DER STAND DER DINGE

Der Stromsektor ist der Schlüssel zur Dekarbonisierung der Weltwirtschaft, und Elektrifizierung und erneuerbare Energien werden in einer Netto-Null-Welt eine entscheidende Rolle spielen. Die Dekarbonisierung des Energiesektors ist in vollem Gange, wobei etablierte Akteure, neue Marktteilnehmer, politische Entscheidungsträger, Investoren und Kunden stark in diese Richtung drängen. Die etablierten Unternehmen sind dabei, ihre Geschäftsmodelle umzustellen, während neue Marktteilnehmer den Energiesektor als Chance für Wachstum und Diversifizierung sehen. Der Sektor ist durch erhebliche regionale Unterschiede gekennzeichnet, die mit lokalen Faktoren wie dem derzeitigen Stromerzeugungsmix, den politischen Ambitionen und dem Zugang zu Strom zusammenhängen.

Der Sektor steht vor mehreren Herausforderungen: Umstellung der Lieferkette und der Arbeitskräfte, überlastete Verwaltungs- und Regulierungsbehörden, Systemstabilität, da immer mehr erneuerbare Energiequellen in Betrieb genommen werden, Einbindung der Kunden in eine aktivere Rolle, soziale Ungleichheit und begrenzte Finanzierungskapazitäten innerhalb des Sektors.

DER WEG NACH VORN

Die vor einem Jahrzehnt begonnene Reise des Stromsektors hin zu einer Netto-Null-Energieversorgung beschleunigt sich nun aufgrund seiner Rolle bei der Dekarbonisierung anderer Strom verbrauchender Sektoren. Die Nachfrage der Kunden nach kohlenstoffarmen Lösungen nimmt weiter zu, und die fortschreitende Elektrifizierung von Industrieprozessen beschleunigt den Anstieg der Stromnachfrage. Angesichts dieser dynamischen Entwicklungen muss die Systemstabilität aufrechterhalten werden. Um dies zu erreichen, ist der Energiesektor auf regulatorische Sicherheit, zügige Genehmigungsverfahren (die noch ausstehen) in allen Schlüsselmärkten sowie die Verfügbarkeit und Bereitschaft der erforderlichen Technologien angewiesen. Solar- und Windenergie sowie verschiedene Speichertechnologien sind in einem Netto-Null-Szenario die Schlüsseltechnologien für die Stromerzeugung, aber in Regionen mit besonderen geografischen Bedingungen können auch andere Technologien (kleine Kernreaktoren, Biomasse, Wasserkraft, Geothermie, dezentrale Erzeugung usw.) eine Rolle spielen. Auf der Verbraucherseite werden Lösungen für die Elektromobilität (Batterien und Wasserstoff-Brennstoffzellen) und Wärmepumpen (für Haushalte, Gewerbe und Industrie) wahrscheinlich die führenden Technologien sein.

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DER STAND DER DINGE

Derzeit werden weltweit fast 2 Milliarden Tonnen Stahl pro Jahr produziert, wobei ein hoher Anteil an kohlebasierten, hochofenbasierten Stahlerzeugungsprozessen zum Einsatz kommt. Aus Sicht des Stahlmarktes steigt die Nachfrage nach "emissionsfreiem" grünem Stahl weiter an. Analysen zeigen, dass die Marktnachfrage nach grünem Stahl bis^2030-20358 wahrscheinlich das verfügbare Angebot in Regionen wie Europa übersteigen wird.

DER WEG NACH VORN

Die Kohlenstoffemissionen aus der Stahlproduktion sollten um 90 % gesenkt werden, um die wissenschaftlich begründeten Ziele einer Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C über dem vorindustriellen Niveau zu erreichen und die Bemühungen um eine Begrenzung der globalen Erwärmung auf 1,5 °C fortzusetzen.

Um die Emissionen zu senken, konzentrieren sich viele Stahlhersteller darauf, ihre bestehenden Hochöfen durch Anlagen für direkt reduziertes Eisen (DRI) und Elektrolichtbogenöfen (EAF) zu ersetzen, die Wasserstoff und erneuerbaren Strom nutzen können. Investoren und Regierungen können bei diesem umweltfreundlichen Übergang eine entscheidende Rolle spielen, indem sie die Stahlunternehmen bei der Finanzierung der erforderlichen umfangreichen Investitionen unterstützen. Darüber hinaus können auch vorgelagerte Bergbauunternehmen eine Schlüsselrolle spielen, indem sie die notwendige Versorgung mit hochwertigem Eisenerz für die Produktion von direkt reduziertem Eisen (DRI) ermöglichen und dazu beitragen, die Effizienz der Hochöfen zu maximieren, die während der Übergangszeit in Betrieb bleiben. Darüber hinaus können Investitionen in andere alternative Stahlerzeugungstechnologien sowie in die Technologie der Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) eine Schlüsselrolle bei der Markteinführung von grünem Stahl spielen.

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Die chemische Industrie emittiert 3 % der weltweiten Kohlenstoffemissionen und spielt eine Schlüsselrolle in der industriellen Wertschöpfungskette, da sie wichtige Produkte für Branchen wie die Automobilindustrie, das Baugewerbe, die Elektro- und Elektronikindustrie und die Konsumgüterindustrie liefert.

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Kurz- bis mittelfristig kann die Verfügbarkeit von grünem Strom und grünem Wasserstoff ein entscheidender Faktor auf dem Weg der chemischen Industrie zur Nettonullstellung sein. Die Branche sollte weiterhin innovativ sein und neue Technologien entwickeln, um Energieeinsparungen und Kreislaufwirtschaft zu ermöglichen. Ökologische Kompetenzen in der Belegschaft werden zu einem äußerst wettbewerbsfähigen und gefragten Gut, und sie können der Schlüssel zur erfolgreichen Umsetzung dieser Veränderungen sein.

Als anlagenintensive Industrie mit Planungshorizonten von mehr als 20 Jahren benötigt die chemische Industrie häufig Rechtssicherheit. Ein wirksames Management der Verlagerung von CO2-Emissionen ist eine der regulatorischen Säulen, die für die erfolgreiche Umstellung der Branche und die Gewährleistung gleicher Wettbewerbsbedingungen in verschiedenen Regionen und Rechtsrahmen unerlässlich sind.

Die stärkste Dynamik ist in den Anwendungsindustrien zu beobachten, die von der Nachfrage der Verbraucher nach umweltfreundlichen Produkten angetrieben werden und daher zunehmend nach Lieferanten suchen, die nachhaltige Optionen in Form von kohlenstoffarmen oder -freien Produkten und Dienstleistungen anbieten. Dies gibt nicht nur das Tempo des Wandels vor, sondern stellt auch eine bedeutende Marktchance für die chemische Industrie dar.

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Die Automobilindustrie befindet sich inmitten eines ehrgeizigen Transformationsprozesses. Die Branche hat eine lange Geschichte der Entwicklung und Herstellung von Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren. Jetzt bereitet sie sich darauf vor, in relativ kurzer Zeit auf Elektrofahrzeuge (EV) umzustellen. Dies ist eines der Schlüsselelemente, um den großen Kohlenstoff-Fußabdruck des Sektors zu verringern. Tatsächlich waren die Auspuffemissionen im Jahr 2021 für 10 % der gesamten globalen CO2-Emissionen (im Zusammenhang mit Energie und industriellen Prozessen) verantwortlich, während es auch erhebliche Emissionen aus dem Material und der Produktion von Teilen und Fahrzeugen sowie aus der Kraftstoff-/Elektrizitätsproduktion und den Emissionen am Ende der Lebensdauer gibt. ⁹ Die Automobilhersteller tragen die Verantwortung für die Dekarbonisierung ihrer gesamten Wertschöpfungskette. ¹⁰ Sie haben bereits gute Fortschritte gemacht, indem sie die Produktion und den Verkauf von Elektrofahrzeugen hochgefahren haben - größtenteils aufgrund gesetzlicher Vorgaben. Der Mangel an umweltfreundlichen Rohstoffen (z. B. Stahl, Batterien) in großem Umfang, wettbewerbsfähige umweltfreundliche Geschäftsmodelle und die Notwendigkeit, neue Infrastrukturen für E-Fahrzeuge aufzubauen, sind jedoch nur einige Beispiele für die Herausforderungen, denen sich die Branche stellen muss.

DER WEG NACH VORN

Die Automobilhersteller müssen die CO2-Emissionen entlang der gesamten Wertschöpfungskette bis 2050 um 90 % senken - von der Gewinnung und Verarbeitung der Grundstoffe über die Teile- und Fahrzeugproduktion bis hin zur Nutzung und Entsorgung. Dies ist notwendig, um das wissenschaftlich begründete Ziel des Pariser Abkommens zu erreichen (d. h. die Begrenzung der globalen Erwärmung auf deutlich unter 2 °C, vorzugsweise auf 1,5 °C) im Vergleich zum vorindustriellen Niveau.

In Zukunft wird die Mehrheit der Neuwagen wahrscheinlich elektrisch sein. Es wird ein neues Infrastruktursystem für das Aufladen von Fahrzeugen geben, und die Versorgung mit Ökostrom und die Verteilung von Ökostrom werden parallel dazu ausgebaut werden müssen. Die Prozesse der Fahrzeugproduktion werden weitgehend elektrifiziert sein. Dazu gehören Wärmepumpen zur Bereitstellung von Prozessenergie oder grüner Wasserstoff für die Stahlerzeugung. Für eine nachhaltige Nutzung seltener Ressourcen und Materialien ist ein geschlossener Materialkreislauf in Verbindung mit Mehrwegkonzepten (z. B. ein zweites Leben für Batterien) erforderlich. Um diesen Zielzustand zu erreichen, werden sich die traditionellen Sektorgrenzen auflösen, und eine starke sektorübergreifende Zusammenarbeit und gemeinsame Aktivitäten sind unerlässlich.

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Das heutige Lebensmittelsystem ist nicht nachhaltig. Mit 25 % der weltweiten CO2-Emissionen ¹¹, 44 % der weltweiten Methanemissionen ¹² und 80 % der weltweiten Stickstoffemissionen ist es ein großer Umweltverschmutzer. ¹³ Nichtsdestotrotz ist es ein zentraler Sektor, der die Welt ernährt, einen großen Teil des globalen BIP erwirtschaftet und etwa 40 % der weltweiten Arbeitsplätze bereitstellt. Das derzeitige Produktionsmodell basiert auf hochproduktiven, aber nicht nachhaltigen Praktiken. Die Umstellung auf kohlenstoffarme Anbaumethoden führt zu niedrigeren Erträgen und höheren Kosten. Geringere Erträge sind problematisch, da der weltweite Nahrungsmittelbedarf voraussichtlich steigen wird, während höhere Kosten nur schwer in der Wertschöpfungskette weitergegeben werden können, da die Verbraucher oft nicht bereit oder in der Lage sind, höhere Preise zu zahlen.

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Der Lebensmittelsektor hat das Potenzial, nicht nur Netto-Null zu werden, sondern auch Netto-Positiv, indem er durch natürliche Kohlenstoffspeicherung als bedeutende Kohlenstoffsenke fungiert. Dies ist sehr vielversprechend, setzt aber erhebliche Investitionen und eine grundlegende Umgestaltung des Lebensmittelsystems voraus. Die gute Nachricht ist, dass die meisten der notwendigen Hebel bereits vorhanden sind, um sie zu betätigen. Eine Änderung der Art und Weise, wie wir Land nutzen und den Boden auf landwirtschaftlichen Flächen behandeln, könnte uns fast auf halbem Weg zu einer Netto-Nullbilanz bringen. Kohlenstoffarme Anbaumethoden, die Reduzierung von Lebensmittelabfällen, die Umstellung auf erneuerbare Energien und eine veränderte Ernährung könnten die Reise fast vollenden. Das gesamte Lebensmittel-Ökosystem muss an einem Strang ziehen, um ein Netto-Null- oder sogar ein Netto-Positiv-Lebensmittelsystem Wirklichkeit werden zu lassen. Die Bildung von Koalitionen ist der Schlüssel zur Festlegung gemeinsamer Standards, zur Durchführung von Überwachungsmaßnahmen und zur Beschleunigung von Systemänderungen. Die Lebensmittelverarbeitungsindustrie und der Lebensmitteleinzelhandel werden das Tempo vorgeben, angetrieben durch die Wahrnehmung der Verbraucher und der Marken. Die Regulierungsbehörden müssen Standards festlegen, um eine durchgängige Transparenz durchzusetzen. Daten und analytische Fähigkeiten werden bei der Umsetzung helfen. Innovation, Verbesserung und die Entwicklung neuer Technologien werden entscheidend dazu beitragen, die Netto-Nullstellung zu erreichen.

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Der Verkehrssektor stößt jährlich 7,7 Milliarden Tonnen CO2 aus, wovon allein 1,8 Milliarden Tonnen oder 4 % der weltweiten CO2-Emissionen auf schwere Nutzfahrzeuge entfallen. ⁹ Damit trägt der Sektor eine große Verantwortung für die Dekarbonisierung. Da es sich jedoch um einen schwer abbaubaren Sektor handelt, steht er vor einer Reihe von Herausforderungen, um dies zu erreichen. Die Größe und das Ausmaß der Branche sowie die Beschränkungen der Lieferkette bei der Erfüllung von Aufträgen schränken ihre Fähigkeit zum Wandel ein. Aufgrund begrenzter Finanzmittel und unzureichender gesetzlicher Anreize haben die Hersteller von Originalausrüstungen Schwierigkeiten, die Notwendigkeit der Wertschöpfung aus dem traditionellen Geschäft mit der Entwicklung alternativer Technologien in Einklang zu bringen. Die für alternative Technologien erforderlichen Kapazitäten für erneuerbare Energien sind noch nicht vorhanden und ihre Entwicklung kann erhebliche Zeit und Investitionen erfordern. Die Lade- und Betankungsinfrastruktur für die Umstellung auf Batterie- und Wasserstofftechnologien muss standardisiert werden, um ganze Straßennetze abzudecken.

Komplexe Wertschöpfungsketten machen es äußerst schwierig, CO2-Emissionen auf vergleichbarer Basis zu ermitteln. Der Druck von Gesetzgebern und Verbrauchern, die Emissionen zu verfolgen und zu melden, könnte in Zukunft zum Handeln zwingen, aber die derzeitigen Rahmenbedingungen sind nicht ausreichend. Darüber hinaus werden psychologische Barrieren vor allem in Entwicklungsländern zu Widerständen bei der Umstellung auf neuere Technologien führen.

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Kurz- bis mittelfristig dürften die Optimierung von Routen und Verkehrsnetzen sowie die Elektrifizierung von Kurzstreckenflotten in aufnahmefähigen Märkten mit unterstützenden politischen Maßnahmen und Anreizen die wirkungsvollsten Lösungen für den Sektor sein. In bestimmten sich entwickelnden Regionen werden Übergangskraftstoffe wie Biodiesel und synthetische Kraftstoffe voraussichtlich eine wichtige Rolle spielen. Ein Erfolg in den Regionen, die als erste auf den Markt kommen, kann die wirtschaftliche Bedeutung emissionsarmer Technologien stärken. Dies kann als Katalysator für die Marktexpansion von Fahrzeugkomponenten Technologien wirken und den Fluss von Innovationen über geografische Grenzen hinweg ermöglichen. In Verbindung mit den technologischen Fortschritten bei der Fahrzeugentwicklung sollten die Ladeinfrastruktur und die Verfügbarkeit von erneuerbaren Energien deutlich ausgebaut werden. Eine funktionsübergreifende Zusammenarbeit zwischen den wichtigsten Akteuren des Ökosystems kann das Tempo der Umstellung vorantreiben, um eine Win-Win-Situation zu schaffen und gleichzeitig die Investitionsrisiken zu mindern. Letztendlich könnten wasserstoffbetriebene Brennstoffzellen-Elektrofahrzeuge (FCEV) entscheidend sein, um die Dekarbonisierung für längere Strecken zu unterstützen, aber der Technologiezyklus hat noch nicht den Punkt der Massenproduktion erreicht.

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In der Vergangenheit wurde die jährliche Produktion von 90 Millionen Tonnen meist grauen Wasserstoffs eher als Rohstoff, nicht aber als Energiequelle genutzt. Grüner Wasserstoff hat heute das Potenzial, ein sauberer Wegbereiter für die Dekarbonisierung unseres Energiesystems zu werden. Mehr als 130 Länder weltweit (die 88 % der globalen Kohlenstoffemissionen ausmachen) haben daher nationale Wasserstoffstrategien veröffentlicht. Die Gesamtsumme der weltweit angekündigten Projekte für sauberen Wasserstoff würde jedoch bis 2030 nur eine kollektive Produktionskapazität von 44 MtH2eq ergeben, also ein Viertel des von uns prognostizierten weltweiten Bedarfs.

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In einem Netto-Null-Szenario macht grüner Wasserstoff bis 2030 zwei Drittel des Marktes aus, der Rest wird durch blauen Wasserstoff mit effektiver Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) abgedeckt. Die Ersetzung der bestehenden Produktion von grauem Wasserstoff durch grünen oder blauen Wasserstoff ist daher ein offensichtlicher Ansatzpunkt, um die globalen CO2-Emissionen deutlich zu reduzieren. Die Nutzung von Wasserstoff als Energie - neben seiner Verwendung als Rohstoff - ist ein Schlüsselelement auf dem Weg zu Netto-Null-Emissionen. Moleküle spielen eine entscheidende Rolle bei der Dekarbonisierung der schwer abbaubaren Sektoren, z. B. als Grundlage für synthetische Kraftstoffe in der Luft- oder Schifffahrt, als Brennstoff für Hochtemperaturprozesse oder den Schwerlastverkehr und zur Speicherung von Strom aus variablen erneuerbaren Energien.

Es bedarf einer entschiedenen politischen Unterstützung, um die saubere Wasserstoffwirtschaft auszubauen und sicherzustellen, dass vor allem grüner Wasserstoff auf dem Weg zum Netto-Null-Stoffwechsel die erforderliche Rolle spielt. Die politischen Entscheidungsträger sollten sich insbesondere auf drei Komponenten konzentrieren:

1. Schaffung eines Business Case. Durch gezielte politische Maßnahmen kann der Kostenunterschied zwischen sauberen und umweltschädlichen Technologien verringert werden. Langfristige Abnahmemechanismen können die Projektrisiken erheblich mindern, die Kluft zwischen Preis und Zahlungsbereitschaft überbrücken und die Preisstabilität stärken;
2. Schaffung der Grundlagen für eine klimaorientierte Marktstrukturierung. Ein robuster und gemeinsamer Zertifizierungsprozess für sauberen Wasserstoff wird entscheidend sein, um Transparenz zu gewährleisten und technologische Blockaden zu vermeiden.
3. Aufbau langfristiger Resilienz. Beim Aufbau von Energiebeziehungen sollten Diversifizierungs- und Integrationsziele berücksichtigt werden, um die wirtschaftliche Entwicklung und regionale Integration auf politische Stabilität und Menschenrechte zu gründen. Eine faire Entwicklung setzt voraus, dass Entwicklungs- und Schwellenländer Teile der globalen Wertschöpfungskette nutzen. 

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