Strategien zur Schließung von Stoffkreisläufen am Beispiel der Stahl- und Zinkindustrie – ein konzeptioneller Beitrag zur Ressourceneffizienz in der Metallindustrie

Metalle stellen das Grundgerüst moderner Gesellschaften dar. Ohne Metalle wäre eine heutige Lebensweise nicht denkbar. In Deutschland wird aktuell kein aktiver Bergbau zur Metallgewinnung mehr betrieben. Somit ist Deutschland in hohem Maße vom Import metallhaltiger Erze oder der Metalle selbst abhängig. Eine Möglichkeit, diese Abhängigkeit zu reduzieren besteht darin, die bereits vorhandenen metallischen Rohstoffe mit möglichst geringen stofflichen Verlusten im Kreislauf zu führen. Dadurch kann die Rohstoffbereitstellung ressourceneffizienter gestaltet werden. Damit einhergehend ist häufig auch eine Reduzierung der Umweltauswirkungen verknüpft. Im Rahmen der Arbeit werden vor diesem Hintergrund zwei Ansätze aus der Stahl- und Zinkindustrie vorgestellt, die für sich genommen bereits hohe Ressourceneffizienzsteigerungen aufweisen. Diese Ansätze beinhalten die Agglomeration von Hüttenreststoffen zur Rückführung in den Stahlherstellungsprozess sowie ein neuartiges Verfahren zur Entzinkung von Stahlschrotten. Zur Ermittlung der Ressourceneinsparungen werden die innovativen Ansätze einer ökonomischen sowie ökologischen Bewertung unterzogen und mit den Verfahren aus dem aktuellen Stand der Technik verglichen. Anschließend werden die beiden innovativen Ansätze einer integralen, gekoppelten Betrachtungsweise unterzogen. Die hierbei entstehenden und bei einer einzelnen Betrachtung nicht vorhandenen Ressourceneinsparpotenziale werden qualitativ diskutiert sowie Möglichkeiten zur Umsetzung dargelegt. Darauf aufbauend wird dieser integrierte Ansatz um weitere Möglichkeiten einer so optimierbaren Kreislaufwirtschaft erweitert. Es handelt sich dabei um Nebenprozesse der Stahlherstellung: Die Herstellung und der Einsatz von Biokoks zur Substitution von fossilem Koks sowie um den Einsatz bisher nicht verwertbarer magnesiumhaltiger Abfälle zur Roheisenentschwefelung. Zusätzlich wird der Transfer und die Auswirkungen der beschriebenen Ansätze auf die Edelstahlherstellung / Herstellung hochlegierter Stähle qualitativ beschrieben. Auf Basis der vorgestellten Ansätze werden in einem darauf folgenden Schritt Strategien entwickelt, die es branchenspezifischen Unternehmen der metallherstellenden/-verarbeitenden Industrie ermöglichen können, weitere innovative Ansätze zur Steigerung ihrer Ressourceneffizienz zu entwickeln und diese zu implementieren. Die beschriebenen und diskutierten Ansätze als Basis für eine Gesamtstrategie sind: Identifikation von ungenutzten Potenzialen, innovatives Stoffstrommanagement, Forschungsförderung, Netzwerkbildung sowie Anreizsysteme. Abschließend werden diese Ansätze einer Bewertung unterzogen und zu einer Gesamtstrategie zusammengefasst, die es ermöglicht in Abhängigkeit spezifischer Unternehmenspräferenzen maßgeschneiderte Maßnahmen zur Steigerung der Ressourceneffizienz zu verfolgen.