Mit dem vierblättrigen Kleeblatt zu mehr Klimaschutz: Wasserstoff-basierte Industrial Cluster können CO2-neutral produzieren

Auf eine Satire des Schriftstellers John Melton soll die weitverbreitete Vorstellung zurückgehen, das vierblättrige Kleeblatt sei ein Glückssymbol. Der Autohersteller Alfa Romeo wählte „Quadrifoglio Verde“ als Markenzeichen seiner besonders sportlichen Modelle – für manche auch eine Form von Glück. Und künftig könnte das Kleeblatt sogar für Klimaschutz stehen – wenn vier ineinandergreifende Elemente dafür sorgen, die Industrie klimaneutral zu machen. Dies wäre dann tatsächlich Glück pur im globalen Maßstab: Unternehmen unterschiedlicher Branchen kooperieren beim Einsatz innovativer Technologien, um den Ausstoß klimaschädlicher Gase weitgehend zu reduzieren und unvermeidbare CO2-Emissionen als Rohstoffe für die Produktion zu nutzen. Die Studie Industrial Clusters – Working Together to Achieve Net Zero“ von Accenture und dem World Economic Forum (WEF) skizziert, wie sich das Ziel durch die Kombination von vier Prinzipien beziehungsweise Technologien erreichen lässt: Systemische Effizienz und Kreislaufwirtschaft; Konsequentes Elektrifizieren von Prozessen und Nutzen erneuerbarer Wärme; Abscheiden, Speichern und Verwenden von CO2; Umsteuern in Richtung einer Wasserstoff-basierten Wirtschaft.

Es gibt eine Reihe von Möglichkeiten zur Emissionsminderung, und es ist ein ganzheitlicher Ansatz für Industriecluster erforderlich, um Emissionslösungen zu optimieren und ein integriertes Energiesystem zu schaffen, das den Systemwert maximiert.

Net-zero Solutions for Industrial Clusters

Dekarbonisierung der Schwerindustrie verspricht einen Nettowert von 202 Milliarden Euro

Weitreichende Veränderungen in Energieerzeugung und Produktion sind unumgänglich: Weltweit verursacht die Industrie 30 Prozent des CO2-Ausstoßes. Der Green Deal der EU-Kommission soll die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 55 Prozent gegenüber 1990 senken. Dem dient die Dekarbonisierung insbesondere industrieller Cluster nach dem Kleeblatt-Prinzip. In Europa würde das laut Accenture/WEF-Berechnungen 40 Prozent weniger CO2 bedeuten und viele Jobs sichern. Derzeit beschäftigen 3.000 spezialisierte Cluster 54 Millionen Menschen. Nur durch Fortschritte beim Klimaschutz lässt sich diese Produktion weitgehend in Europa halten. Außerdem geht es um Kosten und Renditen. Die nächste Bundesregierung könnte den CO2-Preis schon vor 2025 auf 55 Euro pro Tonne anheben. Der Markt ist bereits so weit. An der Londoner Terminbörse beträgt der CO2-Zertifikate-Preis derzeit rund 50 Euro je Tonne. Experten erwarten eine Verdoppelung binnen Jahresfrist. Durch Investitionen in eine gezielte Dekarbonisierung könnte allein die europäische Schwerindustrie bis 2030 einen Nettowert von 202 Milliarden Euro erwirtschaften, so die Accenture-Studie „Energizing Industry“.

Im Industrial Cluster wird das CO2 vom Treibhausgas zum Wertstoff in der Supply Chain

Forcierter Klimaschutz im Umfeld bestehender industrieller Ballungsräume und durch den Aufbau weiterer Industrial Cluster ist also ökologisch wie ökonomisch sinnvoll. Aber eben auch ein Thema, das es mit frischem Denken und durch die Kombination modernster Technologien anzugehen gilt. Denn prinzipiell sind industrielle Cluster altbekannt. Schon früher haben sich verschiedene Betriebe eines Wirtschaftszweigs bevorzugt in ausgewählten Regionen und nahe beieinander angesiedelt. Gründe dafür waren etwa Rohstoffverfügbarkeit, Transportoptimierung, Energiesicherheit oder die Einbettung in Lieferketten und Branchen-Ökosysteme. Aus Sicht des Klimaschutzes allerdings war die Zusammenarbeit bislang nicht sehr ambitioniert. Um die CO2-Bilanz eines Industrieclusters zu verbessern, müssen die Beteiligten sich produktionstechnisch enger vernetzen und etwa CO2 als Supply-Chain-Aspekt diskutieren. Insbesondere für die Stahl-, Chemie- und Zementindustrie liegt darin eine Chance, ihre europäischen Aktivitäten weitgehend aufrechtzuerhalten. Auch für die Industrieproduktion empfiehlt sich dieser Weg. Das erfordert Investitionen in modernste Technologien, mehr Digitalisierung sowie ein kooperativeres Zusammenarbeiten zwischen den Partner eines Clusters und darüber hinaus.

Stromerzeuger rücken eng mit Chemie-, Stahl-, Zement- und Recyclingbetrieben zusammen

Energiewende und Klimaschutz sind bislang insbesondere mit drei Schlagworten verbunden: Erneuerbare Energien, Wasserstoff-Technologie und Digitalisierung dienen der umfassenden Dekarbonisierung. Klimaneutraler Wind- und Solarstrom erlaubt die Elektrifizierung industrieller Prozesse und ersetzt das Verbrennen fossiler Energieträger. Und er ermöglicht die Erzeugung von grünem Wasserstoff. Der kann als klimaneutrale Energiequelle dienen oder chemisch veredelt werden, um in der Produktion diverse chemische Stoffe zu ersetzen, die bisher auf fossiler Basis entstanden. Optimal in Richtung Nachhaltigkeit steuern lässt sich das alles per Digitalisierung. Besonders wirkungsvoll sind grüne Prozesse wie Wasserstoff-Elektrolyse und die CO2-Abscheidung zur Herstellung synthetischer Kohlenwasserstoffe und Kraftstoffe in industriellen Clustern. Dafür müssen neben Energiekonzernen auch Chemie-, Stahl-, Zement- oder Recyclingunternehmen eng zusammenarbeiten – mit einem gemeinsamen Fokus auf systemische Effizienz und Kreislaufwirtschaft. Mit Grünstrom erzeugter Wasserstoff dient zur Produktion synthetischer Kraftstoffe, zur Direktreduktion bei der Stahlproduktion oder Herstellung chemischer Produkte ohne fossile Rohstoffe. Dabei kommt auch das von der Zementindustrie bei der Calcinierung emittierte und aufgefangene CO2 zum Einsatz.

Industrielle Cluster sollten auch Wärme an Haushalte liefern oder Wasserstoff importieren

Beispielhaft dafür ist das Projekt WESTKÜSTE100 mit zehn Partnern, darunter der Energiekonzern Ørsted, die Raffinerie Heide, der Baustoffhersteller Holcim und der Hamburger Flughafen. Ihr Ziel: grünen Wasserstoff aus Windenergie produzieren, das in der Zementproduktion anfallende CO2 nutzen und zu sythetischem Kerosin verarbeiten. Damit lassen sich Stoffkreisläufe innerhalb einer bestehenden Infrastruktur so verzahnen, dass die Dekarbonisierung von Industrie und Mobilität funktioniert. Mit den richtigen Technologien sowie Geschäftsmodellen dürfte diese Verzahnung in allen bestehenden industriellen Clustern realisierbar sein. Beim Aufbau neuer Industriegebiete sollte das vierblättrige Kleeblatt der klimaneutralen Produktion als Blaupause zur optimalen Kooperation aller Partner dienen. Wichtig ist jedoch, beim Cluster-Prinzip die Perspektive in zwei Richtungen zu erweitern. Erstens sollte beim Neu-, Aus- oder Umbau industrieller Cluster die Wärmeversorgung umliegender Wohnsiedlungen bedacht werden. Zweitens muss grüner Wasserstoff nicht via Nordsee-Windräder entstehen, die Erzeugung mit Solarstrom in Australien etwa ginge auch. Per Schiff in Deutschland angeliefert, existierten so tatsächlich Wasserstoff-basierte, weltumspannende, per Saldo klimaneutrale Industriecluster.

Die Zusammenarbeit in den Bereichen Effizienz und Kreislaufwirtschaft kann finanzielle und ökologische Vorteile für den Cluster und das gesamte System bringen.

Systemic Efficiency and Circularity in Industrial Clusters

Ohne mehr Spielraum für Unternehmen könnten Energiewende und Klimaschutz scheitern

Noch sind zahlreiche Herausforderungen zu bewältigen. Die Wirtschaft braucht klare regulatorische Vorgaben zur Klimaneutralität. Dazu gehört ein konkreter Mechanismus für einen CO2-Preis, der zuverlässig steigt. Das bietet Kostentransparenz und gibt Unternehmen klare Perspektiven. Sinnvoll wäre außerdem die Förderung der Wasserstoffwirtschaft auf Angebots- wie Nachfrageseite. Andere gesetzliche Rahmenbedingungen spielen ebenfalls eine Rolle. Die Kooperation mehrerer Partner innerhalb industrieller Cluster oder Cluster-übergreifend etwa könnte wettbewerbs- oder kartellrechtlich problematisch sein. Das vierblättrige Kleeblatt der klimaneutralen Produktion wird nur gedeihen, wenn die Politik hier die Zügel lockert. So sind im Sinne des Klimaschutzes neue Organisationsformen und Vertragsbeziehungen gefragt. Oder weniger strenge Trennungen in Stromerzeugung, -handel und -transport. Darüberhinaus ist eine Verzehnfachung der Offshore-Stromproduktion, der Energietransport nach Süddeutschland sowie die Ertüchtigung der Gas-Infrastruktur sicherzustellen. Unter diesen Voraussetzungen lassen sich hierzulande Industriecluster entwickeln, die global als Vorbild für Klimaneutralität dienen. Und deutsche Anbieter könnten dafür digitale Steuerungssysteme entwickeln, die sich bestimmt gut am Weltmarkt verkaufen lassen.

Weitere Informationen finden Sie in unserer neuen Studie.

Götz Erhardt​

Geschäftsführer Grundstoffindustrien/ Energie, DACH

MEHR ZU DIESEM THEMA

Energizing industry: Eine europäische Perspektive
Achieving net-zero future with industrial clusters
Industrial clusters are critical to getting to net-zero

ABONNEMENT-CENTER
Bleiben Sie mit unserem Newsletter auf dem Laufenden Bleiben Sie mit unserem Newsletter auf dem Laufenden