• English
  • Deutsch
Facebook icon
LinkedIn icon
Twitter icon
YouTube icon
Header image Ecologic

Energy-intensive Industries

Energy-intensive Industries

Challenges and opportunities in energy transition

Für energieintensive Industrien ist die Umstellung auf eine klimaneutrale Produktionsform eine besondere Herausforderung, nicht nur wegen ihres großen CO2-Fußabdrucks, sondern auch, weil sie in Wertschöpfungsketten eingebettet sind, die noch immer überwiegend auf fossilen Rohstoffen basieren. Aber auch sie müssen bis 2050 Klimaneutralität erreichen und gleichzeitig die Transformation vorantreiben, indem sie wettbewerbsfähige Lösungen für saubere Technologien bereitstellen. In dieser Studie wird untersucht, wie energieintensive Industrien in Europa den Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft vollziehen und gleichzeitig ihre globale Wettbewerbsfähigkeit erhalten und im Idealfall verbessern können. Sie untersucht verschiedene Technologieoptionen, Politikkonzepte und Finanzinstrumente.

Seit langem wird befürchtet, dass Klimapolitik die globale Wettbewerbsfähigkeit energieintensiver Industrien (EII) in Europa beeinträchtigen und zu carbon leakage führen könnte. Da jedoch immer mehr Länder sich der Kohlenstoffpreisgestaltung zuwenden oder sich anderweitig zu klimapolitischen Maßnahmen verpflichten, ändert sich dieses Bild: In einer dekarbonisierenden Weltwirtschaft wird die Wettbewerbsfähigkeit zunehmend von der Fähigkeit bestimmt, Lösungen zu wettbewerbsfähigen Preisen, aber mit einem drastisch reduzierten CO2-Fußabdruck zu liefern.

Der Europäische Green Deal berücksichtigt dies. Darin skizziert die Kommission ihre Strategie zur Transformation der EU in eine ressourceneffiziente, wettbewerbsfähige und klimaneutrale Wirtschaft bis 2050. Damit dies gelingt, ist die Transformation der europäischen EII von zentraler Bedeutung. Hierfür werden Vorreiter benötigt, um bis 2030 kommerzielle Anwendungen bahnbrechender Technologien in wichtigen Industriesektoren zu entwickeln.

Die politische Reaktion auf die Corona-Krise bietet eine einzigartige Chance, die Investitionen für den Übergang der EII zur Kohlenstoffneutralität zu beschleunigen, da die Regierungen in ganz Europa milliardenschwere Konjunkturpakete zur Wiederankurbelung der wirtschaftlichen Entwicklung auflegen. Die Nutzung dieses Zeitfensters ist entscheidend, da ein Großteil der Investitionen für den Übergang zu einer klimaneutralen Wirtschaft in den 2020er Jahren getätigt werden muss. Im Gegensatz dazu müssen alle Investitionsanreize, die die derzeitigen Strukturen der EII zementieren, vermieden werden, da sie langfristig nur noch mehr stranded assets hervorbringen würden.

Bereits heute gibt es eine Reihe von Technologien, die zur Dekarbonisierung der europäischen EII beitragen können. Sie lassen sich in drei Kategorien einteilen:

  • Erstens können Energieeffizienzmaßnahmen und CCS die Emissionen von industriellen Produktionsprozessen verringern, ohne dass diese Prozesse grundlegend verändert werden.
  • Zweitens können fossile Brennstoffe, die derzeit im Produktionsprozess verwendet werden, durch erneuerbare Energiequellen oder aus erneuerbaren Energien gewonnene Brennstoffe ersetzt werden - dies betrifft Elektrifizierung, Biomasse, grünen Wasserstoff oder andere synthetische (Power-to-x) Brennstoffe.
  • Drittens gibt es für einige Produktionsprozesse die Möglichkeit, alternative Routen mit deutlich geringerem CO2-Fußabdruck zu entwickeln, wie z. B. CCU oder Prozessintensivierung.

Letzteres umfasst auch Schritte zur drastischen Reduzierung des Materialdurchsatzes oder zur Beendigung des Materialverbrauchs (Kreislaufwirtschaft). Viele dieser Technologien sind technologisch ausgereift, aber hohe Kapitalkosten im Vorfeld und höhere Betriebskosten stellen ein wirksames Hindernis für ihre Einführung dar. Die Entwicklung einer kohlenstoffneutralen Industrie ist jedoch nicht nur eine Frage der Beseitigung wirtschaftlicher Hindernisse für Investitionen in kohlenstoffarme Technologien - sie erfordert auch Anpassungen der bestehenden Energieinfrastruktur und die Sicherstellung, dass erneuerbare Energien (und abgeleitete Produkte) im erforderlichen Umfang bereitgestellt werden können.

Daher erfordert eine erfolgreiche Einführung dieser Technologien staatliche Interventionen mit intelligenten politischen Konzepten und angemessener finanzieller Unterstützung. Die folgenden Schritte sind entscheidend, um den Übergang der europäischen EII zur Kohlenstoffneutralität zu unterstützen:

  • Massive Investitionen in Strom aus Erneuerbaren und in Infrastruktur wie zum Beispiel Wasserstoffnetze
  • Öffentliche Gelder, um die Technologieentwicklung anzukurbeln
  • Schaffung von Nachfrage nach kohlenstoffneutralen Produkten durch öffentliche Beschaffung und Produktregulierung
  • Deutlich höhere CO2-Preise und carbon contracts for difference
  • Eine effektive carbon border adjustment tax

Zitiervorschlag

de Bruyn et al., S, Energy-intensive industries – Challenges and opportunities in energy transition,study for the committee on Industry, Research and Energy (ITRE), Policy Department for Economic, Scientific and Quality of Life Policies, European Parliament, Luxembourg, 2020.

Sprache
Englisch
Autor(en)
Sander de Bruyn (CE Delft)
Chris Jongsma (CE Delft)
Bettina Kampman (CE Delft)
Finanzierung
Verlag
Jahr
2020
ISBN
978-92-846-6794-9 (print), 978-92-846-6795-6 (pdf)
DOI
Umfang
91 S.
Projektnummer
70001
Inhaltsverzeichnis

1.    Introduction   
1.1.    Background   
1.2.    Aim of the study   
1.2.1.    Role of technology   
1.2.2.     Role of finance   
1.2.3.     Role of business   
1.3.    Delineation   
1.4.    Reading guide   
2.    State of play of the energy-intensive industries in Europe   
2.1.    Introduction   
2.2.    CO2 emissions and climate policy context for energy-intensive industries   
2.2.1.    CO2 emissions   
2.2.2.    Present regulation   
2.2.3.    Future climate policy context   
2.2.4.    High level group   
2.2.5.    European Parliament   
2.2.6.    Timelines European policies   
2.3.    Impacts on competitiveness   
2.3.1.    Present situation with respect to competitiveness   
2.3.2.    Present situation with respect to carbon leakage   
2.4.    Discussion and conclusions   
3.    Available technologies for energy-intensive industries in 2050   
3.1.    Introduction   
3.2.    Approach in identification of key technologies   
3.3.    Overview of main technologies   
3.3.1.    Energy efficiency   
3.3.2.    Technologies dealing with electrification   
3.3.3.    Technologies for deep geothermal energy   
3.3.4.    Technologies using biomass   
3.3.5.    Technologies using hydrogen   
3.3.6.    Technologies for Carbon Capture, Utilisation and Storage (CCUS)   
3.3.7.    Technologies dealing with process intensification (PI)   
3.3.8.    Technologies concerning the circular economy   
3.4.    Application of technologies in energy-intensive industries   
3.4.1.    Available technologies   
3.4.2.    Barriers to implementation   
3.4.3.    Alternatives routes   
3.5.    Interpretation and conclusions   
4.    Review of existing financial instruments   
4.1.    Introduction   
4.2.    Price instruments   
4.3.    Funding and investment instruments   
4.3.1.    Existing instruments   
4.3.2.    Analysis   
5.    Policy recommendations   
5.1.    Introduction   
5.2.    Policy instruments   
5.2.1.    Regulatory instruments and standardisation   
5.2.2.    Pricing instruments   
5.2.3.    Subsidy instruments   
5.3.    Policy roadmaps   
5.3.1.    Technology roadmap for industry   
5.3.2.    Investment roadmap for public and private sectors   
5.3.3.    Carbon pricing and costs roadmap   
6.    Conclusions   
REFERENCES   
Annex A.    Extensive overview of technologies   
Annex B.    Extensive overview of funding mechanisms   

Schlüsselwörter
Klimaneutralität, klimaneutrale Technologien, Energie, energieintensive Industrien, Wettbewerbsfähigkeit, Energiewende, Europa