Die Dekarbonisierung der Aluminiumindustrie erfordert Technologie, Investitionen und politische Veränderungen

Aluminium ist für die moderne Gesellschaft unverzichtbar und wird auch in Zukunft eine wichtige Rolle bei nachhaltigen Anwendungen spielen. Da die Industrie versucht, ihre Auswirkungen auf das Klima zu reduzieren, ist die Elektrifizierung eine Lösung, die dazu beitragen könnte, die Emissionen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern. Das sagt Pernelle Nunez, stellvertretende Generalsekretärin und Direktorin für Nachhaltigkeit beim International Aluminium Institute.

Das International Aluminium Institute (IAI) vertritt die weltweite Primäraluminiumindustrie und hat sich zum Ziel gesetzt, die nachhaltige Entwicklung der Branche zu fördern und die Nachfrage nach Aluminiumprodukten zu steigern, indem es das Bewusstsein für deren Eigenschaften erhöht.

Die Industrie ist sich bewusst, dass Aluminium auf nachhaltige Weise hergestellt werden muss, wenn es ein Material der Wahl für diese Art von Anwendungen sein soll.

„Aluminium hat Eigenschaften, die es ideal für das moderne Leben sowie für zukünftige nachhaltige Anwendungen machen”, sagt Pernelle Nunez, die für das Nachhaltigkeitsprogramm des IAI verantwortlich ist und die Arbeitsgruppe Treibhausgaspfade sowie den Umwelt- und Energieausschuss leitet. „Es wurde als Schlüsselmetall für die Energiewende hervorgehoben, weil es in Photovoltaikzellen, Energiespeichern und elektrischer Infrastruktur verwendet wird. Die Industrie ist sich bewusst, dass Aluminium auf nachhaltige Weise hergestellt werden muss, wenn es ein Material der Wahl für diese Art von Anwendungen sein soll.”

Direkte und indirekte Emissionen

Pernelle Nunez, responsible for the IAI’s sustainability work programLaut einem Artikel der Mission Possible Partnership, einer Allianz führender Klimaschützer, die sich darauf konzentriert, die Dekarbonisierung in den weltweit emissionsstärksten Industrien voranzutreiben, stellen die indirekten Emissionen aufgrund des Stromverbrauchs die größte Chance für die Aluminiumindustrie dar, ihren Kohlenstoff-Fußabdruck zu reduzieren (etwa 60 Prozent der sektoralen Emissionen), aber sie muss auch überlegen, wie sie ihre direkten Emissionen (etwa 30 bis 35 Prozent) in den Griff bekommt.

„Es gibt zwei Hauptquellen für direkte Emissionen im Aluminiumsektor: den Verbrauch von Kohlenstoffanoden bei der Aluminiumverhüttung und die Erzeugung von Wärmeenergie für Hochtemperaturprozesse. Im Gegensatz zu Strom aus erneuerbaren Energien, der für indirekte Emissionen verwendet werden kann, gibt es keine fertige Lösung für direkte Emissionen”, heißt es in dem Bericht, der vier wichtige Schwerpunktbereiche für die Zukunft nennt: inerte Anoden, grüner Wasserstoff, technische Verbesserungen bestehender Prozesse, Regulierung und Investitionen.

Dekarbonisierung der Elektrizität

Laut Nunez verursacht die Aluminiumindustrie jährlich etwa 2 Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen, während die Primäraluminiumindustrie zu mehr als 90 Prozent der 1,1 Milliarden Tonnen CO2-Äquivalent-Emissionen des Sektors beiträgt, von denen der größte Teil auf die Stromerzeugung entfällt.

„Das IAI hat drei wichtige technologische Pfade für die Dekarbonisierung der Industrie skizziert, darunter die Dekarbonisierung der Elektrizität, die Eliminierung direkter und thermischer Energieemissionen und die Maximierung von Kreislaufwirtschaft und Ressourceneffizienz”, sagt sie.

Elektrische Heizung kann Emissionen und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen reduzieren

Die elektrische Heizung ist ein Beispiel für eine zukunftsweisende Technologie für die Aluminiumindustrie, da sie das Potenzial hat, Prozesse zu ersetzen, die Wärme und Dampf ohne die Verbrennung fossiler Brennstoffe benötigen.

„Sie könnte eine wichtige Rolle bei Prozessen spielen, die noch nicht elektrifiziert sind, zum Beispiel bei der Aluminiumoxidraffination oder bei Elektroöfen zum Gießen, Umschmelzen oder Recycling”, sagt sie. „Eine verstärkte Elektrifizierung und Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen ist eine Möglichkeit, die Emissionen in vielen Sektoren zu reduzieren, und die elektrische Heizung ist eine Technologie, die zur Emissionsreduzierung in der Aluminiumindustrie beitragen kann.”

Was also verhindert die Dekarbonisierung der Aluminiumindustrie?

„Zu den Herausforderungen gehören der begrenzte Zugang zu dem für die notwendigen Investitionen erforderlichen Kapital, die Notwendigkeit der Skalierung und des Einsatzes neu entstehender Technologien, ein fehlendes politisches Umfeld, das Anreize für die Kreislaufwirtschaft schafft und die rasche Einführung von Technologien ermöglicht, sowie die Notwendigkeit von mehr Partnerschaften über die gesamte Wertschöpfungskette hinweg”, sagt Nunez und fügt hinzu, dass diese Hindernisse nicht von der Industrie allein bewältigt werden können.

Partnerschaften und Zusammenarbeit sind erforderlich

„Wir müssen uns mit der Finanzwelt, den Technologieanbietern, den Energieversorgern, den Kunden und den Aufsichtsbehörden abstimmen, um den notwendigen schnellen Wandel herbeizuführen”, sagt sie.

Die IAI unterstützt die Industrie bei der Überwindung einiger dieser Hindernisse durch ihre Treibhausgaspfade. So sollen beispielsweise Akteure zusammengebracht, ein datengestützter Ansatz für die Entwicklung eines sektoralen Pfads angeboten und die wichtigsten Stakeholder über die Notwendigkeit informiert werden, sich an den Zielen des Pariser Abkommens zu orientieren.

„Die Pfade zeigen, dass die Technologien, die den größten Einfluss auf die Emissionsreduzierung haben werden, diejenigen sind, die helfen können, die strombezogenen Emissionen zu reduzieren”, sagt Nunez. „In Zukunft wird eine ganze Reihe von Technologien eingesetzt werden müssen, um Nachhaltigkeit zu ermöglichen. Es gibt nicht nur eine einzige Lösung.”

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Die drei Pfade der IAI

Die Treibhausgaspfade bis 2050 des Aluminiumsektors legen drei glaubwürdige und realistische Ansätze zur Emissionsreduzierung für die Aluminiumindustrie dar:

  • Dekarbonisierung der Elektrizität: Eine dekarbonisierte Stromerzeugung und der Einsatz von Kohlenstoffabscheidung, -nutzung und -speicherung (CCUS) bieten die größte Chance, die Emissionen bis 2050 auf nahezu null zu reduzieren.
  • Direkte Emissionen: Elektrifizierung, Umstellung auf grünen Wasserstoff und CCUS bieten die glaubwürdigsten Pfade, während Prozessemissionen neue Technologien wie inerte Anoden erfordern.
  • Recycling und Ressourceneffizienz: Die Erhöhung der Sammelquoten und die Verbesserung der Ressourceneffizienz in anderen Bereichen würde den Bedarf an Primäraluminium verringern, was wiederum die Emissionen des Sektors reduzieren würde.

Erfahren Sie mehr über die Arbeit des IAI im Bereich Treibhausgaspfade.