Wasserstoff hat eine Menge Vorzüge: Er kann sowohl als Energieträger als auch als Grundstoff verwendet werden. Er ist geruchslos und ungiftig, besitzt – auf die Masse bezogen – eine hohe Energiedichte, lässt sich gut transportieren und speichern – und bei seiner Verbrennung entsteht statt CO₂ nur Wasserdampf. All das macht ihn zum Hoffnungsträger für die klimaneutrale Transformation. Doch diesen vielen Vorteilen steht ein großer Nachteil entgegen: H₂ in Reinform kommt in der Natur kaum vor. Das bedeutet, er muss unter Energieeinsatz aus chemischen Verbindungen gewonnen werden. Die Verfahren, mit denen diese Gewinnung erfolgt, werden durch Farben gekennzeichnet.

Grün, blau, türkis, gelb, grau, violett – die Wasserstoff-Farbpalette und ihre Bedeutung

Grüner Wasserstoff

Über eines sind sich WissenschaftlerInnen, Unternehmen und PolitikerInnen einig: In absehbarer Zukunft darf es im H₂-Farbkasten nur noch eine Farbe geben: Grün. Denn grüner Wasserstoff wird mithilfe Erneuerbarer Energien – und damit CO₂-neutral – hergestellt. Künftig sollen große Elektrolyse-Anlagen mithilfe von erneuerbarem Strom Wasser (H₂O) in seine Bestandteile Wasserstoff (H₂) und Sauerstoff (O₂) aufspalten. Der Wasserstoff wird dann über Pipelines weitergeleitet, um Industrieanlagen oder den Mobilitätssektor (ÖPNV, Güterverkehr, Schiffs- oder Flugverkehr) mit Energie zu versorgen oder um stofflich genutzt zu werden.

Insbesondere für die Industrie birgt Wasserstoff große Potenziale. Industrieunternehmen stehen dabei aktuell vor der Herausforderung, ihre Anlagen für die Verwendung von Wasserstoff als Rohstoff oder Energieträger umzurüsten. Doch „grüner“ erneuerbarer Strom zur Erzeugung von Wasserstoff steht noch nicht in ausreichender Menge zur Verfügung. Außerdem müssen in großem Rahmen Elektrolyseanlagen gebaut werden.

Derzeit wird neben der etablierten alkalischen Elektrolyse mehr und mehr auch die PEM-Elektrolyse in den großskaligen Einsatz gebracht. Sie eignet sich besonders gut für den Betrieb mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen. Im Juli 2021 ging auf dem Gelände der Shell Rheinland Raffinerie im nordrhein-westfälischen Wesseling bei Köln Europas größte PEM-Wasserstoff-Elektrolyseanlage in Betrieb. Doch von einer flächendeckenden Verfügbarkeit von grünem Wasserstoff ist Deutschland noch weit entfernt. Da die Unternehmen nicht mit der Umrüstung ihrer Anlagen auf Wasserstoffeinsatz warten können, ist derzeit davon auszugehen, dass für eine gewisse Zeit Übergangstechnologien zur H₂-Erzeugung genutzt werden müssen.

Grauer Wasserstoff

Aktuell wird ein Großteil des benötigten Wasserstoffs durch die sogenannte Dampfreformierung von Erdgas gewonnen. Dabei entsteht jedoch als Nebenprodukt das klimaschädliche Kohlenstoffdioxid (CO₂). Daher ist diese „graue“ Technologie im Sinne der Klimaneutralität keine zukunftsträchtige Option.

Blauer Wasserstoff

Ebenfalls auf Dampfreformierung von Erdgas beruht die Erzeugung von blauem Wasserstoff. Dabei wird jedoch das CO₂ abgeschieden und langfristig gespeichert. Dieses Verfahren nennt man „Carbon Capture und Storage“ (CCS). Alternativ dazu kann das CO₂ auch in anderen Industriezweigen als Grundstoff dienen („Carbon Capture and Utilization“ – CCU).

Türkiser Wasserstoff

Erdgas ist auch die Basis für türkisen Wasserstoff. Allerdings kommt statt der Dampfreformierung die Pyrolyse zur Anwendung. Bei diesem Verfahren wird, vereinfacht gesagt, das im Erdgas enthalten Methan unter Abwesenheit von Sauerstoff erhitzt. Dabei entsteht statt CO₂ fester Kohlenstoff, der problemlos gespeichert oder vielfältig genutzt werden kann. Allerdings kann diese Technologie (noch) nicht großskalig umgesetzt werden.

Violetter und gelber Wasserstoff

Wie beim grünen Wasserstoff wird auch bei diesen beiden Varianten H₂ durch Wasserelektrolyse mithilfe von Strom hergestellt. Beim gelben Wasserstoff geschieht dieses durch einen Strommix, beim violetten[1] ausschließlich durch Atomstrom. Da Deutschland bis Ende 2022 vollständig aus der Atomverstromung aussteigt, hat dieses Verfahren für die inländische H₂-Erzeugung keine Relevanz.

Weitere Wasserstoffarben

Neben den sechs genannten kommen aktuell immer noch neue Wasserstofffarben in die Diskussion – wie brauner aus der Vergasung von Kohle oder weißer als Nebenprodukt aus Chemieanlagen. Hierzulande hat möglicherweise oranger Wasserstoff Zukunftspotenzial. Er wird aus Biomasse oder übergangsweise mit Strom aus Müllheizkraftwerken gewonnen. Die immer weiterwachsende Anzahl von Wasserstofffarben, führt jedoch auch zu einer geringeren Trennschärfe zwischen den einzelnen Bezeichnungen. Für die Beurteilung im Sinne des Klimaschutzes sollte daher immer genau betrachten werden, ob der entsprechende Erzeugungspfad auf fossile oder Erneuerbare Energien setzt, ob Treibhausgase entstehen und wie mit diesen umgegangen wird.

Speicherung und Transport von Wasserstoff

Einmal hergestellt, muss der Wasserstoff bis zu seiner Verwendung gespeichert werden. Dazu gibt es mehrere Möglichkeiten: Entweder wird er in seiner Reinform unter Druck als Gas gelagert. Alternativ dazu kann er durch Kühlung auf mindestens -253 Grad Celsius verflüssigt werden. Dann hat er eine höhere Dichte und benötigt weniger Speicherraum, wodurch der höhere Energieaufwand für die Kühlung zum Teil relativiert wird. Als Speicherräume eignen sich Kavernen – natürliche oder künstlich geschaffene unterirdische Hohlräume – oder Röhrenspeicher, die jedoch deutlich kleinere Mengen fassen. Soll Wasserstoff zum breit eingesetzten Energieträger werden, müssen in absehbarer Zeit Speicherstätten mit hohen Kapazitäten geschaffen werden.

Gleiches gilt für die Transportnetze. Neben neuen H₂-Pipelines kann auch das bestehende Gasnetz, das im Zuge der verringerten Erdgasnutzung nicht mehr gebraucht wird, genutzt werden. Zusätzlich ist auch der Transport auf Schienen, Straßen oder Schifffahrtswegen möglich – unter Hochdruck, in flüssiger oder chemisch gebundener Form.

All diese Herausforderungen bei der Herstellung, der Speicherung und dem Transport zeigen, wie komplex und aufwändig die Verwendung von Wasserstoff als Energieträger ist. Daher soll Wasserstoff ausschließlich dort eingesetzt werden, wo elektrische Anwendungen an ihre Grenzen stoßen. Das bedeutet: vorrangig in industriellen Prozessen. Weiterhin kommt der Einsatz im Flug- und Schiffsverkehr sowie bei Schwerlasttransporten an Land in Frage. In der energieintensiven Grundstoffindustrie wird Klimaneutralität zum Beispiel nicht ohne die direkte und indirekte Nutzung von Wasserstoff möglich sein.

Weiterführende Informationen zum Thema Wasserstoff

Wer sich für die Verwendungsmöglichkeiten und Potenziale von Wasserstoff in der Industrie interessiert, findet hier weiterführende Informationen:

Neu: Video-Reportage über Chancen und Herausforderungen der Zukunftstechnologie Wasserstoff
Detailliertere Informationen zu Gewinnung, Anwendung, Speicherung & Transport von Wasserstoff
IN4climate-Diskussionspapier zur Entwicklung einer Wasserstoffstrategie
Wasserstoff Roadmap des Landes Nordrhein-Westfalen zur Etablierung einer Wasserstoffwirtschaft
Kurzes Erklärvideo zu Wasserstoff als Helfer für eine klimaneutrale Industrie
Video mit Wasserstoff-Best-Practice-Beispielen aus NRW

Weitere Technologien und Systeme werden in den nächsten Teilen dieser Serie näher vorgestellt.

Die Zukunft der Industrie muss zeitnah klimaneutral sein. Das bestätigt nicht zuletzt das aktuelle Urteil des Bundesverfassungsgerichts. Doch noch sind viele klimafreundlichere Technologien weitaus teurer als eine konventionelle Produktion – und damit international nicht konkurrenzfähig. Ändern können das Klimaschutzverträge, die als projektbezogener Vertrag zwischen dem Staat und einem Unternehmen diese Kostendifferenz flexibel ausgleichen. „Mehr als die Hälfte aller energieintensiven Industrieanlagen müssen bis zum Jahr 2030 neu gebaut oder modernisiert werden. Emissionsarme Ersatztechnologien existieren für viele Branchen bereits“, erklärt Samir Khayat, Geschäftsführer der Initiative IN4climate.NRW. „Die Anlagen werden eine lange Lebensdauer haben. Daher ist es umso wichtiger, dass die Politik umgehend die entsprechenden Rahmenbedingungen schafft. Damit kann verhindert werden, dass es zu Lock-In-Effekten mit veralteten Technologien kommt oder die Produktion zu meist deutlich schlechteren Bedingungen im Ausland stattfindet“, so Khayat.

Aus Sicht der AutorInnen und IN4climate.NRW-Partnerorganisationen sollten Klimaschutzverträge (KSV) unter anderem folgende Elemente beinhalten:

• Kompensation anfallender Mehrkosten für die Umstellung auf klimafreundliche, neue Technologien im Vergleich zur bisherigen Standardtechnologie.
• CO₂-Vermeidungspotenzial und der Grad der Technologieentwicklung stehen im Vordergrund, sofern die Auswahlkriterien erfüllt werden, sollten KSV allen Branchen angeboten werden.
• Flankierende Instrumente z. B. zur Produktion von erneuerbarem Strom oder grünem Wasserstoff zu wettbewerbsfähigen Preisen oder zur Schaffung von Märkten für klimafreundlich hergestellte Materialien und Produkte.
• Abstimmung des Förderinstruments mit der Entwicklung der Regelungen für die freie Zuteilung im europäischen Emissionshandel

„Damit wir die Klimaziele erreichen können, benötigen wir dringend wirksame Instrumente. Klimaschutzverträge geben Unternehmen Planungssicherheit für klimafreundliche Geschäftsmodelle, die zu den aktuellen Rahmenbedingungen nicht wirtschaftlich wären. Das kann emissionsarmen Technologien zum Durchbruch verhelfen“, so Dr. Thilo Schaefer, Leiter des Kompetenzfelds Umwelt, Energie, Infrastruktur beim Institut der deutschen Wirtschaft und Themenfeldleiter des wissenschaftlichen Kompetenzzentrums SCI4climate.NRW.

Erarbeitet wurde das Papier innerhalb der Arbeitsgruppe Politische Rahmenbedingungen bei IN4climate.NRW. Mitgetragen wird es von den Unternehmen Air Liquide, Covestro, Currenta, HeidelbergCement, Lanxess, RHM, Shell, Spenner, thyssenkrupp Steel und Trimet sowie den Forschungseinrichtungen Institut der deutschen Wirtschaft, Wuppertal Institut, RWTH Aachen (Lehrstuhl Operations Management), dem Bundesverband der Glasindustrie, dem Verein Deutscher Zementwerke sowie der Wirtschaftsvereinigung Stahl.

Das Positionspapier sowie weitere Informationen in der Pressemitteilung und Bildmaterial (Copyright: IN4climate.NRW) finden Sie im Anhang.

Das Positionspapier finden Sie zudem in deutscher und englischer Sprache zum Download unter www.in4climate.nrw.

Der Kurzfilm skizziert, wie Nordrhein-Westfalen sich mit der Energiewende bis zum Jahr 2050 verändern wird: Das Land wird grüner, sauberer und nachhaltiger werden. Fossile Brennstoffe werden nicht mehr für die Energieerzeugung benötigt. Neben elektrischem Strom wird Wasserstoff der wichtigste Energieträger sein. Auch Grundstoffe wie Stahl, Zement oder Glas können ohne fossile Energie hergestellt werden. Die dabei entstehenden Abgase werden zu Bausteinen für neue, nachhaltige Produkte. Der Ausstoß von klimaschädlichem Kohlendioxid wird auf ein Minimum reduziert. Und dort, wo das nicht möglich ist, wird ein Kreislauf geschaffen, der die Abgabe und die Aufnahme von CO₂ ausgleicht.

Schlüsselrolle der Industrie bei der Energiewende

Eines wird in der filmischen Zukunftsvision deutlich: Ohne die energieintensive Industrie ist das ehrgeizige Ziel der Klimaneutralität nicht zu erreichen. In Deutschlands Industrieland Nummer 1 liegt ihr Anteil an den Treibhausgasemissionen derzeit bei rund 23 Prozent. Gleichzeitig sind klimafreundliche Technologie- und Prozessinnovationen aus der Industrie entscheidend, um auch in anderen Bereichen, wie Verkehr, Energie und Bau den Klimaschutz voranzutreiben. Doch die Unternehmen stehen vor der Herausforderung, hohe Investitionen zu tätigen, ohne ihre Wettbewerbsfähigkeit zu verlieren. Hierfür sind sie auf innovative Strategien und Lösungen und geeignete Rahmenbedingungen angewiesen.

Thinktank als Vernetzungsplattform und Impulsgeber

Maßgebliche Industrieunternehmen sind schon seit geraumer Zeit auf den Pfad der Klimaneutralität eingeschwenkt. Da die Zeit drängt, um die notwendigen Voraussetzungen für die Transformation zu schaffen, haben sie zusammen mit der Landesregierung und der Wissenschaft im Jahr 2018 die Initiative IN4climate.NRW als Thinktank gegründet. IN4climate.NRW vernetzt hochkarätige ExpertInnen aus Industrie, Wissenschaft und Politik. In Arbeitsgruppen erarbeiten sie gemeinsam Ideen und Konzepte, wie sich Produktionsprozesse und Wertschöpfungsketten klimaneutral gestalten lassen. Diskussions- und Ergebnispapiere helfen auch anderen Unternehmen und Industriezweigen, geeignete Lösungen zu finden. Und Best-Practice-Beispiele beweisen regelmäßig, dass heute schon vielversprechende Verfahren zur Anwendung kommen. So wird deutlich, dass der klimaneutrale Umbau zum Innovationsmotor für neue Industriezweige und zukunftssichere Arbeitsplätze werden kann.

Klimaneutrale Zukunftsvision filmisch auf den Punkt gebracht

Ihre vielschichtigen Erkenntnisse hat die Landesinitiative IN4climate.NRW nun in einer filmischen Vision zusammengefasst. Sie macht deutlich, dass das Ziel der Klimaneutralität keine Science-Fiction, sondern realisierbare Wirklichkeit ist. Der Dreieinhalbminüter richtet sich an alle, die einen Blick in die klimaneutrale Zukunft werfen möchten, – von SchülerInnen bis zu WirtschaftsentscheiderInnen. Es ist in deutscher und englischer Sprache auf www.in4climate.nrw und YouTube verfügbar.

Ende 2018 hat das Ministerium für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen gemeinsam mit Partnern aus Wirtschaft und Wissenschaft die Initiative IN4climate.NRW als zentrale Plattform für die Umsetzung einer klimaneutralen Industrie in NRW ins Leben gerufen. Über vierzig Unternehmen und Verbände aus verschiedenen energieintensiven Branchen beteiligen sich inzwischen an der Landesinitiative. Gemeinsam mit ExpertInnen aus Wissenschaft und Politik erarbeiten sie in thematischen Arbeitsgruppen Strategien und Lösungen für das gemeinsame Ziel einer klimaneutralen Industrie. Doch die Landesinitiative ist nicht nur Arbeits- sondern auch Wissensplattform. Mit einem stetig erweiterten Onlineangebot an Überblickstexten zu Technologien und Systemen sowie mit Videomaterial und einem Glossar schafft www.in4climate.nrw einen echten Mehrwert für alle, die die Klimaschutz in der Industrie noch besser verstehen wollen.

Die Inhalte sind in deutscher und englischer Sprache verfügbar. Aktuell bündelt die Wissensplattform bereits Informationsmaterial zu folgenden Themen:

Überblicke
Energiewende in der Industrie
Industrie in NRW
Zahlen & Fakten
Glossar

Technologien
Wasserstoff
Carbon Capture
Power-to-X

Videos
Industrie 2050 – Vision einer klimaneutralen Zukunft
Best Practice Wasserstoff
Industrie in IN4climate.NRW
Wissenschaft in IN4climate.NRW
Die Initiative IN4climate.NRW

Systeme
Circular Economy
Wärme

Darüber hinaus veröffentlicht die Initiative regelmäßig Best-Practice-Projekte und – als Ergebnisse aus Ihren Arbeitsgruppen – Diskussions- oder Positionspapiere zu zentralen Themen für eine klimaneutrale Industriezukunft. Folgende Ergebnispapiere sind bereits veröffentlicht:

"Rechtliche Rahmenbedingungen einer Kohlendioxidwirtschaft"
Gutachten: Rechtliche Rahmenbedingungen einer Kohlendioxidwirtschaft

"Unvermeidbare CO2-Entstehung in einer klimaneutralen Grundstoffindustrie – Definition und Kriterien"
Diskussionspapier zu unvermeidbarer CO2-Entstehung

"Industriezukunft konsequent gestalten"
Positionspapier zum Ausbau Erneuerbarer Energien

"Chemisches Kunststoffrecycling – Potenziale und Entwicklungsperspektiven"
Diskussionspapier zum chemischen Kunststoffrecycling

"Wege in eine klimaneutrale Industrie nach der Corona-Pandemie"
Diskussionspapier zur klimagerechten Wiederbelebung der Wirtschaft

"Wasserstoff als Schlüssel zur erfolgreichen Energiewende"
Diskussionspapier zur Rolle von Wasserstoff

Die Social-Media-Kanäle von IN4climate.NRW – YouTube, Twitter, LinkedIn und Xing – ergänzen das Informationsangebot der Landesinitiative um aktuelle Informationen.

„Hier beginnt Klimaschutz.“: Unter diesem Motto stand das digitale Event des Thinktanks IN4climate.NRW. „Klimaschutz geht nur gemeinsam“, sagte NRW-Wirtschafts- und Energieminister Prof. Dr. Andreas Pinkwart in seiner Eröffnungsrede. „Wir möchten Nordrhein-Westfalen zum modernsten und klimafreundlichsten Industriestandort Europas weiterentwickeln und damit als Vorreiter ganz wesentlich zur Erreichung der Pariser Klimaziele beitragen. Die Industrieunternehmen unseres Landes können Vorreiter bei der Entwicklung und Anwendung klimaneutraler, innovativer Lösungen sein. Sie stärken und sichern dadurch nicht nur ihre eigene Wettbewerbsfähigkeit. Sie können ihre neuen und innovativen Herangehensweisen auch als Blaupause in die ganze Welt exportieren.“

„Auf dem Weg in eine klimaneutrale Zukunft NRWs nimmt die Industrie eine entscheidende Rolle ein“, ist auch IN4climate.NRW-Geschäftsführer Samir Khayat überzeugt. „Insbesondere Unternehmen der energieintensiven Grundstoffbranchen produzieren unverzichtbare Werkstoffe für die Lösungen der Zukunft.“ Ihre Vision einer klimaneutralen Industriewelt in Nordrhein-Westfalen im Jahr 2050 illustrierte die Landesinitiative in Form eines computer-animierten Kurzfilms. „Um das Ziel einer klimaneutralen Industrie zu erreichen, sind nach Auffassung von IN4climate.NRW die nächsten zehn Jahre entscheidend. Viele der in unserer Vision vorgestellten Lösungen und Strategien stehen schon in den Startlöchern, doch die Industrie benötigt Unterstützung von Politik und Gesellschaft, um am Weltmarkt konkurrenzfähig bleiben zu können“, so Khayat.

O-Töne zuvor zufällig befragter PassantInnen fassten die Einschätzungen und Forderungen an Industrie und Politik zusammen: „Die Industrie hat eine gewisse Vorbildfunktion und auch einen gesellschaftlichen Auftrag“, brachte etwa eine Passantin auf den Punkt. Dies bestätigte Dr. Arnd Köfler, technischer Vorstand der thyssenkrupp Steel Europe AG, die eine klimaneutrale Produktion bis 2050 anstrebt. Stellvertretend für viele andere energieintensive Unternehmen stellte er vor, welche Projekte der Stahlkonzern aktuell umsetzt und zukünftig plant.

Prof. Dr.-Ing. Manfred Fischedick, Geschäftsführer des Wuppertal Instituts für Klima, Umwelt, Energie, unterzog die Vision einer klimaneutralen Industrie bis zum Jahr 2050 einem wissenschaftlichen Realitätscheck und erläuterte, welchen Beitrag die Wissenschaft zur Entwicklung neuer Technologien und Prozesse leisten kann. Und Daniela Jansen, Politische Sekretärin beim IG Metall Vorstand, betonte die große Bereitschaft der ArbeitnehmerInnen, sich aktiv am Transformationsprozess der Industrie zu beteiligen.

Mit einigen eindrücklichen Fakten zum Thema Klimawandel ordnete Meteorologe und Klimaexperte Sven Plöger die Diskussion in einen globaleren Kontext ein. Zum Abschluss spornte er alle Beteiligten dazu an, ihren Beitrag zu leisten, um die ambitionierten Klimaschutzziele mit Nachdruck zu verfolgen.

Über Twitter und andere virtuelle Interaktionstools hatten die TeilnehmerInnen der Veranstaltung die Gelegenheit, sich an der Diskussion zu beteiligen. „Wir haben uns sehr über diese lebendige Debatte gefreut. Wir laden die Öffentlichkeit dazu ein, sich die virtuelle Ausstellung zu unserer Vision einer klimaneutralen Industrie unter www.in4climatenrw.events/… anzusehen und mit unseren Fachkollegen in Kontakt zu treten“, rief IN4climate.NRW-Geschäftsführer Samir Khayat am Ende der Veranstaltung auf.

Ab Donnerstagnachmittag sind auf der Website und auf dem Youtube-Kanal von IN4cli-mate.NRW sowohl der Veranstaltungsmitschnitt als auch der 3-D-animierte Film für alle Klimainteressierten abrufbar. Auf flickr finden sich im Laufe der kommenden Woche auch weitere Bilder des in Hilden aufgezeichneten Digitalevents.

„Prozessbedingte CO₂-Entstehung bezeichnet die Bildung von Kohlendioxid in industriellen Prozessen, die nicht ausschließlich der Energieumwandlung dienen und damit auch nicht einfach durch einen ‚klimafreundlicheren‘ Energieträger vermieden werden können. Ein Beispiel ist die Entstehung von CO₂ in der Kalkindustrie, wenn im Zuge des Brennprozesses Kohlendioxid aus dem Carbonatgestein ausgetrieben wird. Dies soll dann natürlich nicht in die Atmosphäre gelangen. Vielmehr ist es das Ziel, dieses CO₂ zur Weiterverarbeitung aufzufangen oder, wenn keine Alternativen zur Verfügung stehen, langfristig zu speichern“, erklärt Samir Khayat, Geschäftsführer der Initiative IN4climate.NRW.

Diese prozessbedingt anfallenden CO₂-Mengen gelten dann als unvermeidbar, wenn deren Entstehung trotz Optimierung des Produktionsverfahrens oder des Produktes nicht vermieden werden kann. Wenn darüber hinaus auch keine alternativen Prozesse und keine alternativen Produkte oder Ressourcen für denselben Anwendungsfall, bei geringerer CO₂-Entstehung, verfügbar sind, muss also für eine klimaneutrale  Industrie in Zukunft ein Weg zur Vermeidung der Emission dieser weiterhin anfallenden CO₂-Mengen gefunden werden. „Nachhaltige Lösungen zum Umgang mit unvermeidbarem CO₂ im Rahmen einer Kohlendioxidwirtschaft sind eine besonders herausfordernde Aufgabe auf dem Weg zur Klimaneutralität. Angesichts der Nähe zwischen Industriestandorten in Nordrhein-Westfalen könnten gerade hier geeignete Lösung entwickelt und angewendet werden“, betont Dr. Johannes Ruppert vom Verein Deutscher Zementwerke e. V., der am Diskussionspapier maßgeblich mitgewirkt hat.

Die Arbeitsgruppe von IN4climate.NRW hat sich zum Ziel gesetzt, die grundlegenden Schritte für die Umsetzung einer Kohlendioxidwirtschaft in Nordrhein-Westfalen wissenschaftlich unterstützt zu diskutieren und die Ergebnisse dieser Diskussion zu dokumentieren. Hinter der Veröffentlichung des Papieres stehen die Unternehmen Air Liquide Deutschland GmbH, Covestro AG, HeidelbergCement AG, RHM Rohstoff-Handelsgesellschaft mbH, thyssenkrupp Industrial Solutions AG, Spenner GmbH & Co. KG, der Verein Deutscher Zementwerke e. V., die Forschungsgemeinschaft Kalk und Mörtel e. V., sowie die Forschungseinrichtungen Fraunhofer UMSICHT, IW Köln, RWTH Aachen und das Wuppertal Institut.

Die Ergebnisse des Diskussionspapiers können als Grundlage für die Abschätzung dienen, welche Mengen CO₂ an welchen Standorten in Nordrhein-Westfalen auch künftig unvermeidbar anfallen werden und welche Methoden zum Umgang mit dem CO₂, wie beispielsweise Nutzung, Transport oder Speicherung, vorstellbar sind. Das Papier schafft damit eine Basis für weitere Diskussionen, die die Entstehung einer Kohlendioxidwirtschaft vorantreiben und damit den Transformationsprozess einer klimaneutralen Industrie unterstützen.

Electricity from renewables is the basis of many innovative technologies that have a key role to play in shaping a climate-neutral industrial sector by replacing conventional processes based on the use of fossil sources of energy. “Greenhouse gas emissions must be reduced if we are to achieve the national and international climate protection goals. For the energy-intensive industrial sector, this means, above all, switching over to renewable sources of electricity. It is therefore essential that sufficient quantities of affordable, renewable electricity are available,” explains Samir Khayat, Managing Director of the IN4climate.NRW initiative.

The IN4climate.NRW partners believe three conditions are essential if the transformation of the industrial sector is to be successful and the climate targets are to be achieved.

• The high level of industrial demand for electricity from renewables must be met by accelerating the expansion of generation capacity in Germany and importing electricity and electricity-based energy carriers.
• Security of supply and system stability must be guaranteed through grid expansion, storage technology and sector coupling as well as by improving the flexibility of electricity demand and removing barriers to flexibility.
• Competitive electricity and energy prices must be ensured, for example by retaining the relief for energy-intensive companies and on electricity generated and consumed on site.

The paper was prepared by IN4climate.NRW’s working group on policy frameworks. It has been endorsed by the companies Air Liquide, BASF, BP, Currenta, Kabel Premium Pulp & Paper, LANXESS, Lhoist, RHM, Shell, thyssenkrupp Steel, TRIMET and Uniper as well as by the research institution Fraunhofer UMSICHT (Institute for Environmental, Safety and Energy Technology), the German Cement Manufacturers’ Association
(VDZ), the Federal Association of the German Lime Industry (BVK) and the German Steel Federation (WV Stahl).

“Shaping a climate-neutral industrial sector is a major challenge that requires considering the system as a whole. Innovative approaches and technologies are available. To turn them into viable business models, the frameworks must be reviewed and adjusted accordingly,” says Dr Thilo Schaefer, Head of the Research Unit Environment, Energy, Infrastructure at the German Economic Institute and subject area leader at the scientific competence centre SCI4climate.NRW. The aim of the position paper is to highlight the measures that are needed to promote the use of greenhouse-gas-neutral processes and practices. The state-based initiative IN4climate.NRW thereby plays a supporting role as a platform that brings together partners from the worlds of industry, science and politics to collaborate on specific projects and strategies aimed at advancing an innovative and climate-friendly transformation of the industrial sector.

Strom aus Erneuerbaren Energien bildet die Grundlage vieler innovativer Technologien, die der Gestaltung einer klimaneutralen Industrie dienen. Sie ersetzen konventionelle Verfahren, die auf dem Einsatz fossiler Energieträger beruhen. „Um die nationalen und internationalen Klimaschutzziele zu erreichen, müssen die Treibhausgasemissionen reduziert werden. Für die energieintensive Industrie bedeutet das vor allem, den Strombezug auf regenerative Quellen umzustellen. Dafür müssen ausreichende Mengen bezahlbaren, regenerativen Stroms zur Verfügung stehen“, erklärt Samir Khayat, Geschäftsführer der Initiative IN4climate.NRW.

Damit die Transformation der Industrie gelingt und die Klimaziele erreicht werden, sind für die IN4climate.NRW-Partner drei Voraussetzungen ausschlaggebend:

• Deckung der hohen industriellen Nachfrage nach Strom aus Erneuerbaren Energien durch Beschleunigung des Ausbaus in Deutschland und Importe von Strom und strombasierten Energieträgern.
• Gewährleistung von Versorgungssicherheit und Systemstabilität durch Ausbau von Netzen, Speichern und Sektorenkopplung, Flexibilisierung der Stromnachfrage und Abbau von Flexibilitätshemmnissen.
• Wettbewerbsfähige Strom- bzw. Energiepreise zum Beispiel durch den Erhalt der Entlastung für energieintensive Unternehmen und bei der Eigenstromnutzung.

Erarbeitet wurde das Papier innerhalb der Arbeitsgruppe Politische Rahmenbedingungen bei IN4climate.NRW. Mitgetragen wird es von den Unternehmen Air Liquide, BASF, BP, Currenta, Kabel Premium Pulp & Paper, LANXESS, Lhoist, RHM, Shell, thyssenkrupp Steel, TRIMET und Uniper sowie der Forschungsinstitution Fraunhofer UMSICHT, dem Verein Deutscher Zementwerke, dem Bundesverband der Deutschen Kalkindustrie und der Wirtschaftsvereinigung Stahl.
„Die Gestaltung einer klimaneutralen Industrie ist eine große Herausforderung, bei der das System im Ganzen gedacht werden muss. Innovative Ansätze und Technologien sind vorhanden. Damit daraus tragfähige Geschäftsmodelle werden, müssen die Rahmenbedingungen entsprechend geprüft und angepasst werden“, so Dr. Thilo Schaefer, Leiter des Kompetenzfelds Umwelt, Energie, Infrastruktur beim Institut der deutschen Wirtschaft und Themenfeldleiter des wissenschaftlichen Kompetenzzentrums SCI4climate.NRW. Ziel ist, mit dem Positionspapier notwendige Maßnahmen aufzuzeigen, um den Einsatz treibhausgasneutraler Prozesse und Verfahren voranzutreiben. Dabei unterstützt IN4climate.NRW als Plattform, die als Landesinitiative Partner aus Industrie, Wissenschaft und Politik zusammenbringt, um gemeinsam konkret an Projekten und Strategien für eine innovative klimagerechte Transformation des Industriesektors zu arbeiten.