seiner Fertigung ebenfalls nachhaltiger werden und führte jüngst neue Richtlinien für seine Zulieferer ein, um deren Treibhausgasemissionen bei der Fahrzeugproduktion von Modellen der Marken Hyundai, Kia und Genesis zu reduzieren und diese in Richtung Kohlenstoffneutralität zu unterstützen. Schrittweise wird die Stahlfertigung der Koreaner bis zum Jahre 2030 auf grünen Stahl umgestellt, wodurch die Kohlenstoffemissionen auf ein Drittel reduziert werden sollen.
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