Der Bayer-Prozess und die Aluminiumschmelzen

Bevor Aluminiumoxid verarbeitet werden kann, muss es zunächst aus Bauxit gewonnen werden. Bauxit ist ein natürlich vorkommendes Gemisch an Materialien, das außer Aluminiumoxid auch Eisenverbindungen und andere Stoffe enthält.

Daraus wird das Aluminiumoxid extrahiert. Das geschieht im sogenannten Bayer-Prozess in Aluminiumraffinerien. Die meisten derartigen Anlagen befinden sich in Aluminiumabbaugebieten, beispielsweise in China und Australien. In Deutschland gibt es nur eine einzige Aluminiumraffinerie, die Aluminium Oxid Stade GmbH (AOS).

Der Bayer-Prozess benötigt vor allem Wärmeenergie, die üblicherweise durch fossiles Erdgas bereitgestellt wird. Um Emissionen zu vermeiden, müssten diese Prozesse elektrifiziert werden, doch auch hier ist die Entwicklung noch in einem frühen Stadium.

In Australien hat die dortige Agentur für erneuerbare Energien zwei Pilotprojekte des Aluminiumkonzerns Alcoa finanziert, um Technologien zu testen, die effizienter sind und deren Energie elektrisch bereitgestellt wird. Die Firma AOS hat eine Anfrage von Golem.de, ob es dort Pläne für eine Abkehr von den fossilen Rohstoffen gibt, nicht beantwortet.

Ein weiterer Prozessschritt, bei dem in der Aluminiumproduktion Kohlendioxid entsteht, sind Gießereien. Fertig produziertes Aluminium muss in passende Formen gegeben werden. Auch beim Recycling ist ein Einschmelzen des Metalls nötig. Geschmolzen wird heute ebenfalls in aller Regel mit Erdgas, auch hier ist langfristig eine Umstellung auf Strom oder andere erneuerbare Energiequellen nötig.

Recyclingpotenzial ist begrenzt

Eine Möglichkeit bleibt, bei der wird weder der Bayer- noch der Hall-Héroult-Prozess benötigt: Recycling von bereits in Umlauf befindlichem Aluminium braucht deutlich weniger Energie. Auch hier werden die Schmelzen heute jedoch häufig mit fossilem Gas betrieben und müssen mittelfristig elektrifiziert werden.

Die Produktion aus recyceltem Aluminium ist kostengünstiger als die Primäraluminiumproduktion. Entsprechend wird schon viel Aluminium recycelt, da die Firmen einen Anreiz haben zu sparen. Das Potenzial, die Produktion aus Sekundäraluminium zu erhöhen, ist deshalb begrenzt.

An der Entwicklung von Verfahren, die Emissionen sowohl im Bayer- als auch im Hall-Héroult-Prozess verhindern, führt kein Weg vorbei. Der erste Schritt ist der Einsatz von grünem Strom, womit bereits ein Großteil der Emissionen verhindert werden kann. Doch auch für den Rest braucht es Lösungen. Die Technologien dafür sind noch in einem frühen Entwicklungsstadium. Wann diese in großem Maßstab industriell eingesetzt werden können, ist bislang völlig unklar.