Mit dem Kick-off am 27. September 2023 ist die online Veranstaltungsreihe zur UBA-Studie „CO2-neutrale Prozesswärmeerzeugung“ gestartet.

Die CO₂-neutrale Bereitstellung von Prozesswärme ist eine Grundvoraussetzung zur Erreichung der Klimaziele Deutschlands. Ein Großteil der Treibhausgasemissionen des Industriesektors lässt sich direkt auf die Prozesswärme zurückführen. Diese ist derzeit stark von fossilen Energieträgern abhängig und Erdgas ist der wichtigste Energieträger, während erneuerbare Energien lediglich vereinzelt genutzt werden.

Im Auftrag des Umweltbundesamtes (UBA) haben das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI) und das Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik (IOB) der RWTH Aachen eine Studie durchgeführt, mittels derer Techniken für die CO₂-neutrale Bereitstellung von Prozesswärme aus technischer, wirtschaftlicher und ökologischer Perspektive betrachtet wurden. Die Schwerpunkte liegen auf der Elektrifizierung und dem Einsatz von Wasserstoff, unter der Prämisse, dass diese Energieträger in ausreichender Menge und CO₂-neutral verfügbar sind. Die Untersuchung wurde für 13 Branchen und 34 exemplarische Anwendungen in der Metall- und Mineralindustrie sowie für die Querschnittstechnik Dampferzeugung durchgeführt. Ziel der Studie ist somit die Ermittlung des aktuellen Stands der Technik und des daraus resultierenden Handlungsbedarfs zum Einsatz CO₂-neutraler Prozesswärmeanlagen.

Der Einladung zum Kick-off zur Veranstaltungsreihe sind rund 120 Teilnehmende gefolgt. Ziel des Kick-offs war zum einen die Einordnung und Vorstellung der zentralen Ergebnisse der Studie sowie der Methodik der Veranstaltungsreihe, zum anderen sollten in einer Diskussionsrunde Anregungen zur inhaltlichen Schwerpunktsetzung und methodischen Aufbereitung der Workshops aus dem Plenum gesammelt werden.

Eine kurze Umfrage zu Beginn der Veranstaltung sollte dabei einen Überblick über die Teilnehmerinnen und Teilnehmer verschaffen.

Überwiegend nahmen Vertretende aus dem produzierenden Gewerbe (ca. 36 %) an dem ersten Termin der Reihe teil, aber auch die Brachen des Anlagenbaus (ca. 17 %), sowie der Forschung und Entwicklung (ca. 22 %) waren verhältnismäßig stark vertreten. Die restlichen Teilnehmenden waren zu kleineren Teilen weiteren verschiedenen Branchen zuzuordnen. Dazu gehörten Energieversorger, Medien, Technologieentwickler, Projektträger, Behörden, öffentlicher Dienst, Landesagenturen, Industrieverbände, selbstständige Ingenieurdienstleister oder Hersteller von Mess- und Regeltechnik. Im Rahmen der Umfrage ordneten sich ca. 60 % der Teilnehmenden großen Unternehmen mit mehr als 250 Beschäftigten zu; die restlichen 40 % entfielen entsprechend auf Angehörige von KMU.

Die Frage nach einer bereits vorhandenen Dekarbonisierungsstrategie im Unternehmen beantwortete rund die Hälfte mit „ja“. Rund 12 % verneinten diese Frage. Teilnehmende, die nicht dem produzierenden Gewerbe oder dem Anlagenbau zugeordnet sind konnten diese Frage meist nicht repräsentativ beantworten, da kein Anlagenpark betrieben wird. Ähnliches galt für die Frage nach dem überwiegend eingesetzten Energieträger. Ein Großteil (ca. 40 %) setzt nach wie vor fossil basierte Energieträger ein. Ca. 17 % setzen auf Strom als Energiequelle. Vereinzelt wurde ebenso Biomasse oder die Abhängigkeit der Wahl des Energieträgers vom „Kundenwunsch“ genannt. Selbst hier im kleinen Umfragerahmen zeigte sich damit deutlich die bereits angesprochene Abhängigkeit von fossil basierten Energieträgern.

Nach der ersten Einordnung des Teilnehmendenkreises erfolgte die Vorstellung der zentralen Ergebnisse der Studie: Die Arbeiten und Untersuchungsergebnisse münden in elf Thesen, welche die Grundlagen für eine Transformationsstrategie bilden können. Die ersten sechs dieser Thesen stehen im Bezug zu technischen Ergebnissen, die weiteren fünf haben wirtschaftliche und marktrelevante Aussagen zum Gegenstand. Nähere inhaltliche Informationen befinden in den Unterlagen zur Veranstaltung.

Im zweiten Teil der Veranstaltung war das Plenum gefragt. In einer Diskussionsrunde und interaktivem Arbeiten an einem digitalen Whiteboard wurden Wünsche und Anregungen sowie Impulse zur inhaltlichen Gestaltung der kommenden Workshops gesammelt.

Hierbei kristallisierte sich besonders großes Interesse an der genaueren Betrachtung u.a. der folgenden Fragestellungen heraus:

Umrüstung

• Anregungen für die Umrüstung bestehender (vielfach Erdgas beheizter) Anlagen auf den Betrieb mit Strom und/oder H₂. Hier sind sowohl die technischen als auch die monetären Lösungsmöglichkeiten von Interesse. Inwiefern ist eine Umstellung eines bestehenden Anlagenparks wirtschaftlich? Was für Unterstützungsmöglichkeiten (sowohl technisch als auch finanziell) gibt es?
• Ersetzen von Gasbrennern durch Plasmabrenner als Option?
• Welche Technologien sind attraktiv für welche Anwendungen; welche setzen sich (nicht) durch?

Infrastruktur

• Inwiefern muss städtische oder unternehmenseigene Infrastruktur angepasst, ausgebaut oder grundsätzlich zunächst errichtet werden, um eine Umrüstung auf CO₂-neutrale Energieträger möglich zu machen?
• Welches Potenzial birgt der Einsatz von Speichertechnologien?
• Welche Vorteile kann eigene Energieerzeugung durch PV oder Solarthermie bringen?

Wirtschaftlichkeit

• Prognosen der Preisentwicklungen für Strom, Wasserstoff und Zertifikate
• Energiekostenvergleich auf nationaler, europäischer und globaler Ebene
• Wirtschaftlichkeit einer Umrüstung (s.o.)

Im weiteren Verlauf der Veranstaltungsreihe werden im Zeitraum bis zum 20. Februar 2024 branchenspezifische Workshops stattfinden. Ziel der branchenspezifischen Workshops ist einerseits die vertiefte, branchenspezifische Vorstellung der Studienergebnisse. Andererseits soll gemeinsam an den Herausforderungen und Möglichkeiten zur Umsetzung einer CO₂-neutralen industriellen Prozesswärmeerzeugung gearbeitet werden. Die Ergebnisse der verschiedenen Workshops werden schließlich gebündelt und in einer Abschlussveranstaltung am 23. April 2024 zusammengetragen.