Am 1. Juli 2025 hat die Universität Duisburg-Essen einen bedeutenden Schritt in Richtung nachhaltige Metallproduktion gemacht. Prof. Dr. Hauke Springer übernimmt die Professur für Nachhaltige Metallurgie an der Fakultät für Ingenieurwissenschaften. Sein Hauptziel: die Reduzierung der CO2-Emissionen bei der Metallproduktion, einem der größten Verursacher industrieller Treibhausgase.
Springer, der zuvor als Heisenberg-Professor an der RWTH Aachen tätig war und eine Partnergruppe am Max-Planck-Institut für Eisenforschung leitete, bringt umfangreiche Expertise in die neue Position ein. Sein akademischer Werdegang umfasst eine Ausbildung zum Industriemechaniker sowie Abschlüsse im Maschinenbau, gefolgt von einer Promotion und Habilitation in seinem Fachgebiet. Die Stahlproduktion in Deutschland verursachte im Jahr 2022 etwa 23,5 Millionen Tonnen CO2 durch herkömmliche Verfahren.
Herausforderungen in der Metallproduktion
Die Metallindustrie ist für ein Drittel aller industriellen Treibhausgas-Emissionen verantwortlich. Springer und sein Team arbeiten im Kontext dieser Herausforderung an innovativen metallurgischen Verfahren, insbesondere an der Verwendung von Wasserstoff anstelle von Kohlenstoff zur Stahlproduktion. MPG.de berichtet, dass Wasserstoff, hergestellt aus regenerativen Energiequellen, die CO2-Emissionen signifikant reduzieren könnte. Trotz dieser Fortschritte gibt es große Herausforderungen, insbesondere durch Verunreinigungen im recycelten Stahl, die die Qualität metallischer Werkstoffe beeinträchtigen können.
In einer Pilotanlage in Duisburg hat ThyssenKrupp damit begonnen, einen Teil der Kohle bei der Eisenverhüttung durch Wasserstoff zu ersetzen, was den CO2-Ausstoß um bis zu 19 Prozent verringern soll. Diese Entwicklungen zeigen, wie entscheidend der Übergang zu grünen Produktionsmethoden ist, um eine nachhaltige Zukunft der Metallindustrie zu garantieren.
Fortschritte bei der Stahlproduktion
Traditionell erfolgt die Stahlproduktion hauptsächlich über die Hochofen-Route, welche erhebliche CO2-Emissionen verursacht. Alternativen wie das Elektrostahlverfahren (EAF) senken den CO2-Ausstoß, insbesondere wenn sie mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben werden. Laut einer Studie der Swiss Steel Group liegen die CO2-Emissionen der Lichtbogenofenroute rund 83% unter dem Branchendurchschnitt.
Die Swiss Steel Group verfolgt dabei mehrere Strategien zur weiteren Senkung der Klimabelastung, darunter die Nutzung von 100% Ökostrom in der Produktion und den Ersatz von Erdgas in Wärmebehandlungsöfen durch CO2-arme Alternativen wie Wasserstoff. Zudem wird das Recycling von Schrott als zentraler Rohstoff für die EAF-Route gefördert, was nicht nur die Ressourceneffizienz erhöht, sondern auch hilft, natürliche Ressourcen zu schonen.
Langfristig könnte eine wasserstoffbasierte Stahlproduktion nahezu emissionsfreie Verfahren ermöglichen. Forscher wie Dierk Raabe und Martin Palm arbeiten an der Optimierung dieser Prozesse, um die Reaktionen von Wasserstoff mit Eisenoxid zu verbessern und damit die Grundlage für eine nachhaltigere Metallproduktion zu schaffen. MPG.de hebt hervor, dass diese Ansätze nicht nur für die Stahlindustrie, sondern auch für die Automobil- und Luftfahrtbranche von Bedeutung sind.
Die Rektorin der Universität Duisburg-Essen, Prof. Barbara Albert, hebt die essenzielle Bedeutung dieser Forschung hervor und betont, wie wichtig sie für die zukünftige Ausprägung gesellschaftlicher und wirtschaftlicher Systeme ist. Die starke Fokussierung auf nachhaltige Technologien könnte dazu beitragen, das Ruhrgebiet als Innovationsstandort zu stärken und der Metallindustrie einen neuen Weg in eine klimafreundlichere Zukunft zu ebnen.
