Ob Schmelzen, Schmieden, Brennen oder Trocknen – die Herstellung wichtiger Grundstoffe wie Metall, Glas, Papier oder Zement erfordert hohe Temperaturen. Damit macht Prozesswärme rund zwei Drittel des Energiebedarfs der deutschen Industrie aus. Wie die Umstellung auf eine klimaneutrale Versorgung mit Blick auf die Klimaziele möglichst zeitnah gelingen kann, zeigt das von der Landesinitiative IN4climate.NRW veröffentlichte Diskussionspapier „Industriewärme klimaneutral: Strategien und Voraussetzungen für die Transformation“. Inhaltlich unterstützt wird das Strategiepapier von 17 Unternehmen und Verbänden der energieintensiven Branchen sowie renommierten Forschungspartnern des Think Tanks aus NRW.
Welche Technologien eignen sich für welche Branche?
Wie könnten bestehen de Hemmnisse überwunden werden? Das Papier fasst übersichtlich verschiedene Lösungsansätze für die energieintensiven Branchen zusammen und gibt Impulse, wie eine gesamtsystemische Herangehensweise aussehen kann. „Die Lösungen sind je nach Branche und Produktionsprozess zwar unterschiedlich, aber allen ist gemeinsam: Sie benötigen verlässliche und bezahlbare Erneuerbare Energien“, so Samir Khayat, Geschäftsführer der Initiative IN4climate.NRW. Aktuell basiert die Erzeugung von Prozesswärme noch fast ausschließlich auf fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas. Der Ausbau der Erneuerbaren zur Wärmeerzeugung stagniert seit Jahren bei einem Anteil von lediglich rund 15 Prozent (zum Vergleich: Anteil EE am Strombedarf circa 45 Prozent).
„Für das Erreichen der Klimaziele der Bundesregierung ist die Wärmewende in der Industrie, also die Energiewende im Wärmesektor, aber essenziell. Damit sie gelingen kann und bereits vorhandene Lösungstechnologien im industriellen Maßstab genutzt werden können, müssen entsprechende politische Weichen jetzt unbedingt gestellt werden“, betont Khayat.
Vier-Stufen-Modell beschreibt Prioritäten der Transformation
Das für diese Transformation von den Autoren vorgeschlagene Vier-Stufen-Modell sortiert die wichtigsten Handlungsoptionen auf dem Weg zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung stufenweise entsprechend ihres Wirkungsgrads:
- Stufe 1: Steigerung der Effizienz, z. B. über interne und externe Nutzung von Abwärme
- Stufe 2: Erschließung regenerativer Wärmequellen wie Solar- oder Geothermie, wo es Standort und Temperaturniveau ermöglichen
- Stufe 3: Nutzung erneuerbaren Stroms für die Wärmeerzeugung, z. B. mit Elektrodenkesseln zur Prozessdampferzeugung
- Stufe 4: Einsatz alternativer Energieträger wie z. B. grüner Wasserstoff oder Biomethan für Prozesse, die unter anderem besonders hohe Temperaturen oder spezielle Prozessbedingungen erfordern und daher keine Alternativen zulassen
Als größte Herausforderungen für die bislang stagnierende Wärmewende im Industriesektor sehen die AutorInnen die wechselseitigen Abhängigkeiten von Unternehmen, übergeordneten Netzplanungen und politischen Leitplanken im Zusammenspiel mit der Entwicklung passender Technologien im Industriemaßstab. Sie definieren Lösungsvorschläge mit entsprechenden Schritten und Strategien für die beteiligten Stakeholder in der Politik, bei Übertragungsnetzbetreibern, Unternehmen und in der Forschung.
Erarbeitet wurde das Papier innerhalb der Arbeitsgruppe Wärme bei IN4climate.NRW. Mitgetragen wird es von den Unternehmen Covestro, Currenta, GMH Gruppe, Kabel Premium Pulp & Paper, Lanxess, RHM, Saint-Gobain, Speira, Spenner und Trimet Aluminium sowie den Forschungseinrichtungen Fraunhofer UMSICHT, Institut der deutschen Wirtschaft, Wuppertal Institut, RWTH Aachen (Lehrstuhl für Technische Thermodynamik), VDEh-Betriebsforschungsinstitut (BFI), dem Bundesverband der Glasindustrie sowie der Wirtschaftsvereinigung Metalle.