Die Stahlindustrie vollzieht eine „entscheidende“ Verlagerung hin zu niedrigeren Preisen

Der neue Bericht von Global Energy Monitor (GEM) zeigt, dass 43 Prozent der geplanten Stahlproduktionskapazität jetzt auf der Elektrolichtbogenofentechnologie (EAF) basieren, während 57 Prozent kohlebasierte Hochofen-Basissauerstofföfen (BF-BOF) verwenden würden ).

Laut GEM stellt dies eine wesentliche Änderung gegenüber dem Vorjahr dar, als nur 33 Prozent der geplanten Kapazität für die Nutzung von EAF vorgesehen waren, gegenüber 67 Prozent für die Nutzung von BF-BOF. Dem Bericht zufolge markiert dies einen „entscheidenden“ Wandel für die Branche:

„Das letzte Jahr war entscheidend für die Dekarbonisierung der Schwerindustrie. Stahl hat sich von der Trägheit zum Fortschritt entwickelt.“

Trotz dieser Verschiebung bleibt die Branche hinter dem zurück, was nötig wäre, um die Erwärmung unter 1,5 °C zu halten, stellt GEM fest und verweist auf das Netto-Null-Ziel-Szenario der Internationalen Energieagentur (IEA) bis 2050. Dies erfordert, dass bis 2050 mehr als die Hälfte (53 Prozent) der Stahlproduktionskapazität EAF nutzt.

Darüber hinaus sieht das IEA-Szenario eine Kürzung der Kohlekapazität sowie die Stilllegung oder Streichung von 347 Mio. Tonnen (Mt) vor. Im Gegensatz dazu wuchs die Kapazität der in der Entwicklung befindlichen Kohlestahlprojekte im Jahr bis März 2023 um 8 Prozent, sagt GEM.

Der Bericht betont, dass bis 2025 keine weiteren Reinvestitionen in die BF-Stahlproduktion getätigt werden sollten, um eine langfristige Kohlenstoffbindung zu vermeiden und das Risiko verlorener Vermögenswerte zu minimieren.

Laut GEM hat es im vergangenen Jahr eine deutliche Verschiebung im Anteil der kohlebasierten und kohlenstoffärmeren Formen der geplanten Stahlproduktionskapazität gegeben.

Im März 2022 entsprachen die geplanten neuen Stahlproduktionskapazitäten der weltweit bestehenden Flotte: 67 Prozent BF-BOF in Planung und 68 Prozent BF-BOF in Betrieb, gegenüber 33 Prozent EAF in Planung und 32 Prozent EAF in Betrieb.

Dem Bericht zufolge waren jedoch im März 2023 rund 57 Prozent der geplanten Kapazität BF-BOF und 43 Prozent größtenteils gas- und strombasierte EAF. Dies sei eine „bedeutende“ Veränderung, sagt GEM und fügt hinzu, dass dies zeige, dass die Branche beginne, sich „der Realität der Dekarbonisierung“ zu stellen.

Unternehmen müssen bei ihren Netto-Null-Plänen ehrgeizigere Ziele verfolgen. Zu viele verwenden falsche Narrative über den Bedarf an Kohle in der Stahlproduktion und den Stand emissionsarmer Stahlproduktionstechnologien.

Caitlin Swalec, Programmdirektorin für Schwerindustrie, Global Energy Monitor

Die Anzahl der angekündigten EAF-Entwicklungen ist im letzten Jahr um 68 Prozent gestiegen, wobei sich eine Kapazität von 286 Millionen Tonnen pro Jahr (Mtpa) in der Entwicklung befindet, verglichen mit nur 170 Mtpa im Vorjahr.

Von der vor 2021 angekündigten neuen Entwicklungskapazität nutzen 78 Prozent die BF-BOF-Technologie und 22 Prozent EAF. Seit 2021 verwenden 48 Prozent BF-BOF und 52 Prozent EAF.

Auch bei der Betriebskapazität ist laut GEM eine Verschiebung zu beobachten. In seinem früheren Bericht, der den Zeitraum bis März 2021 abdeckte, nutzten etwa 68 Prozent der Betriebskapazität BF-BOF, 31 Prozent EAF und weniger als 1 Prozent offene Herdöfen. Seitdem waren 57 Prozent der Projekte, die online gingen, BF-BOF und 43 Prozent EAF.

Doch trotz dieser Verschiebung sowohl bei Neuentwicklungen als auch bei der Betriebskapazität ist die Branche immer noch weit von dem Zeitplan entfernt, der erforderlich ist, um den EAF-Schwellenwert von 53 Prozent der IEA bis 2050 zu erreichen, sagt GEM.

Unter Berücksichtigung eines prognostizierten Anstiegs der weltweiten Stahlnachfrage um 12 Prozent bis 2050 müssten etwa 347 Mio. Tonnen BF-BOF-Kapazität stillgelegt oder gestrichen und rund 610 Mio. Tonnen EAF-Kapazität hinzugefügt werden, um den Schwellenwert der IEA von 53 Prozent zu erreichen.

Um diesen Zeitplan einzuhalten, sollten bestehende BF-BOF-Kapazitäten stillgelegt, in der Entwicklung befindliche Kapazitäten eingestellt und BF-BOF-Pläne durch alternative Technologien, hauptsächlich direkt reduziertes Eisen-EAF, ersetzt werden, heißt es in dem Bericht.

Während das Wachstum von EAF im Allgemeinen als positives Zeichen für die Umstellung auf kohlenstoffärmeren Stahl gewertet wird, hängt die Kohlenstoffintensität der Produktion auch von der Stromquelle ab, die zum Antrieb des Prozesses verwendet wird, und von der Art des Eisenrohstoffs.

Insgesamt ist die Eisen- und Stahlindustrie für 11 Prozent der globalen Kohlenstoffemissionen und 7 bis 9 Prozent der globalen Treibhausgasemissionen verantwortlich.

Laut GEM-Berechnungen beliefen sich die Emissionen des Stahlsektors seit 2019 durchschnittlich auf etwa 3,7 Milliarden Tonnen Kohlendioxid (GtCO2) pro Jahr. Das sind mehr als alle Pkw auf der Erde.

Laut dem Global Steel Plant Tracker (GSPT) von GEM, der 92 Prozent der globalen Stahlproduktionskapazität abdeckt, verwenden etwa 62 Prozent (1.397 Mio. tpa) der aktuellen globalen Rohstahlkapazität BOF, 29 Prozent (665 Mio. tpa) EAF und <1 pro Jahr Cent (<6 Mio. tpa) verwendet Öfen mit „offenem Herd“.

Laut einem Benchmarking-Bericht aus dem Jahr 2022 stammten etwa 86 Prozent der Stahlemissionen aus der BF-BOF-Produktion und 15 Prozent aus der EAF-Produktion.

(Die Berücksichtigung der Methanemissionen aus dem metallurgischen Kohlebergbau könnte den gemeldeten CO2-Fußabdruck der Stahlindustrie um bis zu 27 Prozent erhöhen.)

Um dem Netto-Nullpunkt-Szenario der IEA bis 2050 für 1,5 °C zu entsprechen, müssten die direkten Emissionen der Eisen- und Stahlindustrie bis 2030 auf 1,8 Gt CO2 und bis 2050 auf 0,2 Gt CO2 sinken.

Im Jahr 2020, als die Covid-19-Pandemie zuschlug, ging die Stahlnachfrage nach Angaben des Weltstahlverbandes um 0,2 Prozent zurück, bevor sie sich 2021 wieder um 2,8 Prozent erholte. Der Krieg in der Ukraine und die Herausforderungen im Zusammenhang mit der Inflation führten dazu, dass die Nachfrage im Jahr 2022 erneut zurückging , um etwa 2,3 Prozent.

Laut der World Steel Association wird die Nachfrage nach Stahl voraussichtlich um 2,3 Prozent auf 1.822,3 Mio. Tonnen im Jahr 2023 und erneut um 1,7 Prozent im Jahr 2024 auf 1.854 Mio. Tonnen steigen. Um die Emissionen zu senken und gleichzeitig der steigenden globalen Nachfrage gerecht zu werden, muss die Industrie auf kohlenstoffarme Produktionsformen umsteigen.

Der GEM-Bericht stellt fest, dass die Einbeziehung der CO2-Abscheidung, -Nutzung und -Speicherung (CCUS) bei diesem Übergang zwar „von entscheidender Bedeutung“ ist, es jedoch „wesentlich ist, Vorsicht walten zu lassen“, um zu verhindern, dass Stahlhersteller allein angesichts von CCUS mehr in kohlenstoffintensive Produktion investieren kann nicht als „umfassende Dekarbonisierungslösung“ für die Industrie dienen.

Aber wenn die Reinvestitionen in die BF-Stahlproduktionskapazität über 2025 hinaus fortgesetzt würden, wären „große Durchbrüche“ bei CCUS die einzige Möglichkeit für den Sektor, im Einklang mit dem IEA-Pfad Netto-Null zu erreichen, Caitlin Swalec, Programmdirektorin für Schwerindustrie bei GEM und Hauptautor des Berichts erzählt Carbon Brief. Sie sagt:

„Das bedeutet, dass CCS/CCUS im kommerziellen Maßstab realisierbar und umfassend implementiert wird. Der IEA-Pfad lässt Raum, dass bis 2050 nicht mehr als 5 Prozent der BF-BOFs unvermindert betrieben werden. Derzeit gibt es kein CCS/CCUS, das in einem Stahlwerk erfolgreich im kommerziellen Maßstab betrieben wird.“

Überkapazitäten bleiben ein erhebliches Problem in der Stahlindustrie, da die Kapazität laut OECD im Jahr 2022 weltweit die Nachfrage um 26 Prozent (632 Mio. Tonnen) übersteigt.

Laut OECD ist diese Überkapazität größtenteils auf „marktverzerrende staatliche Subventionen und Unterstützungsmaßnahmen“ zurückzuführen, die ineffiziente Stahlhersteller am Laufen halten.

Die Abschaffung der Subventionen könnte sowohl zu einem gesünderen Stahlmarkt führen, der der Branche insgesamt zugutekommt, als auch dazu beitragen, die Lücke bei den Produktionskosten zwischen BF-BOF und emissionsärmeren Verfahren zu schließen, sagt Swalec gegenüber Carbon Brief.

Da China den Markt dominiert, hat seine Marktstrategie einen besonders starken Einfluss. Chris Bataille, außerordentlicher wissenschaftlicher Mitarbeiter am Columbia University Center on Global Energy Policy und Hauptautor des globalen Net Zero Steel-Projekts. Er erzählt Carbon Brief:

„Was passiert ist, ist, dass mittlerweile mehr als die Hälfte des Stahls der Welt in China hergestellt wird. Und sie haben beide einige der älteren, weniger effizienten Anlagen, aber viele sehr effiziente Anlagen. Aber so wie sie ihre Industrien strukturiert haben, verfügen sie immer über etwas mehr Kapazität als sie produzieren, als sie Nachfrage haben, was bedeutet, dass etwa 3, 4, 5 Prozent ihres Stahls auf die Weltmärkte gebracht werden, was dann die Wirtschaft drückt Preis, der dann dieses Stadium der globalen Überkapazität herbeiführt.“

Die Lücke zwischen Angebot und Nachfrage verringerte sich im Jahr 2021 von 620 Mio. t im Jahr 2020 auf 544 Mio. t, die Überkapazität liegt jedoch seit 2018 bei etwa 25 %.

Aktuelle Entwicklungspläne und Investitionen in neue Rohstahlproduktionskapazitäten belaufen sich laut GSPT 2023 auf 736 Mio. Tonnen pro Jahr, was darauf hindeutet, dass dieser Trend der Überkapazitäten anhalten wird, sofern die Projekte nicht entweder annulliert oder zurückgefahren werden.

Laut GEM lag die Kapazitätsauslastung der zehn größten Stahlproduzenten im Jahr 2022 im Durchschnitt bei 72 Prozent, ein kleiner Rückgang im Vergleich zum Vorjahr, wie die gestrichelte gelbe Linie in der folgenden Grafik zeigt.

Die Überkapazitäten bei führenden Stahlproduzenten bleiben konstant

Weltweite Stahlproduktion (gestrichelte gelbe Linie) und Kapazität nach Typ (Spalten), Millionen Tonnen pro Jahr. Quelle: Global Energy Monitor (2023).

Während in Indien Berichten zufolge die Kapazitätsauslastung sehr hoch ist (97 Prozent), verfügt das Land über ein hohes Maß an „Induktionsofen“-Kapazität und „mangelt es an Transparenz in Bezug auf diese Einheiten“, heißt es in dem Bericht. Die Berücksichtigung eines wahrscheinlicheren Auslastungsprozentsatzes dieser Einheiten könnte Indiens Stahlproduktionskapazität um etwa 30 Mio. Tonnen pro Jahr erhöhen, was die durchschnittliche jährliche Kapazitätsauslastung auf „realistischere 79 Prozent“ bringen würde.

Laut GEM findet der Großteil des Ausbaus der Stahlproduktionskapazitäten in Asien statt, wobei sich drei Viertel der in der Entwicklung befindlichen Projekte auf dem Kontinent befinden. Davon entfallen 55 Prozent auf China und Indien zusammen.

Das Wachstum neuer Kapazitäten in Asien ist besonders bedeutsam, da sich 99 Prozent der geplanten neuen BF-BOF-Entwicklungen auf dem Kontinent befinden. Die große Mehrheit dieser Entwicklungen entfällt auf China und Indien (79 Prozent).

Auf China entfallen derzeit 49 Prozent der operativen BF-BOF-Kapazität und auf Indien nur 5 Prozent. Aber Indien entwickelt Projekte viel schneller. Der Anteil des Landkreises an neuen Entwicklungen entspricht mittlerweile fast dem Chinas (27 Prozent gegenüber 28 Prozent) – und er ist der weltweit größte Entwickler neuer kohlebasierter (BF-BOF) Kapazitäten.

Die Stahlerzeugung ist eine der größten Emissionsquellen in China, laut GEM gibt es im Land jedoch eine deutliche Verlagerung hin zu EAF. Allerdings stellt der Bericht die Frage, ob China schnell genug vorgeht, um den Sektor zu dekarbonisieren:

„Obwohl China Maßnahmen zur Eindämmung der Emissionen angekündigt hat, bleiben diese weit hinter dem zurück, was für die Umgestaltung der Branche in den 2020er Jahren erforderlich ist. Chinas langsamer Rückgang der Industrieemissionen in Verbindung mit anhaltenden Investitionen in die kohlebasierte Stahlproduktion verdeutlicht auch die große Lücke zwischen ihren Maßnahmen und ihrem erklärten Ziel der CO2-Neutralität bis 2060.“

Laut Daten von Climate TRACE war China im Jahr 2022 für etwa 60 Prozent der CO2-Emissionen im Stahlsektor verantwortlich, während Indien „mit großem Abstand an zweiter Stelle“ lag.

Obwohl Indiens Stahlproduktionsemissionen nur einen Bruchteil der Chinas ausmachen, haben die Geschwindigkeit und das Ausmaß, mit dem die Industrie expandiert, laut dem GEM-Bericht „Alarm ausgelöst“.

Das Land will bis 2030 153 Millionen Tonnen BF-BOF-Kapazität hinzufügen, was der größte Anteil der BF-BOF-Kapazität ist, der von einem einzelnen Land entwickelt wird. Dadurch würde Indiens operative BF-BOF-Kapazität in den nächsten sieben Jahren um 11 Prozent steigen.

Der Ausbau seiner Stahlproduktionskapazität mit BF-BOF könnte Indiens Stahlemissionen von 2021 bis 2050 vervierfachen und sein Ziel der CO2-Neutralität bis 2070 gefährden. Bataille fügt hinzu:

„Zwei Dinge, die mich nachts wach halten, sind die indische Stahl- und Zementindustrie. Weil sie buchstäblich explodieren werden, ähnlich wie es in China Ende der 90er und Anfang der 2000er Jahre der Fall war. Indien erreicht diesen Entwicklungsstand, bei dem sich die Dinge in Bezug auf die Stahlnachfrage und die Zementnachfrage sehr schnell bewegen werden. Man kann ziemlich leicht eine Verdreifachung beider Nachfrage innerhalb weniger Jahrzehnte beobachten. Und wenn diese [Zement- und Stahlproduktionskapazität] nicht sauber ist, wird es schwierig, unsere Pariser Ziele zu erreichen.“

Dem Bericht zufolge ist die Hochofenproduktion die kohlenstoffintensivste Quelle der Stahlproduktion mit „begrenzten, schwierigen und kostspieligen Dekarbonisierungsmöglichkeiten“.

Daher werden die Entscheidungen, die hinsichtlich der Sanierung, Nachrüstung und Stilllegung bestehender Hochofenkapazitäten und der Entwicklung neuer Kapazitäten getroffen werden, darüber entscheiden, ob der Sektor in der Lage ist, die im Rahmen des 1,5°C-Pfads der IEA festgelegten Benchmarks zu erfüllen.

GEM stellt fest, dass von 2021 bis 2022 die Zahl der in der Entwicklung befindlichen Stahlproduktionsprojekte in Ländern mit Netto-Null-Verpflichtungen um 36 Mio. tpa (rund 7 Prozent) gestiegen ist. Wenn alle geplanten und im Bau befindlichen BF-BOF-Kapazitäten auf Kohlebasis vollständig entwickelt und ohne Einschränkungen betrieben werden, werde sich der historische Trend zur Überkapazität fortsetzen, heißt es.

Dies könnte zu einem Risiko von verlorenen Vermögenswerten in Höhe von bis zu 554 Milliarden US-Dollar führen, da Länder, die CO2-Neutralität anstreben, emissionsintensive Stahlkapazitäten frühzeitig schließen müssten. Diese Gesamtsumme ist in der folgenden Tabelle nach Ländern aufgeschlüsselt.

Kohlebasierte BF-BOF-Kapazität in der Entwicklung in Ländern mit Netto-Null-Kohlenstoff-Verpflichtungen

In Ländern mit Netto-Null-Zielen befinden sich Kapazitäten für die Stahlerzeugung auf Kohlebasis in der Entwicklung, Tausende Tonnen pro Jahr (ttpa), und damit verbundene Risiken aufgrund verlorener Vermögenswerte in Milliardenhöhe. Quelle: Global Steel Plant Tracker, Global Energy Monitor, März 2023.

Laut GEM beträgt die Gesamtkapazität, bei der das Risiko besteht, dass sie zu verlorenen Vermögenswerten wird, bis 2050 etwa 882 Millionen Tonnen pro Jahr, was 36 Prozent der derzeitigen weltweiten Gesamtkapazität entspricht.

Laut GEM haben von den 20 Unternehmen, die über den größten Anteil an der weltweiten Stahlproduktionskapazität verfügen, weniger als die Hälfte konkrete Pläne für Netto-Null bis 2050.

Darin heißt es, dass Fortschritte bei der Dekarbonisierung der Stahlindustrie zu verzeichnen seien, aber es müsse noch mehr getan werden, um Anreize für die Umstellung auf kohlenstoffärmere Technologien zu schaffen und Überkapazitäten abzubauen, um verlorene Vermögenswerte zu vermeiden und eine Chance zu haben, die Netto-Null-Ziele zu erreichen.

Swalec sagt gegenüber Carbon Brief:

„Wir wissen, welche Technologien wir implementieren müssen. Die größten Hindernisse sind die Kosten dieser Technologien, die durch politische Maßnahmen und die Schaffung einer Marktnachfrage nach grünem Stahl angegangen werden können (Unterscheidung grüner Stahlprodukte von Stahl, der durch Methoden mit höheren Emissionen hergestellt wird, durch Instrumente wie CO2-Bilanzierung, Produktzertifizierungen, Standards/Definitionen). Einstellung usw.).“

Um die Entwicklung der Dekarbonisierung der Stahlindustrie voranzutreiben, sollten Regierungen ihre Kaufkraft nutzen, um die Nachfrage anzukurbeln, sagt Bataille gegenüber Carbon Brief, und so dazu beitragen, „den Markt zu verankern“. Er sagt:

„Die staatliche Beschaffung von Baustahl für die Infrastruktur … würde ein starkes Signal senden, dass sie bereit sind, mehr für viel, viel geringeren Stahl zu zahlen – etwa 80 oder 90 Prozent weniger intensiven Stahl.“ Es erhöht die Kosten für Gebäude, Infrastruktur und sogar die eigenen Fahrzeuge nicht wesentlich … das würde wirklich dazu beitragen, den Markt zu verankern.“

Er stellt fest, dass große Industriezweige wie der Fahrzeugsektor, die sich zu grünem Stahl verpflichten, den Übergang zu grünem Stahl weiter fördern könnten.

Unternehmen wie Iberdrola, Siemens Gamesa, Vattenfall und Volvo haben sich beispielsweise der internationalen Initiative SteelZero angeschlossen und sich verpflichtet, 100 Prozent Netto-Null-Stahl zu kaufen.

Im vergangenen Jahr wurden auf nationaler, internationaler und Unternehmensebene Zusagen gemacht, die dazu beitragen, den Übergang zu kohlenstoffarmem Stahl weiter zu beschleunigen.

Aber es könnte noch mehr getan werden, wie Swalec sagt:

„Unternehmen müssen ihre Ambitionen für ihre Netto-Null-Pläne erhöhen. Zu viele verwenden falsche Narrative über den Bedarf an Kohle in der Stahlproduktion und den Stand emissionsarmer Stahlproduktionstechnologien.“

Diese Geschichte wurde mit Genehmigung von Carbon Brief veröffentlicht.

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