IN4climate.NRW-Impulspapier: Klimaneutrale Prozesswärme

05.05.2022

Nicht nur private Haushalte, sondern vor allem Industriebetriebe haben einen hohen Wärmebedarf. Auf dem Weg zur Klimaneutralität muss die Prozesswärmeversorgung der Industrie stärker in den Fokus rücken – vor allem im Industrieland Nordrhein-Westfalen. Das zeigt ein heute veröffentlichtes Impulspapier des Klimaschutz-Thinktanks IN4climate.NRW.

Prozesswärme macht 67 Prozent des Energieverbrauchs der deutschen Industrie aus. Das sind fast 20 Prozent des gesamten deutschlandweiten Energiebedarfs. Kein Wunder: Egal ob Glas, Metall, Zement oder Papier geschmolzen, geschmiedet, gebrannt oder getrocknet werden – all diese Verfahren benötigen Prozesswärme. Und das teilweise bis zu einer Temperatur von 3.000 °C. IN4climate.NRW formuliert in dem heute veröffentlichten Impulspapier „Prozesswärme für eine klimaneutrale Industrie“ Ansätze und Handlungsempfehlungen für eine Prozesswärmewende. Insgesamt dreizehn Partner der Initiative haben das Papier mitgezeichnet, darunter hochrangige Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer UMSICHT, RWTH Aachen, die Forschungseinrichtung des VDZ sowie das Wuppertal Institut oder die Unternehmen Amprion, Currenta, Georgsmarienhütte, NSG (mit dem deutschen Tochterunternehmen Pilkington), Kabel Premium Pulp and Paper und Lhoist.

Samir Khayat, Geschäftsführer von NRW.Energy4Climate: „Die Umstellung auf eine nachhaltige Prozesswärmebereitstellung ist einer der entscheidenden Hebel, damit die Transformation der Industrie gelingen kann. Mit der Initiative IN4climate.NRW bringen wir die Kompetenzen aus Wissenschaft, Politik und Wirtschaft an einen Tisch und entwickeln konkrete Strategien, um Klimaneutralität in der Industrie in die Praxis umzusetzen.“

Dringend erforderlicher Handlungsbedarf

Verschiedene Zahlen verdeutlichen den notwendigen Handlungsbedarf: Nur sechs Prozent des Energiebedarfs für Prozesswärme werden bislang durch Erneuerbare Energien gedeckt.  Auch Strom macht derzeit nur einen Anteil von acht Prozent aus – als Energiequelle ist er im heutigen Strommix noch längst nicht emissionsfrei, muss es aber durch die Umstellung auf 100 Prozent Erneuerbare perspektivisch werden.

Tania Begemann, Projektmanagerin Industrie und Produktion bei NRW.Energy4Climate und Autorin des Papiers: „Die nachhaltige Umstellung von Prozesswärme war bei IN4climate.NRW schon immer ein wichtiges und dringendes Thema, wird in Zeiten einer globalen Energiekrise aber noch brisanter. Schätzungsweise 40 Prozent des Prozesswärmebedarfs von ganz Deutschland benötigt allein NRW. Um langfristig wirtschaftsstark und Industrieland zu bleiben, ist es für NRW daher von ganz besonderer Bedeutung, zeitnah unabhängig von fossilen Prozesswärmequellen zu werden. Darauf möchten wir mit dem Papier aufmerksam machen. Gleichzeitig bietet sich mit dieser enormen Herausforderung für NRW auch die Chance, Vorreiter zu werden.“

Wie das gehen kann? Das Impulspapier zeigt zentrale Ansätze und Handlungsempfehlungen auf:

• Effizienz steigern: Die Entwicklung und der Einsatz von Hochtemperatur-Wärmepumpen sollte im Rahmen von Pilotanlagen und -konzepten gezielt gefördert werden. Zudem sollten Unternehmen bei der Erstellung und Umsetzung von Konzepten unterstützt werden, die Prozesstemperaturen minimieren und innerbetrieblich Abwärme nutzen.
   
• Erneuerbare Wärmequellen fördern: Lokale, erneuerbare Energiequellen wie Tiefengeothermie und Solarthermie können ein wichtiger Baustein zur klimaneutralen Prozesswärmeversorgung sein und gleichzeitig die Abhängigkeit von Energieimporten reduzieren. Dort, wo Erneuerbare industrielle Wärmebedarfe decken können, sollten sie auch genutzt werden. diese Energieformen sollten deswegen durch Erkundungen und Ausschreibungen gezielt unterstützen werden.
   
• Erneuerbaren Strom erhöhen: Die Elektrifizierung von Prozessen und Anwendungen ist die Voraussetzung für die Energiewende. Die erneuerbare Stromerzeugung mitsamt einem soliden Stromnetz auszubauen, wettbewerbsfähige Preise für grünen Strom zu schaffen und flexible Systeme zu entwickeln, sind somit zentrale Aufgaben.
   
• Speicherbare alternative Energieträger forcieren: Um Prozesswärme auch dann erzeugen zu können, wenn Erneuerbare Energien nicht zur Verfügung stehen, benötigt die Industrie große Mengen an speicherbaren Energieträgern. Insbesondere nachhaltiger Wasserstoff muss zu wettbewerbsfähigen Preisen verfügbar sein und die dafür nötigen Voraussetzungen wie zum Beispiel eine Transport- und Speicherinfrastruktur geschaffen werden. Neben Wasserstoff ist Biomasse ein wertvoller und speicherbarer Energieträger und zugleich Rohstoff. Diese limitierte Ressource gilt es daher gezielt und effizient einzusetzen.

Prozesswärme klimaneutral zu erzeugen ist für ganz Deutschland, aber besonders für das Industrieland NRW von hoher Bedeutung und gleichzeitig eine große Herausforderung. Die Wärmewende der Industrie erfordert eine gesamtsystemische und überregionale Betrachtung und Strategieentwicklung. Einerseits sollten solche Strategien das Zusammenspiel verschiedener Sektoren berücksichtigen. Andererseits sollten sie alle Wärmebedarfe – von Gebäuden bis zur Industrie – miteinbeziehen. Entscheiderinnen und Entscheider aus Politik, Wirtschaft und Gesellschaft finden in diesem Papier erste Anhaltspunkte und Impulse für diese wichtige, gemeinsame Aufgabe.

Das Papier hat die Initiative IN4climate.NRW unter dem Dach der Landesgesellschaft NRW.Energy4Climate erarbeitet. Mitgetragen wird es von den Instituten Fraunhofer UMSICHT, RWTH Aachen (Lehrstuhl Technische Thermodynamik), der Forschungseinrichtung des VDZ sowie dem Wuppertal Institut, den Unternehmen Amprion, Currenta, Deutsche Rohstofftechnik (RHM-Gruppe), Georgsmarienhütte, Kabel Premium Pulp and Paper, Lhoist, Pilkington Deutschland (NSG Group) und Speira sowie dem Bundesverband Glasindustrie.

Zum Download des Papiers

Zur Grafik: Prozesswärmebedarf in der Industrie

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IN4climate.NRW ist als Initiative der Landesregierung Nordrhein-Westfalens zentrale Arbeitsplattform rund um Klimaneutralität in der Industrie und Teil der Landesgesellschaft für Energie und Klimaschutz NRW.Energy4Climate. Unter diesem Dach bringt der Thinktank Wirtschaft und Wissenschaft zusammen, um die klimaneutrale Transformation der energieintensiven Branchen voranzutreiben. Mittlerweile engagieren sich mehr als 40 Partnerunternehmen in verschiedenen Arbeitsgruppen für die zentralen Transformationsthemen. Wissenschaftlich begleitet wird die Landesinitiative durch das Kompetenzzentrum SCI4climate.NRW unter der Leitung des Wuppertal Instituts. Weitere Informationen auf unserer Webseite unter https://www.energy4climate.nrw/industrie-produktion/in4climatenrw