Klimaschutz in der Chemiebranche: Wohin mit dem vielen CO2?
Die deutsche Chemieindustrie produziert Materialien für unzählige Produkte – von synthetischen Tensiden fürs Haarshampoo bis hin zu hochreinem Silizium für Solarpanels. Um bis 2050 klimaneutral zu produzieren, braucht sie jährlich rund sieben Millionen Tonnen grünen Wasserstoff und rund 500 Terawattstunden erneuerbaren Strom – ungefähr so viel, wie Deutschland heute insgesamt verbraucht. Welche Rolle dabei Technologien zur Abscheidung, Speicherung und Nutzung von CO2 spielen und wie die Politik diesen Wandel unterstützen kann, erklären Luisa Keßler von der Klimaschutzorganisation Bellona Deutschland und Lukas Daubner vom politischen Thinktank Zentrum Liberale Moderne.
Herr Daubner, die Chemiebranche ist die drittgrößte Industrie Deutschlands. Wo steht sie in Sachen Klimaschutz?
Daubner: Seit den 1990er-Jahren hat die deutsche Chemie ihre Produktion um knapp 50 Prozent gesteigert und zugleich ihre CO2-Emissionen um 60 Prozent gesenkt. Die Branche fängt also bei ihren Klimaschutzbemühungen nicht bei null an. Allerdings ist sie sowohl Teil des Problems als auch Teil der Lösung: Einerseits helfen viele chemische Produkte anderen Sektoren, klimafreundlicher zu werden. Andererseits ist der Energiebedarf der Chemieindustrie riesig: Sie verbraucht rund zehn Prozent des gesamten Stroms und rund 20 Prozent der Industrieenergie in Deutschland. Um bis 2050 klimaneutral zu produzieren, braucht die Chemieindustrie jährlich rund sieben Millionen Tonnen grünen Wasserstoff und rund 500 Terawattstunden erneuerbaren Strom, das zeigt die Roadmap Chemie 2050 des Verbandes der Chemischen Industrie.
Dr. Lukas Daubner ist Soziologe und Politikwissenschaftler und leitet den Programmbereich „Ökologische Moderne“ beim Zentrum Liberale Moderne, das sich als politischer Thinktank und Debattenplattform versteht.
Das klingt ambitioniert. Sind diese Pläne auch realistisch?
Daubner: Ob die Branche diese Pläne realisieren kann, ist mit vielen Unsicherheiten verknüpft. Unter anderem wird in die deutsche Chemieindustrie seit Jahren kaum mehr investiert. Durch diese schleichende Deindustrialisierung können nachhaltige Lösungen nicht so umgesetzt werden, wie es nötig wäre.
Hierfür werden die Abgase aus Biogasanlagen mit Abbruchbeton zusammengebracht. Im Inneren des Betons reagiert das CO2 – es entsteht Calciumcarbonat (Kalkstein). Der angereicherte Beton kann anschließend erneut verbaut werden. © Jonas Kalmbach
In einer Fabrik wird CO2 aus den Abgasen herausgefiltert – zum Beispiel aus dem Schornstein einer Chemieanlage. Mit Hilfe von Energie und Elementen wie Wasserstoff wird es in neue Moleküle umgewandelt. So entstehen Polymere, Methanol und Ethanol: Die Basen für Kunststoffe, synthetische Kraftstoffe oder andere Wertstoffe. © Jonas Kalmbach
Unter hohem Druck wird CO2 „überkritisch“: Es ist weder ganz flüssig noch ganz gasförmig und hat besondere Eigenschaften. Das „verdichtete“ oder „überkritische“ CO2 kann u.a. das Koffein aus Kaffee lösen und funktioniert wie ein Reinigungsmittel. © Jonas Kalmbach
Was sind die größten Herausforderungen für die Chemieindustrie auf dem Weg zur Klimaneutralität?
Daubner: Die beiden größten Herausforderungen sind der enorme Bedarf an erneuerbarem Strom und die Umstellung auf nachhaltige Kohlenstoffquellen, etwa für die benötigte Wärme vieler Herstellungsprozesse. In Deutschland ist Strom aber teuer, was eine Umstellung nicht immer attraktiv macht. Außerdem braucht die Chemiebranche Kohlenstoff auch für ihre Produkte, zum Beispiel für Kunststoffe, Medikamente oder Reinigungsmittel. Bisher stammt dieser Kohlenstoff fast ausschließlich aus Erdöl, Erdgas oder Kohle. Wenn die Chemieindustrie klimaneutral werden will, muss sie diese fossilen Kohlenstoffquellen Schritt für Schritt durch nachhaltige Alternativen ersetzen.
Was mit bereits ausgestoßenem CO2 passieren soll, wird ebenfalls diskutiert. Gibt es Projekte, die hierfür schon nachhaltige Lösungen haben?
Daubner: In Deutschland gibt es bisher nur wenige industrielle Anwendungen, bei denen CO2 weiterverwertet wird. Es gibt aber Hoffnung. Ein Beispiel ist ein Schweizer Unternehmen aus der Baustoffindustrie, das CO2 aus Biomethananlagen nutzt und es in Abbruchbeton mineralisiert. Das heißt, dass der Kohlenstoff dauerhaft im Material gebunden wird und dort über Jahrzehnte verbleibt. Der Beton kann dann als recycelter Baustoff, etwa für Fundamente oder neue Gebäude, eingesetzt werden.
Auch in der Chemieindustrie tut sich etwas: Das Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik in Oberhausen etwa arbeitet daran, CO2 aus Industrieabgasen als Rohstoff für neue chemische Produkte zu nutzen. Dafür wird das CO2 aus den Abgasen einer Chemiefabrik gefiltert und mit anderen Rohstoffen wie Wasserstoff in Methanol umgewandelt. Es kann dann unter anderem als Basis für Kunst- oder Kraftstoffe dienen.
In einem weiteren Projekt des Fraunhofer-Instituts wird verdichtetes CO2 als umweltfreundliches Lösemittel eingesetzt, um beispielsweise Lebensmittel zu reinigen oder Leder zu gerben. Diese Beispiele zeigen, dass CO2 schon heute in Wertstoffe überführt werden kann – bisher allerdings in vergleichsweise geringem Umfang, da diese Projekte noch in der Entwicklungsphase stecken.
Frau Keßler, Kritiker*innen warnen, die Abscheidung und Speicherung von CO2 (CCS) könne als Ausrede dienen, Klimaschutzmaßnahmen auf die lange Bank zu schieben. Teilen Sie diese Sorge?
Keßler: In der Tat gibt es die Sorge, dass Unternehmen CCS als Freifahrtschein nutzen könnten, um einfach weiter CO2 auszustoßen, anstatt Maßnahmen zur Vermeidung in den Blick zu nehmen. Diese Sorge ist verständlich, für Deutschland allerdings unbegründet. Denn die CCS-Technologie ist teuer und aufwendig. Daher wird sie, in Abhängigkeit von den verfügbaren Fördermitteln, nur dort eingesetzt werden, wo sie wirklich nötig ist – und nicht etwa dort, wo von fossilen Energieträgern auf erneuerbare umgestellt werden könnte.
Welche politischen Rahmenbedingungen sind notwendig, damit die Transformation der Chemieindustrie voranschreiten kann?
Daubner: Die Klimaziele müssen von der Politik ernst genommen und für Unternehmen umsetzbar gemacht werden. Dazu gehört, die Infrastruktur für den CO2-Transport und für Wasserstoff auszubauen. Es braucht Leitungen, Tanklager und Transportmöglichkeiten, um CO2 von Industrieanlagen an Orte zu bringen, wo es weiterverarbeitet, genutzt oder gespeichert wird. Doch Pipelines und Speicherstätten für CO2 existieren bislang nicht. Carbon Capture and Storage (CCS) ist als Technologie zur Abscheidung und Speicherung von CO2 gerade erst wieder erlaubt worden. Auch Carbon Capture and Utilization (CCU), also die Technologie zur Abscheidung und Nutzung von CO2, wird auf absehbare Zeit voraussetzungsvoll und energieintensiv bleiben. Eine kluge Infrastrukturplanung, eine Förderkulisse und grundsätzlich mehr Pragmatismus sind jetzt nötig. Außerdem braucht es genügend erneuerbare Energien, damit Unternehmen ihre Prozesse überhaupt umstellen können.
Luisa Keßler ist Politik- und Nachhaltigkeitswissenschaftlerin und arbeitet als Referentin für nachhaltige Wasserstoffwirtschaft bei der Klimaschutz- und Umweltorganisation Bellona Deutschland.
Was ändert sich für Verbraucher*innen, wenn die Chemieindustrie nachhaltiger produziert?
Daubner: Das bisherige Narrativ, dass durch die klimafreundliche Transformation der Industrie sich für Verbraucher*innen im Alltag kaum etwas ändert – außer, dass alles klimafreundlicher wird –, ist aus meiner Sicht nicht mehr haltbar. Stattdessen brauchen wir eine gesellschaftliche Debatte darüber, dass viele Produkte, die klimafreundlicher oder klimaneutral hergestellt werden, teurer bleiben werden. Das betrifft sowohl Endkund*innen als auch Hersteller.
Keßler: In diesem Zusammenhang müssten wir auch über soziale Ausgleichsmechanismen wie ein Klimageld sprechen, das die Einnahmen aus der CO2-Bepreisung sozial gerecht verteilt. Denn schon Aufschläge von wenigen Cent auf Verpackungen wie Joghurtbecher könnten in der Summe die soziale Ungleichheit verstärken.
Was stimmt Sie trotz aller Herausforderungen optimistisch, wenn Sie an die Transformation der Chemieindustrie denken?
Keßler: Wir wissen inzwischen, wo die Probleme liegen. Das ist schon mal ein Schritt. Strategiepapiere wie die überfällige Carbon Management-Strategie der Bundesregierung würde – wenn sie wie geplant verabschiedet wird – eine politische Grundlage für die Transformation schaffen. Auch das gerade verabschiedete Kohlendioxid-Speicherungsgesetz soll die Abscheidung und Speicherung von CO2 in größerem Maßstab ermöglichen, das war bisher nur zu Forschungszwecken erlaubt. Außerdem gibt es Förderungen, die dort helfen, wo eine Dekarbonisierung sonst nicht wirtschaftlich wäre. Durch unseren Austausch mit Unternehmen und Verbänden wissen wir, dass es viele progressive Köpfe in der Chemieindustrie gibt, die wirklich etwas bewegen wollen. Was sie jetzt braucht, sind die richtigen Rahmenbedingungen.
Vordenkwerk Industrietransformation
Das Vordenkwerk Industrietransformation ist eine Informations- und Vernetzungsplattform. Circa 100 Akteur*innen aus Zivilgesellschaft, Thinktanks, Industrie, Wissenschaft und Politik diskutieren hier die aufkommenden Fragen auf dem Weg zur klimaneutralen Industrie. Ziel ist ein vertrauensvoller Austausch und ein gemeinsames Verständnis über die Potenziale und Herausforderungen der industriellen Transformation.
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