Die Wasserstoff-Direktreduktion (H-DRI) ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisen und Stahl, bei dem Eisenerz nicht wie im klassischen Hochofenprozess mit Kohlenstoff bzw. Kohlenmonoxid, sondern mit Wasserstoff reduziert wird. Das Verfahren gilt als zentraler Baustein zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie und ist Voraussetzung für die Herstellung von sogenanntem grünem Stahl. Voraussetzung für eine tatsächliche Emissionsminderung ist der Einsatz von Wasserstoff aus regenerativen Energiequellen.
Verfahren und Funktionsprinzip
Beim konventionellen Hochofen-Konverter-Verfahren reagiert Eisenerz mit Koks, wodurch große Mengen CO₂ entstehen. Bei der Wasserstoff-Direktreduktion wird stattdessen Wasserstoff als Reduktionsmittel eingesetzt. Als Reaktionsprodukt entsteht anstelle von CO₂ überwiegend Wasserdampf. Das reduzierte Eisen (Eisenschwamm) wird anschließend in einem Elektrolichtbogenofen zu Stahl weiterverarbeitet, was zusätzlich erhebliche Mengen an elektrischem Strom erfordert.
CO2-Bilanz im Vergleich
Laut unserem Beitrag zu Stahl und Metall im Bau 2026 verursacht die Stahlproduktion im traditionellen Hochofen-Konverter-Verfahren etwa 1,85 Tonnen CO₂ pro Tonne Stahl. Grüner Stahl aus Wasserstoff-Direktreduktion reduziert diesen Wert laut demselben Beitrag auf 0,02 bis 0,05 Tonnen CO₂ pro Tonne Stahl – eine Minderung von über 95 Prozent gegenüber dem konventionellen Verfahren.
Energiebedarf und Infrastruktur
Die Umstellung auf Wasserstoff-Direktreduktion erfordert laut unserem Beitrag zu ArcelorMittal Bremen perspektivisch sehr große Mengen an regenerativem Strom, sowohl für die Elektrolyse des benötigten Wasserstoffs als auch für den nachgeschalteten Elektrolichtbogenofen. Um die damit verbundenen Lastschwankungen abzufedern, setzt ArcelorMittal am Standort Bremen laut demselben Beitrag einen 25-Megawatt-Batteriespeicher ein, der als Brückentechnologie zur Stabilisierung der energieintensiven Stahlproduktion während der Transformation dient.
Projekte und Marktentwicklung
Laut unserem Beitrag zu Stahl und Metall im Bau 2026 treiben unter anderem Salzgitter mit dem Projekt SALCOS sowie ArcelorMittal mit dem Programm XCarb die Entwicklung der Wasserstoff-Direktreduktion in Pilotprojekten voran. SSAB hat laut demselben Beitrag bereits 2021 den ersten fossilfreien Stahl als Proof-of-Concept hergestellt. Laut unserem Beitrag zur Branchenkrise und Markterholung 2026 plant SSAB, ab 2028 vollständig fossilfrei produzierten Baustahl anzubieten. Im selben Beitrag wird beschrieben, dass SSAB und Salzgitter die Produktion von Bewehrungsstahl (Langprodukte) zurückfahren, die Kapazitäten für hochfeste Baustähle der Güten S460 und S690 jedoch aufrechterhalten, während die Transformation zu grünem Stahl via Wasserstoff-Direktreduktion als strategisch unverzichtbar, aber investitionsintensiv eingestuft wird.
Einordnung in der Berichterstattung
In unserer Berichterstattung wird die Wasserstoff-Direktreduktion vor allem im Kontext der Stahl- und Metallbranche behandelt, etwa in den Beiträgen zu Stahl und Metall im Bau 2026 (/artikel/stahl-metall-bau-2026-ssab-gruener-stahl-bewehrung) und zur Branchenkrise und Markterholung 2026 (/artikel/branchenkrise-baustoffe-2026-marktentwicklung-erholung). Der Beitrag zu ArcelorMittal Bremen (/artikel/arcelormittal-bremen-25-mw-batteriespeicher-stabilisiert-energieintensive-stahlproduktion) ordnet das Verfahren zudem in den Zusammenhang der Energieversorgung energieintensiver Industrien ein. Im Beitrag zur Dekarbonisierung der Zementindustrie (/artikel/holcim-unter-druck-warum-die-dekarbonisierung-der-zementindustrie-stockt) dient die Wasserstoff-Direktreduktion als Vergleichsbeispiel für einen branchenspezifischen Dekarbonisierungspfad, der sich von den Ansätzen in Zement- und Holzbau unterscheidet.
