Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Innovationen ermöglichen fast vollständige Dekarbonisierung des Industriesektors

25.03.2019

Das Fraunhofer ISI hat im Auftrag der EU-Kommission untersucht, welchen Beitrag einzelne Technologien zur Dekarbonisierung der Industrie leisten können und wie diese gefördert werden können. Die Studie zeigt, dass bis 2050 eine 95-prozentige Reduktion der Emissionen möglich ist. Dies verlangt jedoch innovative CO2-neutrale Technologien und einen umfassenden technischen Wandel – besonders in den Grundstoffindustrien. Zudem hat das Fraunhofer ISI die Rolle eines Innovationsfonds untersucht, der diesen Technologien mit Einnahmen aus dem EU-Emissionshandel zur Marktdiffusion verhelfen soll.

Der Industriesektor ist für etwa 20 Prozent der EU-weiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Bis 2050 wird er seine Emissionen nahezu vollständig reduzieren müssen, wenn die Ziele aus dem Paris-Abkommen erreicht werden sollen.


Mit ihrer Langfriststrategie hat die EU-Kommission eine Vision für eine klimaneutrale europäische Wirtschaft bis 2050 entwickelt und bei der Klimakonferenz in Katowice zur Diskussion gestellt.

Vor diesem Hintergrund hat das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI im Auftrag der EU-Kommission zusammen mit ICF Consulting Services Limited untersucht, welchen Beitrag einzelne Technologien zur Dekarbonisierung der Industrie leisten können und auf welchen Pfaden dies bis 2050 möglich wäre.

Ein besonderes Augenmerk der Studie »Industrial Innovation: Pathways to deep decarbonisation of Industry« galt der industriellen Produktion von Grundstoffen wie Stahl, Zement, Ethylen, Ammoniak und Glas: Sie ist für einen Großteil der Emissionen der Industrie verantwortlich und gleichzeitig besonders schwierig zu dekarbonisieren.

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler setzten das vom Fraunhofer ISI entwickelte Simulationsmodell FORECAST mit hoher Technologieauflösung ein und berechneten acht alternative Szenarien. Die Ergebnisse zeigen, dass die Treibhausgasemissionen des Industriesektors bis 2050 um 80 bis 95 Prozent gegenüber 1990 reduziert werden könnten.

Alle Szenarien zeigen, dass eine ambitionierte Verbesserung der Energieeffizienz die Kosten der Dekarbonisierung senken und besonders in den kommenden 10 bis 20 Jahren substanzielle Beiträge zur CO2-Einsparung leisten kann. Doch das allein reicht nicht, um die Emissionen ausreichend zu mindern. Ein entscheidender Faktor ist ein schneller Ausbau der Erneuerbaren Energien, um CO2-freien Strom zu gewinnen.

Dies ist insbesondere deshalb wichtig, da sich der Stromverbrauch des Industriesektors bis 2050 stark erhöhen könnte – je nach Szenario verdoppeln oder sogar verdreifachen. Dies würde vor allem dann geschehen, wenn Strom verstärkt für die Prozesswärmeerzeugung eingesetzt wird und wichtige Prozesse der Chemie- und Stahlindustrie auf Elektrolyse-Wasserstoff umgestellt werden.

Eine 95-prozentige Reduktion der Treibhausgase und damit eine nahezu CO2-neutrale industrielle Produktion bis 2050 verlangt grundlegende Änderungen entlang der Wertschöpfungskette. Dazu gehören die Verbreitung CO2-arm produzierter Zementsorten, ein effizienter Materialeinsatz und eine umfassende Kreislaufwirtschaft. Auch die Abscheidung und Speicherung von CO2 kann eine Rolle spielen, um beispielsweise verbleibende Emissionen bei der Herstellung von Zementklinker und Kalk zu mindern.

Förderung CO2-neutraler Herstellungsprozesse

Wie die Studie zeigt, ist mit den heute verfügbaren Technologien und dem bestehenden regulatorischen Rahmen die notwendige ambitionierte Transformation nicht möglich. Dr. Tobias Fleiter, Projektleiter am Fraunhofer ISI, betont »Bereits zwischen 2020 und 2030 müssen neue Technologien Marktreife erlangen, die Infrastruktur gebaut und der regulatorische Rahmen angepasst werden.

Hierfür braucht es einen umfassenden Instrumentenmix, der unter anderem die Forschung und Entwicklung für CO2-neutrale Herstellungsprozesse sowie die Schaffung von Nischenmärkten für CO2-arme Grundstoffprodukte fördert. Zentral ist, nicht nur die Grundstoffindustrie selbst zu verändern, sondern die gesamte Wertschöpfungskette einzubeziehen.

Besonders die Bauwirtschaft sollte sich als größter Nachfrager von CO2-intensiven Produkten wie Stahl, Zement und Glas daran orientieren, wieviel Emissionen bei der Herstellung ausgestoßen werden. Deshalb müssten die Kosten der CO2-Emissionen in der Produktverwendung eingepreist werden.«

Ein Schritt zur Entwicklung CO2-neutraler Herstellungsprozesse ist der Innovationsfonds (IF), den die EU-Kommission derzeit vorbereitet: Ab 2021 soll er Einnahmen aus dem Emissionshandel unter anderem dafür bereitstellen, Forschung und Entwicklung für die Dekarbonisierung der Industrie zu fördern.

Die Konzeption und Ausgestaltung des IF sowie dessen Auswirkungen auf Umwelt und Wirtschaft waren im Fokus einer weiteren Studie des Fraunhofer ISI für die EU-Kommission in Kooperation mit Ecofys. Für Projektleiter Prof. Dr. Wolfgang Eichhammer vom Fraunhofer ISI ist der IF »ein wichtiger Schritt zur Förderung innovativer CO2-neutraler Industrieprozesse:

Der CO2-Preis im Emissionshandel reicht trotz des kürzlichen starken Anstiegs in absehbarer Zeit allein nicht aus, um die Wirtschaftlichkeit dieser neuen Technologien zu erreichen. Daher scheuen sich Unternehmen, die im weltweiten Wettbewerb stehen, diese Technologien in großem Maßstab in die industrielle Anwendung zu bringen. Der weiter steigende CO2-Preis wird jedoch in den nächsten ein bis zwei Jahrzehnten die heutigen Standardtechnologien, die auf fossilen Energieträgern beruhen, zunehmend unwirtschaftlich machen. Der IF ist daher ein wichtiger Baustein, um in der Anfangsphase diese Technologien wirtschaftlich zu machen und das Risiko für die Unternehmen zu senken.«

Weitere Informationen/Links:

Studie zur Dekarbonisierung des Industriesektors: Industrial Innovation: Pathways to deep decarbonisation of Industry
- Teil 1: Bewertung von Innovationen und Technologien, die sich in der Entwicklung befinden: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/strategies/2050/docs/industrial_inn...
- Teil 2: Erstellung und Analyse von Szenarien zu möglichen Dekarbonisierungspfaden bis 2050: https://ec.europa.eu/clima/sites/clima/files/strategies/2050/docs/industrial_inn...
- Datenanhang zum Teil 2: https://www.isi.fraunhofer.de/content/dam/isi/dokumente/cce/2019/IndustryInnovat...
- Projektseite: https://www.isi.fraunhofer.de/de/competence-center/energietechnologien-energiesy...

Studie zum ETS-Innovationsfonds: Impact on the Environment and the Economy of Technological Innovations for the Innovation Fund: https://publications.europa.eu/en/publication-detail/-/publication/669226c7-b6ff...

Simulationsmodell FORECAST des Fraunhofer ISI: https://www.forecast-model.eu/forecast-en/index.php

Langfriststrategie 2050 der EU-Kommission: https://ec.europa.eu/clima/policies/strategies/2050_en#tab-0-1

Kontakt:

Anne-Catherine Jung
Leiterin Presse und Kommunikation

Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Breslauer Straße 48
76139 Karlsruhe

Telefon +49 721 6809-100
E-Mail presse@isi.fraunhofer.de

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI analysiert Entstehung und Auswirkungen von Innovationen. Wir erforschen die kurz- und langfristigen Entwicklungen von Innovationsprozessen und die gesellschaftlichen Auswirkungen neuer Technologien und Dienstleistungen. Auf dieser Grundlage stellen wir unseren Auftraggebern aus Wirtschaft, Politik und Wissenschaft Handlungsempfehlungen und Perspektiven für wichtige Entscheidungen zur Verfügung. Unsere Expertise liegt in der fundierten wissenschaftlichen Kompetenz sowie einem interdisziplinären und systemischen Forschungsansatz.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Dr. Tobias Fleiter
Leiter des Geschäftsfelds Nachfrageanalysen und -projektionen
Telefon +49 721 6809-208
E-Mail tobias.fleiter@isi.fraunhofer.de

Anne-Catherine Jung | Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung (ISI)
Weitere Informationen:
http://www.isi.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Ökologie Umwelt- Naturschutz:

nachricht „Molekulare Schere“ für den Plastikmüll möglich
12.04.2019 | Universität Greifswald

nachricht E. coli & Co.: Fäkalkeime in Landschaften und Fließgewässern
04.04.2019 | Leibniz-Institut für Gewässerökologie und Binnenfischerei (IGB)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Ökologie Umwelt- Naturschutz >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

Das menschliche Auge ist für Grün besonders empfindlich, für Blau und Rot hingegen weniger. Chemiker um Hubert Huppertz von der Universität Innsbruck haben nun einen neuen roten Leuchtstoff entwickelt, dessen Licht vom Auge gut wahrgenommen wird. Damit lässt sich die Lichtausbeute von weißen LEDs um rund ein Sechstel steigern, was die Energieeffizienz von Beleuchtungssystemen deutlich verbessern kann.

Leuchtdioden oder LEDs können nur Licht einer bestimmten Farbe erzeugen. Mit unterschiedlichen Verfahren zur Farbmischung lässt sich aber auch weißes Licht...

Im Focus: Münchner Lichtquanten-Destillerie

Garchinger Physiker entwickeln eine Technik, um reine einzelne Photonen zu extrahieren

Das Destillieren von Spirituosen steigert den Gehalt von Alkohol relativ zum Wasseranteil. Ähnlich wirkt eine Methode auf Lichtquanten, Photonen, die ein Team...

Im Focus: Energy-saving new LED phosphor

The human eye is particularly sensitive to green, but less sensitive to blue and red. Chemists led by Hubert Huppertz at the University of Innsbruck have now developed a new red phosphor whose light is well perceived by the eye. This increases the light yield of white LEDs by around one sixth, which can significantly improve the energy efficiency of lighting systems.

Light emitting diodes or LEDs are only able to produce light of a certain colour. However, white light can be created using different colour mixing processes.

Im Focus: Quantenmaterie fest und supraflüssig zugleich

Forscher um Francesca Ferlaino an der Universität Innsbruck und an der Österreichischen Akademie der Wissenschaften haben in dipolaren Quantengasen aus Erbium- und Dysprosiumatomen suprasolide Zustände beobachtet. Im Dysprosiumgas ist dieser exotische Materiezustand außerordentlich langlebig, was die Tür für eingehendere Untersuchungen weit aufstößt.

Suprasolidität ist ein paradoxer Zustand, in dem die Materie sowohl supraflüssige als auch kristalline Eigenschaften besitzt. Die Teilchen sind wie in einem...

Im Focus: Quantum gas turns supersolid

Researchers led by Francesca Ferlaino from the University of Innsbruck and the Austrian Academy of Sciences report in Physical Review X on the observation of supersolid behavior in dipolar quantum gases of erbium and dysprosium. In the dysprosium gas these properties are unprecedentedly long-lived. This sets the stage for future investigations into the nature of this exotic phase of matter.

Supersolidity is a paradoxical state where the matter is both crystallized and superfluid. Predicted 50 years ago, such a counter-intuitive phase, featuring...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Neuer LED-Leuchtstoff spart Energie

24.04.2019 | Energie und Elektrotechnik

Control 2019: Fraunhofer IPT stellt High-Speed-Mikroskop mit intuitiver Gestensteuerung vor

24.04.2019 | Messenachrichten

Warum der moderne Mensch aus Afrika kommt

24.04.2019 | Geowissenschaften

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics