Warum Deutschland eine Kohlenstoffmanagement-Strategie braucht
Nach dem Ausbruch des Krieges zwischen Russland und der Ukraine erklärte der deutsche Bundeskanzler Olaf Scholz, dass sich das Land an einem Zeitenwendeoder Wendepunkt. Um sich aus der Abhängigkeit von russischen Importen fossiler Energieträger zu befreien, kommt es in der Energiepolitik des Landes zu seismischen Verschiebungen mit neuen Vereinbarungen über Importe aus Förderländern wie Norwegen, den Vereinigten Arabischen Emiraten und Katar, um die Versorgung mit fossilem Gas sicherzustellen. Auch die EU und die USA haben ein Abkommen über die Einfuhr zusätzlicher LNG-Lieferungen ausgehandelt. Gleichzeitig steht Deutschland vor der enormen Aufgabe, die im Klimaschutzgesetz festgelegten Ziele einer Emissionsminderung von 65 % gegenüber 1990 bis 2030 und der Klimaneutralität bis 2045 zu erreichen. Um diese beiden Herausforderungen zu bewältigen, beschleunigt Deutschland seine Ziele für den Einsatz erneuerbarer Energien und hat bereits Vereinbarungen mit Produktionsländern über die Versorgung mit CO2-freie kraftstoffe wie Wasserstoff und Ammoniak getroffen. Eine Kohlenstoffmanagementstrategie für Deutschland ist ein notwendiger Bestandteil eines Übergangsplans, mit dem beide Ziele erreicht werden können.
Kohlenstoffmanagementtechnologien, zu denen CO2-abscheidung und Speicherung sowie Technologien mit negativen Emissionen wie direct air capture oder Bioenergie mit CO2-abscheidung und Speicherung gehören, können eine Schlüsselrolle bei der Dekarbonisierung verschiedener Anwendungen spielen. Insbesondere kann das Kohlenstoffmanagement eine wichtige Rolle bei der Produktion von kohlenstofffreien Brennstoffen wie Wasserstoff und Ammoniak spielen. Da Deutschland in eine neue Phase seiner Energiewende eintritt, wird das Kohlenstoffmanagement eine immer größere Rolle spielen, um sicherzustellen, dass seine Energiestrategie mit den deutschen Klima- und Energiesicherheitszielen vereinbar ist.
Die schiere Größe der Herausforderungen, die vor uns liegen, um die Abhängigkeit Deutschlands von russischen Energieimporten und seine Treibhausgasemissionen zu verringern, bedeutet, dass alle klimaneutralen Optionen auf dem Tisch liegen müssen. Wie Vizekanzler Robert Habeck bei den Überlegungen, wie diese Probleme gelöst werden können, beschrieben hat: "Es gibt keine Denk-Tabus". Das Erreichen der Klimaneutralität ohne Kohlenstoffmanagement wird nach den führenden Studien zum Erreichen des klimaneutralen Deutschlands im Jahr 2045 nicht möglich sein. Damit Deutschland seine Klimaziele erreichen kann, muss die Entwicklung und Umsetzung einer Kohlenstoffmanagement-Strategie als oberste Priorität angesehen werden.
Die Regierung ist bereits mehrere Verpflichtungen eingegangen, die ohne die Sicherstellung einer umfassenden Einführung des Kohlenstoffmanagements nur sehr schwer zu erreichen sein werden. Im Koalitionsvertrag hat sich die Regierung verpflichtet, regionale Dekarbonisierungscluster(Transformationscluster) zu fördern, eine Strategie für den Einsatz von Technologien zur Kohlenstoffabscheidung zu entwickeln und einen "technologieoffenen" Ansatz für die deutsche Wasserstoffwirtschaft beizubehalten.
Im Jahr 2019 kündigte die damalige Bundeskanzlerin Angela Merkel das Kohlenstoffmanagement als wichtigen Bestandteil der deutschen Dekarbonisierungsstrategie an. Fast drei Jahre später hat Europas größte Volkswirtschaft immer noch keine nennenswerten politischen Fortschritte bei der Unterstützung des Kohlenstoffmanagements gemacht, geschweige denn konkrete Projekte entwickelt. Doch trotz ihres Engagements für substanzielle Klimaschutzmaßnahmen hat der Ukraine-Konflikt gezeigt, dass ein robuster Ansatz für wirksame Klimaschutzmaßnahmen erforderlich ist, der ohne Kohlenstoffmanagement nicht erfolgreich sein wird. Wenn es der Regierung mit der Dekarbonisierung der gesamten Wirtschaft ernst ist, muss die Koalitionsregierung eine Strategie für das Kohlenstoffmanagement entwickeln, und zwar schnell.
Hier sind fünf Gründe, warum die Entwicklung einer Kohlenstoffmanagementstrategie eine wichtige Aufgabe für die neue Regierung ist:
1. Eine Carbon Management Strategie würde Deutschland helfen, realistische Klimaziele zu setzen
In den letzten Monaten haben vier wichtige Studien von führenden Modellierungsagenturen, Ariadne, Agora Energiewende, Deutsche Energie-Agentur (Dena) und dem Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. (BDI), analysiert, wie Deutschland bis 2045 netto null erreichen kann. Eine der wichtigsten Schlussfolgerungen dieser Studien ist, dass die Erreichung von Netto-Null bis 2045 in Deutschland die Nutzung von CO2-abscheidung und Speicherung, direct air capture und Bioenergie mit CO2-abscheidung und Speicherung erfordert.
Wie die Ariadne-Studie darlegt, müssen CO2-abscheidung und die Speicherung eine Schlüsselrolle bei der Reduzierung der CO2-Emissionen des Industriesektors im kommenden Jahrzehnt spielen. Im Jahr 2021 emittierte die deutsche Industrie nach Angaben von Agora Energiewende fast 180 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr . Um das Ziel der Klimaneutralität bis 2045 zu erreichen, müssen diese Emissionen bis 2030 auf 40 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr sinken. Während ein Teil davon durch Änderungen in den Stahl- und Zementherstellungsprozessen erreicht werden kann, müssen bis zu 30 % aller Stahl- und Zementherstellungsanlagen in Deutschland im Jahr 2030 mit CO2-abscheidung und Speicherung ausgestattet werden(Ariadne, S.138). Die Rolle von CO2-abscheidung und Speicherung in der deutschen Dekarbonisierungsstrategie ist ein klarer Konsenspunkt, wobei alle Studien zu dem Schluss kommen, dass bis 2030 zwischen 1-3 Millionen Tonnen CO2 pro Jahr abgeschieden und gespeichert werden müssen.
Während der größte Teil der Entwicklung vor 2030 auf die Abscheidung von CO2 aus punktuellen Emissionsquellen ausgerichtet sein wird, müssen Technologien zur Kohlenstoffabscheidung wie direct air capture und Bioenergie mit CO2-abscheidung und Speicherung bis 2045 in raschem Tempo ausgebaut werden. Die Schätzungen über die Menge an atmosphärischem CO2, die durch diese Technologien entfernt werden muss, gehen weit auseinander und reichen von 29 Millionen Tonnen pro Jahr bis hin zu 74 Millionen Tonnen pro Jahr.
2. Eine Kohlenstoffmanagementstrategie wird entscheidende Lücken in der bestehenden Dekarbonisierungsstrategie schließen
Da die Verringerung der Emissionen aus dem Industriesektor für die deutsche Dekarbonisierungsstrategie von entscheidender Bedeutung ist, obliegt es der Bundesregierung, Unterstützung und Aufsicht zu leisten. Während ein Großteil der erforderlichen Emissionsreduzierungen durch Maßnahmen wie Elektrifizierung oder Verbesserungen der Energieeffizienz erreicht werden kann, gibt es in einigen Sektoren erhebliche Emissionen aus chemischen Prozessen, die mit diesen Ansätzen nicht abgedeckt werden können. Darüber hinaus verringert die Förderung eines breiten Portfolios von Technologien das Risiko, dass eine Option nicht wie vorgesehen funktioniert.
Die Emissionen des Sektors sind zwar gesunken, aber nachweislich nicht schnell genug. Agora Energiewende fordert daher: "Um das Ziel für 2030 zu erreichen, ist ein schneller Einstieg in neue, klimaneutrale Produktionsverfahren notwendig, insbesondere in den energieintensiven Prozessindustrien."Einige dieser Technologien, wie CO2-abscheidung und Speicherung, werden von der Bundesregierung bisher nicht ermöglicht. Ohne Anreize oder regulatorische Maßnahmen haben die Emittenten wenig Grund, CO2-abscheidung und Speicherung einzusetzen. Die Technologie wird sich daher nur dann auf breiter Front durchsetzen, wenn es einen klaren Business Case gibt oder die Emittenten einfach gezwungen werden, die Technologie einzusetzen.
Hohe Kosten für die Technologie entstehen, weil konzentrierte CO2-Punktquellen häufig an weit verstreuten Standorten weit entfernt von einer wahrscheinlichen Offshore-Speicherstätte liegen. Abbildung 3 veranschaulicht die Schwierigkeiten, denen sich isolierte deutsche Industriestandorte gegenübersehen könnten, wenn sie CO2 ohne ein geplantes CO2-Transportnetz abscheiden. Da Deutschland derzeit nicht in der Lage ist, CO2 innerhalb seiner Grenzen zu speichern, haben selbst große Emittenten von Punktquellen, die CO2-abscheidung und Speicherung in ihrer Anlage einsetzen wollen, keine Möglichkeit, das abgeschiedene CO2 zu transportieren und zu speichern.
3. Eine starke Wasserstoffwirtschaft in Deutschland wird ein Kohlenstoffmanagement erfordern
Angesichts der bedeutenden Rolle, die Wasserstoff in den kommenden Jahrzehnten in der deutschen Wirtschaft spielen soll, ist es unwahrscheinlich, dass dieses Ziel ohne eine Strategie für das Kohlenstoffmanagement erreicht werden kann. Deutschland ist bereits jetzt der mit Abstand größte Wasserstoffverbraucher in der EU und produziert jährlich etwa 2,5 Millionen Tonnen grauen Wasserstoff. Ohne CO2-abscheidung und Speicherung wird es nicht möglich sein, diese bestehenden Anlagen zu dekarbonisieren, sie werden einfach unvermindert weiterlaufen. Die deutsche Regierung plant, den größten Teil ihres Wasserstoffbedarfs durch Elektrolyse zu decken, indem sie das derzeitige Ziel einer Elektrolyseurkapazität von 5 GW bis 2030 auf 10 GW verdoppelt. Dies ist sicherlich ein ehrgeiziges Ziel, wenn man bedenkt, dass die derzeitige Produktion von Wasserstoff aus der Elektrolyse praktisch bei Null liegt. Das Ziel wirft aber auch grundsätzlichere Fragen auf, wenn es um die Rolle des Wasserstoffs auf dem Weg Deutschlands zur Klimaneutralität geht, nämlich die Frage, wohin der neue Strom aus erneuerbaren Energien fließen soll. Darüber hinaus ist der Anteil der erneuerbaren Energien in Deutschland trotz eines drastischen Anstiegs der Preise im EU-Emissionshandelssystem bis 2021 um 5,4 % gesunken, während der Anteil der Kohlekraft um 20,8 % gestiegen ist, so Agora Energiewende. Da der Ausbau der erneuerbaren Energien einfach nicht schnell genug voranschreitet, stellt sich die Frage, ob der kostbare, neue und saubere Strom für die Erzeugung von Wasserstoff genutzt werden sollte oder ob er dazu verwendet werden sollte , den 40 %igen Anteil zu ersetzen, den Kohle und Kernenergie derzeit am deutschen Stromnetz haben, die beide vor 2030 auslaufen sollen.
Wenn Deutschland seinen Wasserstoffbedarf decken will, müssen andere Optionen auf den Tisch kommen. Wasserstoff kann bereits kommerziell aus fossilem Gas hergestellt werden, wobei Reformer Abscheidungsraten von 90 % oder mehr erreichen. Dies bietet eine saubere, alternative Möglichkeit, den für die industrielle Dekarbonisierung Deutschlands benötigten Wasserstoff zu produzieren. Wirtschafts- und Klimaminister Robert Habeck hat bereits zugegeben, dass der Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Energien im Stromsektor "eine Herkulesaufgabe für Deutschland" ist . Eine zusätzliche Belastung der erneuerbaren Energien, um auch den Wasserstoffbedarf Deutschlands zu decken, ist einfach ein zu großes Risiko. In der Tat hat sich die Regierung darauf verständigt, mit der norwegischen Regierung "die Nutzung von blauem Wasserstoff für eine Übergangszeit gemeinsam zu planen" und mit den Vereinigten Arabischen Emiraten "dieWasserstoffkooperation, einschließlich des blauen Wasserstoffs,auszubauen". Für die Dekarbonisierung des deutschen Industriesektors in den kommenden Jahren ist es von entscheidender Bedeutung, dass der benötigte saubere Wasserstoff aus anderen Energiequellen erzeugt werden kann. Um sicherzustellen, dass dies in einer Weise geschieht, die mit den deutschen Klimazielen vereinbar ist, ist eine Kohlenstoffmanagementstrategie unerlässlich.
4. Skalierung des Kohlenstoffmanagements verringert Risiken für die Energiewende
Die bedeutende Rolle, die das Kohlenstoffmanagement im deutschen Industriesektor spielen kann, bietet die Möglichkeit, die Risiken der Energiewende im Allgemeinen zu verringern. Damit Deutschland seine Ziele für den Anteil erneuerbarer Energien an der Stromversorgung von 80 % bis 2030 und 100 % bis 2035 erreichen kann, wird eine enorme Menge an industriellen Materialien benötigt. Die kohlenstoffarmen Materialien in ausreichender Menge zu produzieren, um die europäischen Klimaziele zu erreichen, wird sich als äußerst schwierig erweisen. Windturbinen beispielsweise bestehen zu mindestens 70 % aus Stahl, einem Industriezweig, der laut Agora Energiewende in Deutschland jedes Jahr für rund 55 Millionen Tonnen CO2-Emissionen verantwortlich ist. Bei der Herstellung von Windturbinen, die zur Erzeugung erneuerbarer Energien benötigt werden, sind Produktionskürzungen nicht machbar, zumal saubere Industriegüter in Europa für die Energiewende immer wichtiger werden.
Lösungen zur Dekarbonisierung von Stahl, wie CO2-abscheidung und Speicherung sowie sauberer Wasserstoff, existieren bereits. Wie CATF bereits analysiert hat, werden diese entscheidend sein, um sicherzustellen, dass die gesamte Wertschöpfungskette von Stromquellen wie Wind wirklich kohlenstoffarm ist. Das Beispiel des Werks Ijmuiden von Tata Steel in den Niederlanden zeigt die enormen Schwierigkeiten und Probleme, die mit grünem Wasserstoff als Königsweg für die Stahlindustrie verbunden sind. Um das Werk in Ijmuiden durch grünen Wasserstoff zu ersetzen, wären 6 GW Windkraft erforderlich - das entspricht fast der in den Niederlanden installierten Windkraftkapazität. Um die mit der Dekarbonisierung des deutschen Industriesektors und der Energiewende im Allgemeinen verbundenen Risiken so weit wie möglich zu reduzieren, ist ein Portfolio von Lösungen erforderlich, das auch ein Kohlenstoffmanagement umfasst.
5. Eine Strategie für das Kohlenstoffmanagement wird es Deutschland ermöglichen, sich an regionale Drehkreuze anzuschließen
In den letzten Jahren haben die Regierungen der Niederlande, des Vereinigten Königreichs, Norwegens und Dänemarks die Entwicklung von CO2-abscheidung und Speicherzentren unterstützt, wobei verschiedene kommerzielle Projekte in vollem Umfang in der Entwicklung sind. Einige dieser Projekte zielen darauf ab, Teil einer internationalen Kohlenstoffmanagement-Industrie zu werden. Projekte wie das norwegische Northern Lights-Projekt haben ausdrücklich klargestellt, dass sie ein offenes CO2-Speichergeschäft anstreben , in dem Emittenten aus ganz Nordeuropa ihr abgeschiedenes CO2 speichern können. Auch das Porthos-Projekt in den Niederlanden könnte angesichts der engen geografischen und wirtschaftlichen Beziehungen zwischen den beiden Ländern als Speicherstätte für in Deutschland abgeschiedenes CO2 dienen.
Wichtige Studien haben die Notwendigkeit eines Netzes aufgezeigt, das den Transport von CO2 sowohl innerhalb Deutschlands als auch für den Export ins Ausland ermöglicht. Dies wurde von einer Koalition aus Nichtregierungsorganisationen und führenden Vertretern der Industrie mit überwältigender Mehrheit unterstützt, die vor kurzem einen Aufruf zum Handeln für die Entwicklung eines grenzüberschreitenden CO2-Netzes im Gebiet Antwerpen-Rotterdam-Rhein-Ruhr gestartet hat. Der Aufruf zum Handeln ging einer Ankündigung der niederländischen Regierung voraus, eine Studie zur Entwicklung des Delta-Korridor-Projekts mitzufinanzieren, das CO2 von Nordrhein-Westfalen in die Niederlande transportieren würde. In der Tat hat die nordrhein-westfälische Landesregierung bereits eine eigene Kohlenstoffmanagementstrategie entwickelt, die eine Schlüsselrolle bei der Klimaneutralität des großen Industriesektors spielen wird. Die Strategie, die auf einer umfassenden Analyse des Wuppertal-Instituts beruht, setzt in hohem Maße auf den Transport von CO2 nach Norwegen und in die Niederlande zur Speicherung. Da in Deutschland keine CO2-Speicherstätten zur Verfügung stehen, müsste das abgeschiedene CO2 zur Speicherung ins Ausland transportiert werden. Die Entwicklung grenzüberschreitender Pipeline-Verbindungen wie der Delta-Korridor oder neuer, flächendeckender Pipeline-Netze in Deutschland, wie sie von Open Grid Europe geplant werden, sind hierfür unerlässlich.
Nach den Regeln des Londoner Protokolls kann die deutsche Industrie ihr CO2 jedoch nicht grenzüberschreitend zur Entsorgung auf See transportieren, während es für Emittenten keine klaren Möglichkeiten gibt, CO2 über Land zu transportieren. Ohne eine Strategie zur Entwicklung des Kohlenstoffmanagements läuft Deutschland Gefahr, bei der Schaffung einer klimaneutralen Industrie ins Stocken zu geraten und den Anschluss an eine wachsende Kohlenstoffmanagement-Industrie in Europa zu verpassen.
Angesichts der gut dokumentierten Versäumnisse bei der Entwicklung von CO2-abscheidung und Speicherprojekten in Deutschland ist eine umfassende Strategie der Bundesregierung erforderlich, um das Kohlenstoffmanagement fest auf die deutsche Klimaagenda zu setzen. Dabei geht es nicht um einen Strategieschwenk, denn die vorherige Bundesregierung hat erst 2019 ihre Absicht bekundet, CO2-abscheidung und Speichertechnologien zur Marktreife zu bringen. Stattdessen würde eine pragmatische Kohlenstoffmanagement-Strategie das übergeordnete Klimaziel vorantreiben, indem sie Deutschland eine bessere Chance gibt, seine Emissionen schnell genug zu reduzieren, indem es Lösungen wie das Kohlenstoffmanagement skaliert, um selbst dorthin zu gelangen.
Wenn Deutschland wirklich eine Zeitenwende in seiner Wirtschafts- und Klimapolitik erlebt, dann muss es sich auch der Tatsache bewusst werden, dass es seine Klimaziele ohne den Einsatz von Kohlenstoffmanagement nicht erreichen wird. Die neue Bundesregierung hat die einmalige Chance, eine erfolgreiche Dekarbonisierungsstrategie anzuführen (wo ihre Vorgänger versagt haben), indem sie die aufkeimende, aber dringend benötigte Kohlenstoffmanagement-Industrie angemessen politisch und finanziell unterstützt.
Dies ist der erste Teil einer zweiteiligen Blogserie über Kohlenstoffmanagement in Deutschland. Im zweiten Teil wird untersucht, was eine deutsche Kohlenstoffmanagement-Strategie beinhalten sollte.
