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Die Industrie dekarbonisieren: Elektrifizierung, Wasserstoff, Abscheidung

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Praktiker Lektion 3/3 6 min

Die Industrie dekarbonisieren: Elektrifizierung, Wasserstoff, Abscheidung

Industrieemissionen zu senken folgt einer logischen Reihenfolge: Effizienz, dann Elektrifizierung, dann Wasserstoff und CO₂-arme Moleküle, schließlich Abscheidung. Ein Überblick über die Hebel und den Rahmen, der sie antreibt.

Warum die Industrie schwer zu dekarbonisieren ist

Die Industrie verursacht rund ein Viertel der weltweiten Treibhausgasemissionen (GHG). Ein Teil stammt aus der verbrauchten Energie; ein anderer, schwierigerer Teil aus dem Prozess selbst — das Brennen von Kalkstein für Zement etwa setzt CO₂ chemisch frei, unabhängig vom Brennstoff. Die Industrie zu dekarbonisieren bedeutet daher nicht nur, den Stromlieferanten zu wechseln: Es braucht Maßnahmen auf mehreren Ebenen, in einer präzisen Reihenfolge.

Hebel 1: Effizienz, stets zuerst

Man dekarbonisiert nur das gut, was man zuvor sparsam gemacht hat. Die Energieeffizienz verringert die zu liefernde Energiemenge und damit Größe — und Kosten — aller folgenden Hebel. Es ist der günstigste Schritt ohne Reue: vor jeder Investition in CO₂-arme Erzeugung.

Hebel 2: die Prozesse elektrifizieren

Einen Gasbrenner durch elektrisches Equipment zu ersetzen — Hochtemperatur-Wärmepumpe, Elektroofen, Elektrokessel — beseitigt die direkten Emissionen, sofern der Strom CO₂-arm ist. Es ist der reifste Hebel für Nieder- und Mitteltemperaturwärme. Seine Bremse: die Stromkosten gegenüber Gas und die anzuschließende Leistung.

Hebel 3: Wasserstoff und CO₂-arme Moleküle

Wo sehr hohe Temperatur oder Chemie ein Molekül verlangt, übernimmt der Wasserstoff. Er muss jedoch „CO₂-arm” sein: durch Elektrolyse mit dekarbonisiertem Strom erzeugt, nicht durch Dampfreformierung von Erdgas. Man rechnet mit ~50–55 kWh Strom je kg H₂ per Elektrolyse — daher der Bedarf an reichlich verfügbarem, dekarbonisiertem Strom. Die Norm ISO 19880 regelt seinen Einsatz. Wasserstoff zielt auf Stahl, Chemie, Dünger — nicht auf diffuses Heizen, wo Elektrifizierung effizienter ist.

Hebel 4: CO₂ abscheiden (CCUS)

Für die unvermeidbaren Prozessemissionen — Zement, Kalk — bleiben Abscheidung, Nutzung und Speicherung von CO₂ (CCUS). Man fängt das CO₂ am Schornstein ab und speichert oder verwertet es dann. Es ist der teuerste und am wenigsten reife Hebel; man reserviert ihn für das, was sich nicht anders vermeiden lässt.

Der Rahmen, der antreibt: der CO₂-Preis

Dieser Weg ist nicht nur freiwillig: Er ist wirtschaftlich erzwungen. Der europäische CO₂-Markt (EU ETS) bepreist jede emittierte Tonne — in der Größenordnung von 60 bis 90 €/t CO₂ in den letzten Jahren — und der CO₂-Grenzausgleich (CBAM) dehnt ihn auf Importe aus. Viele Unternehmen setzen sich zudem an der Klimawissenschaft ausgerichtete Ziele (SBTi). Dekarbonisieren wird so ebenso zu einer Wettbewerbsrechnung wie zu einer Umweltentscheidung.

Mini-Quiz

1. In welcher Reihenfolge geht man die Dekarbonisierung eines Standorts sinnvoll an?

2. Wasserstoff ist vor allem dann wirklich CO₂-arm, wenn er…

3. Der europäische Mechanismus, der jede von der Industrie emittierte Tonne CO₂ bepreist, ist…