Die größte Herausforderung für die Aluminiumindustrie liegt im energieintensiven Charakter der industriellen Prozesse, die die Grundlage für die moderne Aluminiumproduktion bilden. Der weitverbreitete Einsatz fossiler Brennstoffe zur Energieerzeugung in diesen Prozessen ist der Hauptgrund dafür, dass die Aluminiumindustrie heute für zwei Prozent der weltweiten CO2e-Emissionen verantwortlich ist.
Gleichzeitig verfügt Aluminium über einzigartige Eigenschaften, die es zu einem wichtigen Wegbereiter für den grünen Wandel machen. Die Nachfrage dürfte parallel zur Notwendigkeit der Eindämmung des Klimawandels steigen. Mit diesem Paradox muss sich die Aluminiumindustrie auseinandersetzen. Wir müssen unsere Aluminiumherstellung überdenken und sogar die Grundprinzipien der Aluminiumproduktion in Frage stellen, bevor das Metall seine Rolle als nachhaltigeres Material der Zukunft voll ausschöpfen kann.
Hydro ist entschlossen, den Markt für Aluminium zu verändern und die Führung bei der Umstellung auf grünes Aluminium zu übernehmen. Damit unterstützt es die weltweiten Bemühungen, Energiesysteme und Produktionsprozesse zu dekarbonisieren, für eine Kreislaufwirtschaft zu produzieren und bereits genutzte Ressourcen zu recyceln.
Derzeit sind wir auf Kurs, unsere eigenen Emissionen bis 2030 um 30 Prozent gegenüber dem Basisjahr 2018 zu reduzieren. Wir bleiben unserem Ziel treu, bis 2050 oder früher Netto-Null-Emissionen bei der Aluminiumproduktion zu erreichen.
Dies soll durch den Einsatz modernster Technologien und verstärkte Anstrengungen entlang der drei Hauptpfade der Dekarbonisierungs-Roadmap des Unternehmens erreicht werden:
- Ausstieg aus fossilen Energieträgern entlang der gesamten Wertschöpfungskette
- Vermeidung direkter Emissionen aus Produktionsprozessen
- Das Recycling von Aluminiumschrott verstärken
Lesen Sie in den folgenden Abschnitten mehr über unsere Bemühungen zur Dekarbonisierung.
Ausstieg aus fossilen Energieträgern in der Wertschöpfungskette
Dank einer Energiematrix, die in der gesamten Wertschöpfungskette auf erneuerbaren Energien basiert, kann Hydro Primäraluminium mit einem CO2-Fußabdruck von etwa einem Viertel des weltweiten Durchschnitts produzieren. Um den Fußabdruck weiter zu reduzieren, arbeitet Hydro daran, sauberere Energie von der Mine bis zum Metall einzuführen, indem es sowohl kohlenstoffintensive Brennstoffe schrittweise abschafft als auch die Anwendung erneuerbarer Energiequellen in Produktionsschritten untersucht, die traditionell auf fossilen Brennstoffen basieren.
In Brasilien stellt Hydro derzeit von Schweröl auf Erdgas um, um den Kalzinierungsprozess und einen Teil der Dampferzeugung bei Hydro Alunorte, der weltweit größten Aluminiumoxidraffinerie außerhalb Chinas, anzutreiben. Allein dieses Brennstoffumstellungsprojekt (Englisch) wird die jährlichen CO2-Emissionen der Raffinerie um 700.000 Tonnen reduzieren. Darüber hinaus beabsichtigt Hydro, die Emissionen von Alunorte durch die Elektrifizierung von Kohlekesseln um weitere 400.000 Tonnen zu reduzieren.
Die beiden Initiativen sind die Schlüsselfaktoren für die Umsetzung der Strategie von Hydro, die Treibhausgasemissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bis 2030 um 30 Prozent zu senken. Durch die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks der zur Herstellung von Aluminium benötigten Rohstoffe will Hydro Primärmetalle mit einem CO2-Fußabdruck von bis zu 2 Kilo CO2e pro Kilo Aluminium liefern. Das ist 7-8 Mal weniger als der weltweite Durchschnitt bei der Produktion von Primäraluminium von 15,1 (Quelle: IAI).
Das Wiedereinschmelzen von Aluminium zu neuen Produkten ist ein energieintensiver Prozess, bei dem traditionell fossile Brennstoffe verwendet werden, um die erforderlichen hohen Temperaturen zu erreichen. Hydro erforscht und entwickelt an mehreren Standorten verschiedene Technologien mit dem Ziel, in Gießöfen von Erdgas auf erneuerbare Energiequellen umzusteigen.
Hydro Sunndal, Europas größtes Aluminiumwerk, plant, Erdgas durch lokal gewonnenes Biomethan (Englisch) zu ersetzen. Ein ähnliches Projekt ist bei Hydro Karmøy in der Entwicklung. Hydro beabsichtigt auch, in den Brennöfen der Kohlenstoffanoden-Produktionsanlagen in den Primärwerken Sunndal und Årdal von Erdgas auf Biomethan umzusteigen.
Hydro Sunndal dient auch als Testfeld für Plasmatechnologie (Englisch) , um die Elektrifizierung von Gießereiöfen mit derselben erneuerbaren Energie zu testen, die auch Hydros Primärschmelzöfen antreibt. Bei Erfolg hat das Pilotprojekt das Potenzial, nicht nur die Aluminiumindustrie, sondern auch andere Branchen weltweit zu beeinflussen, in denen Emissionsminderungen nur schwer möglich sind.
In der neuen Aluminiumrecyclinganlage in Høyanger (Englisch) ersetzt Hydro in einem der Gießöfen Erdgas durch grünen Wasserstoff, (Englisch) um das Dekarbonisierungspotenzial von Wasserstoff bei der Aluminiumproduktion auszuschöpfen. Das Pilotprojekt baut auf den Erfahrungen aus Hydros weltweit erstem großtechnischen Test von grünem Wasserstoff (Englisch) beim Aluminiumrecycling im Juni 2023 auf.
Da die meisten Logistikprozesse auf fossilen Brennstoffen basieren, geht Hydro die Emissionen in diesem entscheidenden Schritt der Wertschöpfungskette an. Zu den Maßnahmen gehören die Verlagerung der per Lkw transportierten Tonnage auf das Meer, per Binnenschiff oder auf die Schiene, verstärkte Bemühungen zur Entwicklung umweltfreundlicherer Transportrouten in Zusammenarbeit mit Lieferanten und die Nutzung der Digitalisierung zur Verbesserung der Anreizstrukturen und Transparenz. Ziel ist es, die Emissionen in der Logistik bis 2030 um 30 Prozent zu senken.
Beseitigung von Prozess-Emissionen
Mit ihrer unabhängigen und fast zeitgleichen Entdeckung eines industriellen Verfahrens zur Aluminiumherstellung im Jahr 1886 legten Charles Martin Hall und Paul Héroult den Grundstein für die moderne Aluminiumproduktion. Allerdings wird beim Hall-Heróult-Elektrolyseverfahren zwangsläufig CO2 freigesetzt, wenn ein elektrischer Strom durch Aluminiumoxid und Kohlenstoff geleitet wird, um Primäraluminium zu bilden. Hydro stellt die Grundprinzipien der Aluminiumproduktion in Frage, indem es mehrere technologische Entwicklungspfade verfolgt, darunter ein völlig neues und bahnbrechendes Verfahren zur Beseitigung der Emissionen sowohl bei der Elektrolyse als auch beim Anodenbrennen.
Die proprietäre HalZero (Englisch) -Technologie, die seit 2016 von Hydro-Technologen entwickelt wird, basiert auf der Umwandlung von Aluminiumoxid in Aluminiumchlorid vor der Elektrolyse. Chlor und Kohlenstoff werden in einem geschlossenen Kreislauf gehalten, wodurch CO2-Emissionen vermieden und stattdessen nur Sauerstoff freigesetzt werden. Im Jahr 2023 wurde das Projekt auf der Weltklimakonferenz COP28 als Wegbereiter für den Wandel der Energiewende (Englisch) anerkannt, gerade als Hydro den Bau einer Testanlage für HalZero im norwegischen Porsgrunn vorantrieb.
Ziel ist es, bis 2025 das erste Aluminium zu produzieren und bis 2030 Pilotmengen im industriellen Maßstab zu produzieren, um HalZero für den Einsatz in neuen Schmelzanlagen vorzubereiten. Bei Erfolg wird HalZero eine emissionsfreie Schmelztechnologie sein, die CO2-Emissionen sowohl aus der Elektrolyse als auch aus dem Anodenbrennen vollständig eliminiert.
Die HalZero-Technologie wird in der maßgeschneiderten Testanlage ausgereift, die derzeit im Hydro Aluminium Technology Center in Porsgrunn, Norwegen, gebaut wird.
Hydro möchte die bestehenden Aluminiumhütten in Hall-Heróult durch die Nachrüstung mit Kohlenstoffabscheidungs- und -speicherungstechnologie (CCS) (Englisch) fit für die Zukunft machen. Nach der Evaluierung mehrerer CCS-Technologien und der Entwicklung eines Fahrplans für die Erprobung und Pilotierung der vielversprechendsten Methoden besteht das Ziel darin, bis 2030 eine Pilotanlage im industriellen Maßstab in Betrieb zu nehmen.
Mit der neuesten Pre-Bake-Technologie in der Aluminiumproduktion verbraucht eine Elektrolysezelle etwa eine halbe Tonne Kohlenstoff pro Tonne produziertem Aluminium. Kohlenstoffanoden bestehen aus fossilen Materialien, aber Hydro versucht, Biomaterialien wie Abfälle aus Forstwirtschaft und Lebensmittelproduktion in die Anoden zu mischen. Forschung und Entwicklung befinden sich derzeit in einem frühen Stadium.
Seit 1990 hat Hydro die Kapazität seiner Aluminiumhütte um 40 Prozent erhöht. Trotzdem gelang es dem Unternehmen, die Emissionen seiner Hütten in Norwegen um mehr als 50 Prozent zu senken, was vor allem der vollständigen Umstellung von der emissionsintensiven Söderberg-Technologie auf moderne Vorbacköfen in den 2000er Jahren zu verdanken ist. Seitdem hat Hydro den Hüttenbetrieb perfektioniert, was im Karmøy Technology Pilot (Englisch) gipfelte, der die klima- und energieeffizienteste Primärproduktionstechnologie der Welt zum Vorreiter machte.
Die Verbesserung der Betriebsabläufe ist ein kontinuierlicher Prozess, bei dem derzeit große Anstrengungen in die Digitalisierung fließen. Der grüne Wandel und der digitale Wandel sind eng miteinander verknüpft, da digitale Technologien beim Ressourcenmanagement eine entscheidende Rolle spielen. Digitale Technologien können zur Emissionsreduzierung beitragen, indem sie den Betrieb optimieren, die Effizienz verbessern und Innovationen vorantreiben.
Recycling von Post-Consumer-Schrotten intensivieren
Aluminium kann unendlich oft recycelt werden, ohne dass es seine Eigenschaften verliert, die es zu einem wichtigen Faktor für die grüne Wende machen. Das Recycling von Aluminium erfordert zudem nur fünf Prozent der Energie, die für die Herstellung von Primärmetall in einer Elektrolysezelle erforderlich ist.
Hydro bietet recyceltes Aluminium unter der Marke Hydro CIRCAL an. Es enthält mindestens 75 Prozent Altmetall und hat einen nachgewiesenen CO2-Fußabdruck von nur 1,9 Kilo CO2e pro Kilo Aluminium, was etwa 80 Prozent weniger ist als der weltweite Durchschnitt bei der Produktion von Primäraluminium.
Recyceltes Aluminium wird außerdem direkt in den Gießereien mit Primäraluminium vermischt, wobei in den Werken Årdal (Englisch) und Høyanger (Englisch) Recyclingtechnologie eingeführt wurde. Abhängig vom Anteil des Altmaterials kann Hydro REDUXA-Aluminium mit niedrigem Kohlenstoffgehalt mit einem dokumentierten Kohlenstoff-Fußabdruck von unter 3 Kilo CO2e pro Kilo Aluminium geliefert werden.
Im Gegensatz zu Schrott aus der Aluminiumproduktion und Extrusionsprozessen hat Post-Consumer-Schrott ein früheres Leben als Getränkedosen, Fenster, Autoteile oder andere Konsumprodukte hinter sich. Sein CO2-Fußabdruck liegt bei nahezu null, da die Emissionen bereits berücksichtigt wurden. Aus diesem Grund ist das Recycling von mehr Post-Consumer-Aluminiumschrott so wichtig, um die Emissionssenkung zu beschleunigen.
Um dies zu erreichen, erkundet Hydro kontinuierlich neue Möglichkeiten, sowohl Altschrott zu beschaffen, als auch fortschrittliche Sortiertechnologien zu entwickeln, um eine größere Menge Altaluminium zu sortieren, wiederzuverwenden und einer zweiten Verwendung zuzuführen.
Hydros firmeneigene HySort-Technologie, die Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) nutzt, ermöglicht es Hydro, tiefer in den Schrotthaufen zu graben, um Aluminium zu recyceln, das sonst auf Mülldeponien landen würde. Die Technologie wurde im Recyclingzentrum von Hydro in Dormagen, Deutschland, entwickelt und im September 2024 auf dem US-Markt eingeführt (Englisch) .
Die Beschleunigung des Ausbaus der Recyclingkapazität ist einer der Schlüsselfaktoren in der Gesamtstrategie von Hydro bis 2030, um der steigenden Nachfrage nach kohlenstoffarmen Recyclingprodukten gerecht zu werden.
Hydro hat seine Recyclingkapazität in den letzten Jahren um mehr als 650.000 Tonnen erhöht. Der größte Teil des Anstiegs fand in Europa statt, beginnend mit der Übernahme des polnischen Aluminiumrecyclingunternehmens Alumetal (Englisch) im Jahr 2023, die Hydros Recyclingposition in Europa deutlich stärkte. Im September 2024 eröffnete Hydro seine neue Aluminiumrecyclinganlage im ungarischen Székesfehérvár (Englisch) mit einer Jahreskapazität von 90.000 Tonnen, die hauptsächlich den Automobilmarkt bedienen soll.
Hydro hat auch in neue Kapazitäten in Nordamerika investiert, darunter in die Greenfield-Recyclinganlage in Cassopolis, Michigan (Englisch) , die im November 2023 eröffnet wird. Ein Drittel der Produktion im Werk Cassopolis wird unter der Marke Hydro CIRCAL hergestellt.
Hydro recycelt heute Aluminium in 35 Werken in Europa, Nordamerika und Südamerika. Die Produktion erfolgt durch die vor- und nachgelagerten Aluminium-Geschäftsbereiche des Unternehmens. Darüber hinaus werden bis spätestens 2026 in Europa und den USA weitere 200.000 Tonnen neue Recyclingkapazität in Betrieb genommen, darunter eine neue Recyclinganlage im spanischen Torija (Englisch) mit einer Kapazität von 120.000 Tonnen pro Jahr.
Bei der Verwendung eines hohen Recyclinganteils im Aluminium besteht die größte Herausforderung darin, die spezifischen Legierungsanforderungen der Endprodukte zu erfüllen. Dies ist nur durch die Zusammenstellung einer sehr präzisen Mischung von Schrottqualitäten möglich.
Um den Anteil recycelter Materialien in Endprodukten zu erhöhen, sind weitere Innovationen erforderlich. Technische Zusammenarbeit, Legierungsforschung und die Entwicklung neuer Anwendungen gehören daher zum Umfang der strategischen Partnerschaften von Hydro mit Kunden wie Mercedes-Benz (Englisch), Volvo Group (Englisch) und dem Kabelhersteller NKT (Englisch) .
Die Partnerschaft zwischen Hydro und Porsche (Englisch) wurde im Juli 2024 durch eine Vereinbarung auf eine neue Ebene gehoben, die Kapazitätsreservierungen für die Lieferkette von Porsche sowie die Entwicklung neuer Autolegierungen mit höherem Recyclinganteil ermöglicht.
Ein weiterer Meilenstein wurde Anfang 2024 erreicht, als der britische Fahrradhersteller Brompton (Englisch) die ersten Felgen aus 100 Prozent Altmaterial auf den Markt brachte. Es war das erste Mal, dass Hydros nahezu kohlenstofffreies, recyceltes Aluminium nach strengen Produkttests hinsichtlich Sicherheit, Festigkeit, Haltbarkeit und Korrosionsbeständigkeit in ein Verbraucherprodukt gelangte.
Aktualisiert: 14. Februar 2025