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Publikationstyp
Forschungsbericht
Monographie
Monographie
Erscheinungsjahr
AP3: Bewertung von Dekarbonisierungsmaßnahmen und Erarbeitung von Eckpunkten einer Roadmap für die Zementindustrie ; Teilbericht
Autor:innen
Herausgeber
Quelle
Schlagwörter
Dekarbonisierung, Zement, Beton, Zementindustrie
Förderkennzeichen (FKZ)
3719413030
Forschungskennzahl
41
Zitation
Schüwer, D., Holtz, G., & Espert, V. (2024). Dekarbonisierung der industriellen Produktion (DekarbInd) - Teilbericht 3: Bewertung von Dekarbonisierungsmaßnahmen und Erarbeitung von Eckpunkten einer Roadmap für die Zementindustrie (Deutschland. Umweltbundesamt, ed.). Umweltbundesamt. https://doi.org/10.60810/openumwelt-2846
Zusammenfassung deutsch
Deutschland soll bis zum Jahr 2045 treibhausgasneutral werden. 2021 emittierte der deutsche Industriesektor etwa 181 Millionen Tonnen CO2-Äquivalente. Damit trägt er mit 24 Prozent zu den nationalen Treibhausgasemissionen bei und ist nach der Energiewirtschaft die zweitgrößte Emissionsquelle in Deutschland1. Etwa zwei Drittel der industriellen Emissionen stammen aus der energieintensiven Industrie. Die Stahl- und Zementindustrien wiederum verursachen mehr als die Hälfte dieser Emissionen und sind aufgrund ihrer prozessbedingten Emissionen sowie hoher Prozesstemperaturen besonders herausfordernd. Die Dekarbonisierung der Stahl- und Zementindustrien ist daher für das Erreichen der Treibhausgasneutralität von zentraler Bedeutung. Die Dekarbonisierung der energieintensiven Industrie erfordert innovative technologische Konzepte und passende, langfristig angelegte politische Rahmenbedingungen, die den Industrieakteuren frühzeitig Transformationspfade eröffnen und größtmögliche Planungssicherheit für die erforderlichen Investitionen bieten. Im Projekt entwickelten die Forschenden Eckpunkte für Roadmaps zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie (Federführung Fraunhofer ISI) und Zementindustrie (Federführung Wuppertal Institut). Die im Arbeitspaket 3 erarbeiteten und hier vorgestellten Eckpunkte einer Roadmap für die Zementindustrie geben konkrete Hinweise darauf, welche technologischen Konzepte für eine Dekarbonisierung in dieser Industriebranche existieren, wie diese im Zeitverlauf umgesetzt werden können, welche Treiber und Hemmnisse diese technologischen Pfade begünstigen oder hemmen und welche Maßnahmen Akteure und Akteurinnen in verschiedenen Handlungsfeldern kurz-, mittel- und langfristig umsetzen können. Das Vorhaben hat in einem zweieinhalb-jährigem Partizipationsprozess über eine Reihe von Workshops und Interviews mit Expertinnen und Experten sowie weiterer Veranstaltungen zahlreiche Stakeholder und Stakeholderinnen aus Industrie, Verbänden, gesellschaftlichen Interessengruppen sowie Politik, Behörden und Wissenschaft eingebunden. Diese Einbindung ermöglichte Transparenz, Mitwirkung sowie Praxisnähe der Resultate. Im Ergebnis liegt eine Gesamt-Roadmap für die Dekarbonisierung der deutschen Zement- und Betonindustrie vor, die alle technologischen Hebel und assoziierte Treiber, Hemmnisse und Handlungsfelder im Überblick darstellt. Ergänzt wird diese durch drei Detail-Roadmaps für die vertieft betrachteten Teilbereiche "Thermische Energie", "Neue Zemente und Betonbautechniken" sowie "CarbonCapture and Usage/Storage (CCUS)". Quelle: Forschungsbericht
Zusammenfassung englisch
Germany is to become greenhouse gas neutral by 2045. In 2021, the German industrial sector emitted about 181 million tonnes of CO2 equivalents. This means that it accounts for 24 percent of national greenhouse gas emissions and is the second largest source of emissions in Germany after the energy industry2. About two thirds of industrial emissions come from energy-intensive industry. The steel and cement industries in turn cause more than half of these emissions and are particularly challenging due to their process-related emissions and high process temperatures. The decarbonisation of the steel and cement industries is therefore central to achieving greenhouse gas neutrality. The decarbonisation of energy-intensive industry requires innovative technological concepts and suitable, long-term political framework conditions that open up transformation paths for industry players at an early stage and offer the greatest possible planning security for the necessary investments. In the project, the researchers developed key points for roadmaps for the decarbonisation of the steel industry (led by Fraunhofer ISI) and the cement industry (led by the Wuppertal Institute). The cornerstones of a roadmap for the cement industry developed in work package 3 and presented here give concrete indications of which technological concepts for decarbonisation exist in this industry sector, how these can be implemented over time, which drivers and barriers favour or inhibit these technological paths, and which measures can be implemented by actors in various fields of action in the short, medium and long term. In a two-and-a-half-year participation process, the project involved numerous stakeholders from industry, associations, social interest groups, politics, authorities and science through a series of workshops and interviews with experts as well as other events. This involvement enabled transparency, participation and practical relevance of the results. The result is an overall roadmap for the decarbonisation of the German cement and concrete industry, which presents an overview of all technological levers and associated drivers, barriers and fields of action. This is supplemented by three detailed roadmaps for the subsectors "Thermal energy supply", "New cements and concrete technologies" and "CO2 capture and use or storage (CCUS)", which are examined in depth. Quelle: Forschungsbericht
Organisationseinheiten
Verbundene Publikation
Dekarbonisierung der industriellen Produktion (DekarbInd)
(Umweltbundesamt, 2024)
Das Pariser Klimaabkommen zielt darauf ab, die globale Erwärmung auf deutlich unter 2 Grad Celsius im Vergleich zur vorindustriellen Zeit zu begrenzen. Hierfür hat sich Deutschland das Ziel gesetzt, bis 2045 treibhausgasneutral zu werden. Um dies zu erreichen, müssen die Emissionen in allen Sektoren drastisch gesenkt werden. Im Bereich der industriellen Emissionen steht die Stahlindustrie besonders im Fokus, da sie hier für 20 % der Emissionen und damit für etwa 5 % der gesamten deutschen Emissionen verantwortlich ist. Hier setzt das Projekt DekarbInd an. Im Rahmen des zweieinhalbjährigen Projekts wurden Eckpunkte für eine Roadmap zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie herausgearbeitet. Stakeholder wie z. B. Stahlhersteller, Anlagenbauer, aber auch gesellschaftliche Interessengruppen und die Wissenschaft wurden auf partizipative Weise einbezogen. Sie nahmen aktiv an Workshops zu verschiedenen Themen teil, kommentierten Thesenpapiere und brachten so ihre Expertise in das Projekt ein. Dieser Abschlussbericht bietet Einblicke in Hemmnisse auf dem Weg zu einer Dekarbonisierung der Stahlproduktion und zeigt nächste Schritte und Maßnahmen auf, die dazu beitragen können, die Barrieren zu überwinden und die Stahlindustrie weiter in Richtung Dekarbonisierung zu lenken. Zentrale Aspekte sind dabei, die Umstellung auf Direktreduktion des Eisenerzes mit grünem Wasserstoff, die Erhöhung des Schrotteinsatzes und die Dekarbonisierung der Elektrostahlproduktion. Quelle: Forschungsbericht
Dekarbonisierung der industriellen Produktion (DekarbInd)
(Umweltbundesamt, 2024)
Zur Erreichung der Pariser Klimaziele ist es notwendig, die industrielle Produktion auf klimaneutrale Prozesse umzustellen. Hierfür werden gegenwärtig eine Reihe von Technologien erforscht oder bereits getestet. Auf dem Weg vom Labor- zum Demonstrationsmaßstab wurden diese bisher überwiegend anhand von techno-ökonomischen Kriterien bewertet. Für eine nachhaltige Entwicklung sind jedoch auch zahlreiche andere Umwelt- und Nachhaltigkeitsaspekte relevant, wie in den seit 2015 weltweit gültigen Sustainable Development Goals (UN 2019) zum Ausdruck kommt. Deshalb ist eine ganzheitliche Betrachtung angebracht, bei der neben techno-ökonomischen Kriterien auch ökologische, soziale und systemische Aspekte berücksichtigt werden. Im nachfolgenden Bericht wird hierfür eine Methode entwickelt, die in drei Schritten angewandt wird. Ihr Kernstück ist ein Kriterienraster mit zugehörigen Indikatoren. Abschließend wird die Methode beispielhaft für Technologien im Stahl- und Zementsektor getestet, sie ist jedoch auch auf andere Technologien übertragbar. Quelle: Forschungsbericht