CO2-neutrale Prozesswärmeerzeugung

Umbau des industriellen Anlagenparks im Rahmen der Energiewende: Ermittlung des aktuellen Stands der Technik und des weiteren Handlungsbedarfs zum Einsatz strombasierter Prozesswärmeanlagen

Forschungsstellen
Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI
Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik, RWTH Aachen University

Laufzeit
26.04.2019 – 16.03.2022

Zusammenfassung

Die Bundesregierung verfolgt das Ziel, die Treibhausgasemissionen in Deutschland bis 2050 um 80 bis 95 % unter das Niveau von 1990 zu senken und damit einen Beitrag zum Schutz des Klimas zu leisten. Die Setzung von Zwischenzielen und der Einsatz von verschiedenen politischen Instrumenten tragen zur Erreichung dieses Ziels bei. Bis 2020 soll eine Reduktion von 40 % der Treibhausgasemissionen unter das Niveau von 1990 erreicht werden. Ferner hat die Bundesregierung im Rahmen des Energiekonzeptes beschlossen, den Primärenergieverbrauch gegenüber 2008 um 20 % bis 2020 und um 50 % bis 2050 zu senken. Für eine weitreichende Dekarbonisierung ist der Beitrag der Industrie in Form von stark reduzierten Emissionen unabdingbar. Eine Minderung der THG-Emissionen Deutschlands von 95 % bis 2050 verlangt auch vom Industriesektor eine ähnlich hohe Minderung.

Im Rahmen des Vorhabens, welches vom Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Zusammenarbeit mit dem Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik der RWTH Aachen University durchgeführt wird, soll die Erzeugung von Prozesswärme für Industriebranchen aus den Bereichen Metall- und Mineralindustrie sowie die Dampferzeugung als branchenübergreifende Technik mit dem Fokus einer zukünftigen Umstellung auf treibhausgasneutrale Prozesswärmeerzeugung bzw. „CO2-neutrale Prozesswärmeerzeugung“ untersucht werden. Dies bedeutet den realen Ersatz fossiler durch regenerativ erzeugte Endenergieträger wie EE-Strom oder PtG/PtL-Brennstoffe.

Ziele des Vorhabens sind die Ermittlung des aktuellen Standes der Technik sowie des weiteren Handlungsbedarfs im Bereich Forschung- und Entwicklung zum Einsatz CO2-neutraler Prozesswärmeanlagen für die jeweiligen Branchen und Anwendungsbereiche. Ein weiteres Ziel ist die Abschätzung der Wirtschaftlichkeit für exemplarische, besonders relevante Techniken. Zusätzlich sollen die ermittelten Techniken auf Basis von technischen, ökonomischen und ökologischen Kriterien bewertet werden, um erste möglichst ganzheitliche Empfehlungen für ihre zukünftige Anwendung abzuleiten. Abschließend werden auf Basis der erarbeiteten Erkenntnisse ein Gesamtbild des aktuellen Zustands sowie wesentliche Elemente einer Gesamtstrategie zum zukünftigen breiten Einsatz CO2-neutraler Prozesswärmeanlagen im Industriesektor erarbeitet.

Auftraggeber

Umweltbundesamt