Rund 70 Prozent des weltweit produzierten Stahls stammt aus kohlebefeuerten Anlagen. „Aufgrund der hohen Emissionsintensität dieses Sektors war die Stahlindustrie im Jahr 2023 für sieben Prozent der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich“, berichtet ein Team um Clara Bachorz vom Potsdam Institut für Klimafolgenforschung (PIK). Zum Vergleich: Alle 27 Länder der Europäischen Union tragen zusammen rund sechs Prozent bei. Gerade in Schwellenländern, in denen die Industrialisierung aktuell rasch fortschreitet, wächst der Stahlsektor derzeit massiv. Rund die Hälfte der geplanten neuen Stahlwerke basiert auf Kohle. Einmal gebaut, sind sie in der Regel jahrzehntelang in Betrieb und schreiben die Emissionen damit bis weit in die 2060er Jahre hinein fest.
Umstieg auf Nachhaltigkeit lohnt auch finanziell
Laut Bachorz und ihren Kollegen ist gerade der Stahlsektor ein Bereich, in dem sich Investitionen in Nachhaltigkeit besonders lohnen. „Wenn wir es ernst damit meinen, die Erderwärmung nach einem Überschießen auf 1,5 Grad Celsius zurückzuführen, ist der Stahlsektor ein wirklich effektiver Bereich, in den jetzt investiert werden sollte, um erhebliche Emissionsminderungen zu erzielen“, sagt Bachorz. Umweltfreundlichere Alternativen zu herkömmlichen Anlagen mit Kohle als Brennstoff und Reduktionsmittel existieren bereits: Moderne Stahlwerke können das Verfahren der Direktreduktion mithilfe von Wasserstoff nutzen. Zudem kann das Recycling von Stahlschrott den Bedarf an neu produziertem Stahl senken.
Mit detaillierten Modellen der Stahlproduktion und Daten auf Anlagenebene haben die Forschenden untersucht, wie sich die Emissionen und der Investitionsbedarf der weltweiten Stahlindustrie bis 2070 entwickeln. Dabei verglichen sie Szenarien, in denen sich aktuelle Trends fortsetzen, mit Pfaden, bei denen der Temperaturanstieg bis Ende des Jahrhunderts durch CO2-Einsparungen und die Entfernung von CO2 aus der Atmosphäre auf 1,5 Grad Celsius oder weniger reduziert wird.
Hohe Investitionen, hohe Einsparungen
Das Ergebnis: Ein Umstieg auf nachhaltigere Methoden der Stahlproduktion spart nicht nur Emissionen, sondern auch Geld. Werden weiterhin Stahlwerke mit kohlebasierten Hochöfen gebaut, verursachen sie bis 2070 rund 114 Gigatonnen CO2. Rechnet man die Kosten mit ein, die die Einsparung dieser Emissionen in anderen Wirtschaftsbereichen oder ihre Entfernung aus der Atmosphäre verursachen, entstehen dadurch Gesamtkosten in Höhe von rund 1,5 Billionen Dollar. Eine zügige Abkehr von Kohle in der Stahlproduktion würde im Vergleich 800 Milliarden Dollar und 73 Gigatonnen CO2 einsparen.
„Die Investitionssummen sind beträchtlich, aber angesichts des Ausmaßes der betroffenen Emissionen ist dies dennoch eine kosteneffiziente Wahl“, sagt Bachorz Kollege Jakob Dürrwächter. „In einem Szenario, in dem wir die Erwärmung auf 1,5 Grad Celsius 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.“ Bei rechtzeitiger Weichenstellung liegen die durchschnittlichen Reduktionskosten pro Tonne CO2 in der Stahlindustrie bei etwa 100 bis 150 Dollar und sind damit im Vergleich zu anderen Bereichen moderat.
Schlüsselrolle Indiens
Besonders relevant sind diese Ergebnisse mit Blick auf Schwellenländer, die derzeit in den Neubau von Stahlwerken investieren. Die größte Rolle spielt hier Indien, das derzeit die meisten kohlebefeuerten Anlagen plant. Bei vielen davon steht der Baubeginn kurz bevor. „Wenn Klimafinanzierungen genutzt werden, um noch in diesem Jahrzehnt 50 Milliarden US-Dollar in wasserstofffähige Direktreduktions-Stahlwerke umzulenken, können allein in Indien 22 Gigatonnen zukünftiger CO2-Emissionen vermieden werden“, schreiben Bachorz und ihr Team.
Da gerade in Schwellenländern die höheren Vorabinvestitionen für wasserstofffähige Anlagen ein Hindernis darstellen können, sind den Forschenden zufolge internationale Finanzmittel wichtig. Zudem kommt es auch auf die Preisentwicklung für grünen Wasserstoff an. Derzeit beobachten die Forschenden einen positiven Trend. „Wenn sich Wasserstoff als günstiger erweist als bisher erwartet, könnte Indien anderen Schwellenländern eine Blaupause für den Sprung zur sauberen Stahlproduktion liefern“, sagt Bachorz. „Zeitnahe Investitionsentscheidungen über neue Stahlproduktionskapazitäten stellen eine entscheidende Chance dar, die CO₂-Bindung abzuwenden und den Sektor mit den Klimazielen in Einklang zu bringen.“
Quelle: Clara Bachorz (Potsdam Institut für Klimafolgenforschung, PIK) et al., Nature Climate Change, doi: 10.1038/s41558-026-02635-8
