Chemieindustrie soll durch mehr Strom CO2 einsparen

Vor dem Hintergrund, dass mehr als die Hälfte der Treibhausgasemissionen von chemischen Produkten bei ihrer Verbrennung nach dem Nutzungsende entstehen und dass die Herstellung weitgehend auf Öl und Gas basiert, schlägt die Denkfabrik Agora Energiewende einen dreiteiligen Ansatz zur CO2-Minderung vor:

• Die Erzeugung von Prozesswärme mit strombasierten Technologien, um den Erdgasbedarf zu senken.
• Besseres Recycling und Kreislaufführung von chemischen Erzeugnissen, um den Energie- und Rohstoffbedarf zu minimieren.
• Einsatz von erneuerbaren Ressourcen, wie nachhaltiger Biomasse, um den künftigen Bedarf an erneuerbarem Wasserstoff und Strom zu begrenzen. 

"In der Chemieindustrie steht ein Paradigmenwechsel an: weg von Verbrauchen und Verbrennen, hin zur Wiederverwertung und der Verwendung nachwachsender Rohstoffe. Darin steckt ein enormes Potenzial für neue CO2-Speicher und -Senken", erklärt dazu Frank Peter, Direktor Industrie bei Agora Energiewende. Hohe Preise für fossile Energien und die Verschärfung des europäischen Emissionshandels erforderten eine zügige Transformation der chemischen Industrie. Dafür brauche es auch flankierende Politikmaßnahmen.

"Die Bundesregierung steht in der Verantwortung, zügig den regulatorischen Rahmen für eine klimaneutrale Chemieindustrie zu schaffen und damit Wettbewerbsfähigkeit und Innovationskraft zu stärken. Damit können die Unternehmen ihre Abhängigkeit von fossilen Ressourcen reduzieren, ihre Resilienz verbessern und neue Produktinnovationen für eine weltweit steigende klimaneutrale Nachfrage entwickeln", fordert Peter.

Die Elektrifizierung, so die Studie, spiele eine entscheidende Rolle bei der Transformation der Chemieindustrie. Danach entfallen 40 Prozent des Verbrauchs an fossilen Ressourcen auf die energetische Nutzung zur Strom- und Wärmeerzeugung. "Der Ersatz von Erdgas ist vor dem Hintergrund der Energiekrise aktueller denn je", so Peter. Statt mit Erdgas könne Prozesswärme klimaneutral etwa durch Wärmepumpen, Elektrodenkessel oder elektrische Steamcracker bereitgestellt werden.
 Strombedarf erhöht sich um ein Vielfaches

Durch die Elektrifizierung von Prozesswärme sinkt der Energiebedarf zur Wärmeerzeugung der Chemieindustrie laut Agora Studie im Vergleich zu heute sogar um 15 Prozent. Die Verwendung von erneuerbarem Wasserstoff als Brennstoffersatz würde dagegen einen Anstieg um 31 Prozent bedeuten. Der Strombedarf ist allerdings enorm. In der Branche wird mit einer Vervielfachung des Bedarfs gerechnet. 

Der größte Teil der klimaschädlichen Emissionen von Chemieprodukten fällt – nach oft kurzer Verwendungszeit – bei ihrer Verbrennung an. Da die meisten chemischen Erzeugnisse Kohlenstoff enthalten, der bei ihrer Verbrennung als CO2 freigesetzt wird, nennt die Agora-Studie als zweiten Punkt einer Transformationsstrategie die verbesserte Kreislaufführung von chemischen Produkten. Besseres Recycling könnte den Rohstoffbedarf für die Herstellung neuer Produkte im Vergleich zu heute um gut 20 Prozent reduzieren. Der übrige Bedarf müsste für die Herstellung klimaneutraler Produkte durch erneuerbare Rohstoffquellen gedeckt werden. Als mögliche erneuerbare Kohlenstoffquellen nennt die Agora Studie abgeschiedenes CO2 aus der Luft sowie Biomasse aus Abfällen und Rückständen aus dem Landwirtschafts- sowie Holzverarbeitungssektor, Biomüll aus Haushalten.

Der Impuls "Chemie im Wandel. Die drei Grundpfeiler für die Transformation chemischer Wertschöpfungsketten" ist in Zusammenarbeit mit dem Datenanalyseunternehmen Carbon Minds sowie Energy and Process Systems Engineering, einem Forschungsinstitut der ETH Zürich, im Auftrag von Agora Industrie erschienen. Die Studie steht bei Agora zum kostenlosen Dowload zur Verfügung.