Die nationalen und europäischen Ziele „Klimaneutralität bis 2040 bzw. bis 2050“ erfordern eine drastische Senkung des Energieverbrauchs und der Treibhausgasemissionen in allen Wirtschaftsbereichen. Ein wichtiger Schlüssel zur Erreichung der Klimaziele und zugleich eine der größten Herausforderungen ist die Dekarbonisierung der industriellen Prozesse. Vor allem die energieintensiven Industriezweige Eisen und Stahl, Zement und Chemie benötigen für ihre Produktion sehr hohe Temperaturen und große Mengen an Energie. Weltweit sind diese Industrien für gut ein Viertel der Treibhausgasemissionen verantwortlich. Laut Berechnungen der Internationalen Energieagentur könnten hier global rund 60 GT bis 2050 eingespart werden¹.

Dekarbonisierung der Industrie

 Um die Potenziale zur Reduktion von CO₂-Emissionen in der Industrie ausschöpfen zu können, müssen rasch neue Technologien und Innovationen entwickelt, skaliert und eingesetzt werden. Die Transformation der Industrie hin zu klimaneutralen Techniken und Produktionsverfahren ist gleichzeitig notwendig, um die Wettbewerbsfähigkeit der österreichischen produzierenden Unternehmen langfristig zu stärken. Weltweit wächst der Bedarf an nachhaltigen Produktionsweisen und klimaneutralen Geschäftsmodellen. Die Entwicklung und Implementierung von Spitzentechnologien für die Dekarbonisierung der Industrie bietet die Chance, sich mittel- und langfristig in diesen global wachsenden Märkten erfolgreich zu positionieren.
 
Eine vollständige Dekarbonisierung stellt die energieintensiven Branchen vor große Herausforderungen. So gelten insbesondere die prozessbedingten Emissionen verschiedener industrieller Produktionsprozesse, z. B. in der Zementherstellung, als „schwer vermeidbar” (engl. „hard to abate”). Hier braucht es gänzlich neue Verfahren, die sich teils erst in Entwicklung befinden.
 
Zu den Strategien für die Reduktion von Treibhausgasemissionen in der Produktion gehören u. a:
> Prozessoptimierung und Steigerung der Energieeffizienz
> Ersatz von fossilen Brennstoffen durch direkte Elektrifizierung (Voraussetzung dafür ist, dass der Strom aus erneuerbaren Quellen stammt)
> Umstellung auf neue klimafreundliche bzw. klimaneutrale Prozesse, wie z. B. die Wasserstoff-Direktreduktion in der Stahlherstellung, der Ersatz von fossilem Wasserstoff durch grünen Wasserstoff (z. B. in der chemischern Industrie) oder der Einsatz von synthetischen Kraftstoffen als Energieträger oder Rohstoff
> Verbesserung der Materialeffizienz
> Digitalisierung und Flexibilisierung des Energieeinsatzes
> Abscheidung und dauerhafte Speicherung von energie- oder prozessbedingtem CO₂ (CCS-Carbon Capture and Storage) sowie die CO₂-Abscheidung und -Nutzung (CCU-Carbon Capture and Utilization)
> Transformation hin zur Kreislaufwirtschaft (mit Fokus auf Langlebigkeit, Reparierbarkeit, Recyclingfähigkeit sowie der geteilten Nutzung von Produkten)
 
In diesem Heft stellen wir Strategien und Aktivitäten Österreichs im Rahmen internationaler Initiativen zum Thema „Dekarbonisierung der Industrie“ vor und präsentieren einige richtungsweisende Projekte aus der österreichischen Forschung und Technologieentwicklung.
¹ www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2021