Stoffströme in Deutschland 2013

Quelle: Rod et al. 2006

5.1.2 Stoffströme in Deutschland 2013

Zur Darstellung der Stoffströme an Eisen und Stahl in Deutschland wurde vor allem auf die Daten der Wirt-schaftsVereinigung Stahl zurückgegriffen (WV Stahl 2015a, WV Stahl 2015b). Zudem wurde für die Angaben der Verbrauchsmengen an Stahl und Gussprodukten nach Branchen auf die jeweiligen Verbandsangaben der WirtschaftsVereinigung Stahl (Abbildung 5-1) sowie des Bundesverbands der deutschen Gießereiindust-rie (www.bdguss.de) und des BVSE (2014) zurückgegriffen.

Die vorgelagerten Behandlungsschritte zur Bestimmung der Herkunftsquellen der Altschrotte laut Abfallsta-tistik können dem Sankey-Diagramm in Kapitel 3.1 entnommen werden. Die anfallenden Schrottmengen sind jedoch nicht identisch zu den hier angegeben, da in Kapitel 3.1 vor allem mit der Abfallstatistik und den Fe-Gehalten der einzelnen Abfallschlüsselnummern laut Abanda-Datenbank gearbeitet wurde, in die-sem Kapitel aber mit den Daten der Stahlindustrie.

Laut WV Stahl wurden in Deutschland 27,2 Mio. t Roheisen produziert und fast vollständig zu Stahl weiter-verarbeitet. Der Außenhandel mit Roheisen spielt nahezu keine Rolle, da Roheisen in der Regel direkt in flüssiger Form zu Rohstahl weiterverarbeitet wird. Für die Herstellung des Roheisens wurden laut statisti-schem Jahrbuch der Stahlindustrie (WV Stahl 2015a) 40,3 Mio. t Eisenerz importiert. Für die Stahlherstel-lung weist das Statistische Jahrbuch der Stahlindustrie weiterhin Importe in Höhe von rund 370.000 t Eisen-schwamm sowie verschiedene Legierungsmetalle aus (19.000 t Manganerz, 136.000 t Ferromangan, 291.000 t Ferrolegierungen).

15 Dies ist eine generalisierte Darstellung, die mit der konkreten Stahlherstellung in Deutschland nicht übereinstimmen muss.

So wird laut dem Stahlinstitut VDEh im Stahl-Zentrum in Deutschland Arsen nicht zur Legierung eingesetzt (pers. Kom-munikation 2017)

95 Abbildung 5-3: Stoffströme Stahl und Fe-Guss in Deutschland 2013

Quelle: eigene Zusammenstellung basierend auf WV Stahl 2015a, WV Stahl 2015b, BD Guss 2016, BDSV 2017.

Für die Herstellung der 42,6 Mio. t Rohstahl im Jahr 2013 in Deutschland kamen neben den 26,6 Mio. t Roheisen 19,4 Mio. t Eisen- und Stahlschrott zum Einsatz. Die angegebenen Größenordnungen im Sankey-Diagramm entstammen den statistischen Angaben der Stahlindustrie, gehen in ihrer Bilanz jedoch nicht vollständig auf. Die 26,4 Mio. t Schrott insgesamt ergeben sich aus der Summe der Schrottimporte, sowie den publizierten Mengen an zugekauftem Alt- und Neuschrott sowie dem Eigenschrott. Die Menge des Schrotteinsatzes sowie die Schrottexporte übersteigen jedoch die Menge von 26,6 Mio. t, zumal die Gieße-reien zusätzlich ebenfalls noch ca. 3,7 Mio. t Eisen- und Stahlschrott für die Produktion von 4,1 Mio. t Guss-produkten verwendet haben. Diese Diskrepanz erklärt sich durch einen höheren Schrotteinsatz im Elektro-stahlwerk, der über der Ausbringungsmenge liegt. Von den 19,5 Mio. t Stahlschrotteinsatz wurden 14,1

96 Mio. t im Bereich der Elektrostahlwerke eingesetzt (bei einer Produktionsmenge von 13,5 Mio. t¹⁶). Im Be-reich der Oxygenstahlherstellung wurden 5,3 Mio. t Stahlschrott zum Zwecke der Kühlung eingesetzt.

Der Anteil an Eigenschrott, der direkt während der Produktion im Stahlwerk anfällt, beträgt rund 10%. Et-was höher ist der Anteil der Neuschrotte in der verarbeitenden Industrie: bei einem Verbrauch von 43,7 Mio. t Stahlerzeugnissen fielen Neuschrotte in Höhe von 6,3 Mio. t an. Dies entspricht einem Anteil von 14,5% der eingesetzten Menge. Diese Zahlen entsprechen in der Größenordnung den Anteilen in der japa-nischen stahlverarbeitenden Industrie, die im Jahr 2003 bei einer eingesetzten Stahlmenge von 60 Mio. t eine Menge an Neuschrott in Höhe von 6,76 Mio. t (oder 11,3%) dokumentieren (International Iron and Steel Institute 2005).

Eine unbekannte Menge an Stahlschrott, vor allem an Altschrott, geht für die zeitnahe Verwendung als Stahl in Deutschland verloren. Dies kann entweder im Rahmen der Abfallbehandlung geschehen: nach Auswertung der Abfallstatistik in Kapitel 3.1 wird diese Größenordnung mit 0,87 Mio. t angegeben. Damath et al. (2010) schätzen für die USA, dass rund 25% des eingesetzten Stahls nach seiner Nutzungsphase nicht wiederverwendet wird. Zum einen würden rund 1% des produzierten Stahls letztlich durch Korrosion wäh-rend der Nutzungsphase verloren geht. Der größte Anteil würde dagegen in Abfallströmen landen, bei der ein Recycling entweder nicht möglich ist, oder zu kostenintensiv. Für Deutschland dürften diese Schätzun-gen niedriger ausfallen, da der Anteil der auf Deponie abgelagerten AbfallmenSchätzun-gen u.a. durch das Deponie-verbot für unbehandelte Abfälle niedriger ist als in den USA.

Neben diesen Verlusten im Rahmen der Abfallbehandlung bzw. der dissipativen Verluste stehen relevante Produktionsmengen an Eisen und Stahl erst nach Jahrzehnten wieder zur Verfügung, da sie in langlebigen Gütern wie Gebäuden oder Infrastruktursystemen gespeichert sind. Gleichzeitig verlassen große Mengen an Eisen und Stahl in Form von Exportgütern wie Werkzeugmaschinen oder Fahrzeugen Deutschland und stehen inländisch nicht mehr als Altschrott nach ihrer Nutzungsphase zur Verfügung.

5.1.3 Verwertungswege

In Deutschland wurden im Jahr 2013 – wie geschildert – 19,4 Mio. t Schrott in der Stahlherstellung verwen-det. Entsprechende Mengen an Stahl aus Primärrohstoffen wurden eingespart. Laut dem Bundesverband der Gießereiindustrie beträgt der Anteil der Stahl- und Eisenschrotte an der Gusseisenerzeugung 90% (Wil-helm 2013). Daraus ergibt sich bei einer Produktionsmenge von 4,1 Mio. t ein Schrotteinsatz von 3,7 Mio. t.

Eisen- und Stahlschrott ersetzen damit Roheisen. 73% des Schrotteinsatzes wurde in Elektrostahlwerken verarbeitet, die zu 100% Schrott als Ausgangsrohstoff einsetzen. Würde kein Schrott zur Verfügung stehen, müssten diese Produktionsmengen über die integrierten Stahlwerke produziert werden.

Weiterhin werden in der Produktion von Oxygenstahl 5,3 Mio. t Schrott zur Kühlung der exothermen Reak-tionen im Konverter eingesetzt. Theoretisch könnte auch Eisenerz als Kühlmittel zugesetzt werden, falls Schrott nicht zur Verfügung stehen würde. Allerdings ist dies eine rein hypothetische Annahme, da dieses Vorgehen mit verfahrenstechnischen Nachteilen verbunden wäre (z.B. mit Rohstoffverlusten, da ein rele-vanter Teil des Eisenoxides nicht in den Stahl übergehen würde, sondern mit der Schlacke ausgeschieden wird, während Stahlschrott vollständig im Kühlungsprozess einschmilzt).

Tabelle 5-1: Stahl- und Eisenschrotteinsatz in der deutschen Stahl- und Gießereiindustrie und ihre Substitutionsäquivalente in Mio. t

Herkunft

Input von Schrott [Mio. t]

Erzeugtes

Sekundärprodukt [Mio. t] Substitutionsäquivalent

16 Die Differenz von 0,6 Mio. t ergibt sich aus der Schlackebildung im Elektrostahlwerk.

97

Sekundärprodukt [Mio. t] Substitutionsäquivalent Stahlschrott 19,41 Elektrostahl (13,5 Mio. t) Stahl aus Primärprodukten

(inkl. aller Vorketten) Eisen- und

Stahl-schrott

3,72 Gussprodukte aus überwiegend Eisen- und Stahlschrott

Gussprodukte aus 100% Rohei-sen

Quelle: eigene Zusammenstellung