Text Florian Sievers
Die deutsche Industrie steht vor riesigen Herausforderungen. Sie muss bis 2050 quasi klimaneutral werden. Um das zu schaffen, setzen vor allem energieintensive Branchen wie Stahl oder Zement auf bahnbrechende technische Innovationen.
Kurz
vor dem
Sprung

uf dem Gelände der Salzgitter Flachstahl GmbH könnte die Zukunft der Stahlproduktion bereits begonnen haben.
Dort ist seit 2019 das Pilotprojekt „GrInHy 2.0“ in Betrieb. Das Kürzel steht für „Green Industrial Hydrogen“, denn die Anlage im niedersächsischen Salzgitter erzeugt mit Dampf aus der Stahlherstellung sowie mithilfe erneuerbarer Energie reinen Wasserstoff. Diesen könnte das Unternehmen bald in großen Mengen brauchen, um bei der Stahlherstellung die CO2-intensiven Energieträger Kohle und Koks zu ersetzen. Der Salzgitter-Konzern stellt darum 5,5 Millionen Euro für die Pilotanlage bereit. Bis 2022 soll GrInHy 2.0, weltweit die größte Anlage ihrer Art, mehr als 100 Tonnen grünen Wasserstoff produzieren.Wenn der Strom zur Elektrolyseproduktion von Wasserstoff wie in Salzgitter aus erneuerbaren Energiequellen stammt, ist das Verfahren CO2-neutral. Darum kann grüner Wasserstoff in zahlreichen Industriebranchen eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung einnehmen. Neue Verfahren wie das von GrInHy 2.0 sollen dem deutschen Industriesektor dabei helfen, seine Verpflichtungen zum Klimaschutz einzuhalten. Er muss seine Emissionen bis 2030 um fast ein Drittel im Vergleich zu 2018 senken. Bis 2050 soll er sogar quasi klimaneutral produzieren. „Weitermachen wie bisher ist also nicht möglich“, sagt Dr. Sascha Samadi vom Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie. Er hat dort die Studie „Klimaneutrale Industrie“ geleitet, die das Institut im November 2019 zusammen mit dem Thinktank Agora Energiewende herausgegeben hat. Die Untersuchung zeigt, wie die Industrieunternehmen die anstehende Herausforderung bewältigen können – sofern die Politik geeignete energie- und industriepolitische Rahmenbedingungen setzt. „Wollen wir bis 2050 tatsächlich Klimaneutralität erreichen, stehen wir allein in den energieintensiven Industrien, deren Beschäftigte wir vertreten, vor einer Aufgabe bislang ungekannten Ausmaßes“, betont Michael Vassiliadis, Vorsitzender der Industriegewerkschaft Bergbau Chemie Energie.


Steigende Effizienz
Zwar steigert die deutsche Industrie ihre Effizienz kontinuierlich. Und rein statistisch betrachtet, steht sie wegen des Einbruchs nach der Wiedervereinigung bei Vergleichen mit dem Stand von 1990 recht gut da.  



Allerdings, prognostizieren die Berater der Boston Consulting Group zusammen mit dem Wirtschaftsforschungsunternehmen Prognos in einer Studie, könnte die Wirtschaft bis 2050 um 1,2 Prozent jährlich wachsen – was jegliche Einsparungen wieder zunichtemachen würde. Allein über Energieeffizienz wird die Industrie 2050 nicht komplett klimaneutral produzieren. Nach einer Studie des Bundesverbands der Deutschen Industrie (BDI) von Anfang 2018 ist bei ambitioniertem Vorgehen grundsätzlich eine Senkung des Klimaausstoßes der Industrie um 80 Prozent bis 2050 möglich. Aber die Industrie kann nicht einfach in den kommenden Jahren alle Emissionen auf null herunterfahren. So bräuchte dem BDI zufolge allein die Chemiebranche 2050 so viel Strom, wie Deutschland insgesamt heute produziert, um vollkommen klimaneutral zu werden. Aber die Frage nach der Klimaneutralität entwickelt sich für die deutsche Industrie zur Überlebensfrage: Scheitert sie, drohen nicht nur saftige Strafzahlungen – sondern auch der Verlust der globalen Wettbewerbsfähigkeit. Vor allem energieintensive Industriezweige wie Stahl, Grundstoffchemie oder Zement, die zusammen für 57 Prozent der industriellen Treibhausgasemissionen verantwortlich sind, forschen darum an bahnbrechenden neuen Prozessen und Verfahren, um ihre Emissionen zu senken. Diese sogenannten Sprunginnovationen sind notwendig, weil viele Emissionen in den energieintensiven Industriezweigen aufgrund chemisch-physikalischer Gesetze bei den Produktionsprozessen selber anfallen – etwa bei der Stahlproduktion in Hochöfen oder bei der Zementherstellung. Sie lassen sich nicht einfach durch den Wechsel zu klimaneutralen Energieträgern vermeiden. Die Chancen, dass neue technische Ansätze Lösungen für diese prozessbedingten Innovationen bereitstellen, sind hoch. „Die Technologien und Prozesse für eine klimaneutrale Industrie sind einsatzbereit oder befinden sich derzeit in der Entwicklung und Erprobung“, sagt der Industrieexperte Samadi vom Wuppertal Institut.
So will die Chemieindustrie Stoffkreisläufe schließen („Circular Economy“), die Zementindustrie neue Bindemittel einsetzen sowie entstehendes CO2 auffangen und einlagern („Carbon Capture and Storage“).


Vor allem aber könnte klimaneutraler, grüner Wasserstoff eine bedeutende Rolle spielen. Der Studie von Agora Energiewende und Wuppertal Institut zufolge bietet er zahlreiche Vorteile. So können beispielsweise bei der Stahlproduktion Anlagen, die zunächst mit Erdgas, mittel- bis langfristig aber mit Wasserstoff betrieben werden, nach und nach ältere Hochöfen ersetzen. Bei optimaler Technologieentwicklung sind neue Verfahren für die Produktion von grünem Wasserstoff ab 2025 auf breiter Basis verfügbar, schätzen Experten.

Idealer Zeitpunkt
Das wäre ein idealer Zeitpunkt. In den kommenden Jahren müssen viele Industriezweige in Deutschland ohnehin ihre Anlagen modernisieren, da diese turnusgemäß das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. So wird etwa die Stahlbranche bis 2030 wohl mehr als die Hälfte ihrer Hochöfen austauschen, die Zementindustrie fast ein Drittel der Zementöfen. Die kapitalintensiven Anlagen haben oft eine Lebensdauer von 50 bis 70 Jahren. „Wenn man die Lebenszyklen der Anlagen betrachtet, dann ist das Zieljahr 2050 gar nicht mehr so weit entfernt“, sagt Industrieexperte Samadi.
Zwar sind die Unternehmen seiner Einschätzung nach durchaus bereit, den Wandel jetzt einzuläuten. Allerdings mangele es noch an Vertrauen in die deutsche und europäische Politik. „Viele Unternehmen stehen in den Startlöchern“, sagt Samadi, „aber die Industrie braucht klare Rahmenbedingungen.“ So warteten etwa die energieintensiven Branchen auf eine parteiübergreifende Zusicherung dafür, dass sie langfristig mit international konkurrenzfähigen Energiekosten rechnen können. Sie wollen außerdem sichergehen, dass sie nicht frühzeitig in die meist teureren klimaneutralen Technologien und Prozesse investieren – und dann im globalen Wettbewerb schlechter dastehen.
Der Studie zufolge bräuchte es für den Wandel zudem eine Quote für grünen Wasserstoff. Und der Staat müsste die notwendigen Infrastrukturen wie zusätzliche Stromleitungen, Wasserstoff- sowie möglicherweise auch CO2-Pipelines zur Verfügung stellen.
„Deutschland
könnte damit seine Klimaschutzziele einhalten – und das wiederum hätte weltweite
Signalwirkung.“

Dr. Sascha Samadi,
Wuppertal Institut für Klima,
Umwelt, Energie
Diese Maßnahmen zum Gelingen der industriellen CO2-Wende sind dabei ganz im Interesse Deutschlands. Andernfalls müssten Unternehmen Produktionsstätten stilllegen, wenn diese am Ende ihrer Lebensdauer angekommen sind. Und die Firmen würden stattdessen möglicherweise im Ausland neu investieren, wo sie bessere Rahmenbedingungen vorfinden. Damit aber wäre dem globalen Klimaschutz nicht geholfen – Stichwort: Carbon Leakage. Gelingt der Wandel aber, dann eröffnet er viele neue Chancen und Möglichkeiten. So hat es zwar global gesehen nur vergleichsweise geringe Auswirkungen, ob deutsche Industrieunternehmen hierzulande vollkommen klimaneutral produzieren. Aus Deutschland stammen gerade mal 3 Prozent der globalen Industrieemissionen. Über den frühzeitigen Einsatz innovativer neuer Verfahren und Prozesse könnten sich deutsche Unternehmen allerdings als technologische Vorreiter etablieren – und so die globale Entwicklung beeinflussen.
„Deutschland könnte damit seine Klimaschutzziele einhalten – und das wiederum hätte weltweite Signalwirkung“, sagt Samadi.Und nicht nur das: Die neue deutsche Industrietechnologie sowie die damit erzeugten klimaneutralen Grundstoffe dürften sich auch zum Exportschlager entwickeln. „Wenn wir jetzt frühzeitig auf neue Prozesse und Anlagen umsatteln, dann entsteht das Know-how dafür in Deutschland und Europa – und damit entstehen gute Möglichkeiten, dieses international zu verkaufen, sobald auch der Rest der Welt ambitionierten Klimaschutz im Industriesektor verfolgt“, sagt Samadi. Hierzulande würden sich dann Cluster zukunftsfähiger Industriestandorte etablieren. „Die deutsche Industrie“, schreiben Samadi und seine Mitautoren in ihrer Studie, „hat jetzt die Chance, mit mutigen Schritten die Grundlage für zukunftsfähige, gut bezahlte Industriearbeitsplätze und eine Technologieführerschaft zu legen.“