Warum Verträge über Kohlenstoffdifferenzen die politische Maßnahme sein könnten, die Europa zur Dekarbonisierung der Industrie braucht

Die EU hat einen umfassenden Plan zur Erreichung ihrer Ziele im Rahmen des Pariser Abkommens aufgestellt und sich verpflichtet, bis 2050 netto null Treibhausgasemissionen zu erreichen.  

Die Dekarbonisierung der europäischen Industrie ist für das Erreichen dieser Ziele von entscheidender Bedeutung, da die Industrie nach Angaben des UNFCCC und der Europäischen Umweltagentur für etwa 22 % der Emissionen in der EU verantwortlich ist. Die Dekarbonisierung der Industrie ist auch eine Chance für Europa, die langfristige Wettbewerbsfähigkeit seines Industriesektors auf dem Weltmarkt zu sichern. 

Die Dekarbonisierung der Industrie ist jedoch alles andere als eine einfache Aufgabe, und je länger wir sie ignorieren, desto schwieriger wird sie werden. Die Dekarbonisierung der Schwerindustrie ist besonders schwierig, da viele Produktionsprozesse auf die Verbrennung fossiler Brennstoffe angewiesen sind, um hohe Temperaturen zu erzeugen, die mit Strom nur schwer oder gar nicht reproduzierbar sind. Andere Industrien setzen CO2 aus der Kernchemie des Prozesses frei - 60 % der Emissionen aus der Zementherstellung. Um die Emissionen deutlich zu reduzieren, sind Technologien wie CO2-abscheidung und Speicherung sowie emissionsarmer Wasserstoff von entscheidender Bedeutung. Der Einsatz dieser Technologien in ausreichendem Umfang ist jedoch bisher keine politische Priorität. 

Umfassende Klimapolitik muss Priorität haben 

Ein solider politischer Rahmen für die Innovation und den Einsatz kohlenstoffarmer Technologien ist ein wesentlicher Bestandteil jeder wirksamen klimaneutralen Strategie. Die rasche und großflächige Einführung von Klimaschutztechnologien ist nur möglich, wenn wir sie kommerziell vermarkten und dabei Kostensenkungen und den Aufbau der erforderlichen Infrastruktur erreichen.  

Die Überwindung kostenbedingter Hindernisse muss durch Learning-by-Searching (d. h. die Entwicklung von technologischen Spitzenlösungen), Learning-by-Doing (d. h. Kostensenkungen im Zusammenhang mit der Skalierung der Produktion und der Technologieentwicklung) und andere Innovationsprozesse erreicht werden, die die Kosten erheblich senken und die Vergleichbarkeit im Hinblick auf die wirtschaftliche Tragfähigkeit gewährleisten können. Aus diesem Grund müssen wir die Innovationspolitik, die die Einführung kohlenstoffarmer Technologien unterstützt, ausweiten und verbessern, mit dem letztendlichen Ziel, dass eine umfassende Klimapolitik die Einführung von Technologien vorantreiben kann. 

Um diese Kommerzialisierungslücke zu schließen, werden derzeit verschiedene politische Optionen vorgeschlagen: die EU-Taxonomie, der Mechanismus zur Anpassung der Kohlenstoffgrenzen (CBAM), die Überarbeitung der Leitlinien für staatliche Beihilfen im Energie- und Klimabereich und die EU-Energiesteuerrichtlinie sowie ein umweltfreundliches öffentliches Beschaffungswesen oder Kohlenstoffpreisuntergrenzen. 

Obwohl sich diese Optionen als potenziell sehr hilfreich erweisen können, um sektorübergreifende Emissionssenkungen zu ermöglichen, brauchen wir weitere gezielte Maßnahmen, um das Problem an seinem Kern zu packen: Es gibt derzeit keinen tragfähigen Business Case für kommerzielle Investitionen in einige kohlenstoffarme Technologien. Es sind zusätzliche Instrumente erforderlich, die zum einen die erforderlichen Innovationen fördern und unterstützen und zum anderen die erforderlichen Investitionen fördern.  

Einführung von Verträgen über Kohlenstoffdifferenzen 

Ein potenziell attraktives politisches Instrument, das erstmals von Helm und Hepburn (2005) beschrieben und von Richstein et al. (2017) empfohlen wurde, könnte darin bestehen, dass öffentliche Stellen "Carbon Contracts for Difference" (CCfDs) vergeben.  

Die Idee hinter CCfDs ist, dass die nationalen Regierungen langfristige Verträge anbieten, um die Differenz zwischen dem aktuellen Kohlenstoffpreis und den tatsächlichen_{CO2-Vermeidungskosten} zu bezahlen. 

Auf EU-Ebene plant die Kommission die Einführung von CCfDs als Teil ihres REPowerEU-Systems und ihrer vorgeschlagenen Überarbeitung des EU-Emissionshandelssystems (ETS), um die Umstellung der bestehenden Wasserstoffproduktion in industriellen Prozessen von Erdgas auf erneuerbare Energien und den Übergang zu wasserstoffbasierten Produktionsprozessen in Grundstoffindustrien wie der Stahlerzeugung zu unterstützen. 

Obwohl die Diskussion um CCfDs relativ neu ist, werden sie als eine der vielversprechendsten Optionen zur Dekarbonisierung der europäischen Industrie allgemein anerkannt. Politiker, Industrie und Wissenschaft erkennen sie als nützliche Überbrückungsinstrumente, um die Entwicklung dekarbonisierter Industriesektoren anzustoßen, ohne warten zu müssen, bis Europa politisch und wirtschaftlich bereit ist, höhere Kohlenstoffpreise zu akzeptieren, eine Prämie für kohlenstoffarme Produkte zu zahlen oder eine international ausgehandelte Reihe von Kohlenstoffgrenzanpassungen umzusetzen. 

Wie funktionieren Verträge über Kohlenstoffdifferenzen? 

CCfDs können ein wirksames und wirtschaftlich effizientes Instrument sein, um durch Anreize für die Einführung von Dekarbonisierungstechnologien Emissionsreduzierungen in verschiedenen Industriesektoren auszulösen. Während bestehende CfD-Regelungen (Contract for Difference) in erster Linie darauf ausgelegt sind, die Einführung einer kohlenstoffarmen Stromerzeugung in Verbindung mit bereits etablierten Technologien zu unterstützen, stellen CCfDs einen sektorübergreifenden, technologieoffenen Ansatz dar, der eine ausreichende Zielorientierung ermöglicht. 

Sie garantieren Investoren in innovative kohlenstoffarme Projekte einen stabilen Einkommensstrom aus Kohlenstoffeinsparungen, indem sie einen bestimmten Festpreis vorsehen, der die zusätzlichen Kosten der_{CO2-Emissionsreduzierung} über das derzeitige Marktniveau für Kohlenstoffpreise hinaus ausgleicht. Auf diese Weise decken die CCfDs die zusätzlichen Kosten für klimaschonende Produktionstechnologien und dienen als langfristiger Sicherheitsmechanismus für Investoren in einem unsicheren, im Entstehen begriffenen Markt. 

CCfDs können als politisches Instrument eingesetzt werden, um die Entwicklung von Märkten für kohlenstoffarmen Wasserstoff und Grundstoffe wie Stahl, Zement und Chemikalien anzustoßen, indem Verträge über die Differenz zwischen den tatsächlich anfallenden Kosten für die Emissionsreduzierung und dem Kohlenstoffpreis geschlossen werden, den die Hersteller zahlen würden, wenn sie an der herkömmlichen kohlenstoffreichen Produktion festhielten.  

Im Wesentlichen funktionieren sie ähnlich wie die derzeitigen Ausschreibungssysteme für erneuerbare Energien, aber anstatt die Differenz zwischen dem Strom-Ausgangspreis und dem Strommarktpreis zu zahlen, würde die öffentliche Gegenpartei die Differenz zwischen einem festen Wettbewerbspreis (CO2-Ausgangspreis) und dem tatsächlichen CO2-Referenzpreis im EU-Emissionshandelssystem zahlen. 

Bei einer CCfD vereinbaren also ein kommerzielles Unternehmen und eine öffentliche Einrichtung einen Kohlenstoff-Ausgangspreis (in €/t CO2 eq) für einen bestimmten Zeitraum. Liegt der tatsächliche variable Referenzpreis in jedem Jahr dieses Zeitraums unter dem vertraglich vereinbarten Preis, zahlt die öffentliche Gegenpartei dem Unternehmen/Investor die Differenz zwischen dem Basispreis und dem Referenzpreis (z. B. dem realisierten Durchschnittspreis für EU-Emissionshandelszertifikate). Liegt der tatsächliche Referenzpreis über dem vereinbarten Vertragspreis, entschädigt der gewerbliche Käufer den Vertragsverkäufer für die Differenz (siehe auch nachstehende Grafik). 

CCfDs schließen die Kostenlücke (in Verbindung mit den Kohlenstoffvermeidungskosten der Technologie) zwischen konventionellen und kohlenstoffarmen alternativen Technologien, indem sie den Investor für Kostenunterschiede zwischen einem kohlenstoffarmen Produkt und einem konventionellen kohlenstoffintensiven Produkt entschädigen.

Die Umstellung der Produktion von einer konventionellen, kohlenstoffintensiven Referenztechnologie auf eine kohlenstoffarme/kohlenstoffneutrale Technologie verursacht zusätzliche Kosten: Transformationskosten.

Werden diese Umwandlungskosten pro Tonne Rohstoff/Grundstoff (z.B. Stahl, Zement, etc.) umgelegt, ergeben sich zusätzliche Kosten (EUR/Trm). Zusätzliche Kosten für Investitionen (Δ CAPEX) müssen annualisiert und zusammen mit zusätzlichen Betriebskosten (Δ OPEX) auf die Produktionsmenge umgelegt werden. 

Die _{CO2-Vermeidungskosten} sind das Verhältnis zwischen den zusätzlichen Kosten (EUR/Trm) und der Kohlenstoffvermeidung, die sich aus der Umstellung der Produktion von einer Referenztechnologie [x] auf eine kohlenstoffarme Technologie [y] ergibt. 

Die durchschnittlichen_{CO2-Vermeidungskosten} bestimmen den Vertragspreis (CO2-Ausgangspreis). 

Auf dieser Grundlage schließen ein Unternehmen und eine öffentliche Einrichtung (z. B. eine nationale Regierung) einen Kohlenstoffdifferenzvertrag ab. 

Ein vereinfachtes Beispiel zur Veranschaulichung, wie CCfDs in der Praxis funktionieren können   Nehmen wir zwei energieintensive Industrieunternehmen, die in der EU Stahl produzieren.     Unternehmen X produziert Stahl mit konventioneller Technologie und hat Produktionskosten von 500 EUR pro Tonne und muss zusätzlich 75 EUR für Emissionszertifikate (50 EUR pro Tonne Kohlendioxid) für die im Produktionsprozess entstehenden Kohlendioxidemissionen aufwenden (1,5 Tonnen Kohlendioxid pro Tonne produzierten Stahls). Die gesamten Produktionskosten für Unternehmen X belaufen sich also auf 575 EUR pro Tonne Stahl.     Unternehmen Y verwendet eine (nahezu) CO2-neutrale Herstellungstechnologie (z. B. direkt reduziertes Eisen auf Basis von grünem Wasserstoff) und hat daher höhere Produktionskosten von 680 EUR pro Tonne. Um die Einführung dieser Technologie zu unterstützen, wurde ihm ein CCfD mit einer Laufzeit von 10 Jahren und einem CO2-Ausgangspreis von 120 EUR pro Tonne Kohlendioxid gewährt. Jedes Unternehmen produziert 1 Million Tonnen Stahl pro Jahr.    Da Unternehmen Y und die Regierung einen CCfD-Vertrag abgeschlossen haben, der die Differenz zwischen dem durchschnittlichen Marktpreis für Emissionszertifikate pro Jahr (50 EUR pro Tonne Kohlendioxid für das Ausgangsjahr) und dem vereinbarten Kohlenstoff-Ausgangspreis (oder den Kohlenstoffvermeidungskosten) ausgleicht, kann die jährliche Subvention für Unternehmen Y wie folgt berechnet werden (siehe auch Abbildung unten):  Quelle: Grafik auf Basis von Agora Energiewende, 2019    Basispreis für Kohlenstoff (120 EUR pro Tonne Kohlendioxid) abzüglich des durchschnittlichen Preises für Emissionszertifikate (50 EUR pro Tonne Kohlendioxid) = 70 x 1,5 Millionen (multipliziert mit 1,5 Millionen Tonnen vermiedenem Kohlenstoff aus der Produktion von 1 Million Tonnen Stahl pro Jahr) = 105 Millionen EUR.    Ein "Kohlenstoffpreisrisiko" in Höhe von 105 Mio. EUR wird aus der innovativen klimaschonenden Produktion von Unternehmen Y herausgenommen, so dass diese mit der konventionellen Produktionstechnologie von Unternehmen X kostenmäßig konkurrieren kann.     Spulen wir fünf Jahre vor und nehmen wir einen durchschnittlichen Preis für Emissionszertifikate von 100 EUR pro Tonne Kohlendioxid für die Hälfte der Vertragslaufzeit an (und gehen wir davon aus, dass alle anderen Parameter unverändert bleiben), dann würde sich die Zahlung an Unternehmen Y wie folgt reduzieren: Ausübungspreis für Kohlenstoff (120 EUR pro Tonne Kohlendioxid) minus durchschnittlicher Preis für Emissionszertifikate (100 EUR pro Tonne Kohlendioxid) = 20 x 1,5 Millionen (multipliziert mit 1,5 Millionen Tonnen vermiedenem Kohlenstoff aus der Produktion von 1 Million Tonnen Stahl pro Jahr) = 30 Millionen EUR.    Um die Kosten der Dekarbonisierung deutlich zu senken, besteht die beste Lösung darin, den Investoren einen vorhersehbaren Kohlenstoffpreis zu bieten, der ein breites Portfolio an kohlenstoffarmen Technologien unter gleichen Wettbewerbsbedingungen wie kohlenstoffreiche Technologien ermöglicht. Solange der Basispreis für Kohlenstoff auf einem angemessenen Niveau liegt, werden Vorabinvestitionen attraktiv.

Die Dekarbonisierung der europäischen Industrie, insbesondere der Grundstoffproduktion, ist von entscheidender Bedeutung, um das Ziel der Klimaneutralität zu erreichen. Da der Großteil der Emissionen vor allem aus Zement, Eisen, Stahl und einigen wenigen chemischen Rohstoffen stammt, müssen alle neuen Investitionen in diesen Industrien mit den Klimazielen der EU vereinbar sein. Carbon Contracts for Difference (CCfD) können das Instrument sein, das diese Investitionen direkt unterstützt, und sie bieten das Potenzial, die Lücke im derzeitigen politischen Rahmen zur Dekarbonisierung der energieintensiven Industrien Europas zu schließen. CCfDs sind auch deshalb von entscheidender Bedeutung, weil sie für eine Risiko- und Kostenteilung zwischen öffentlichen Verwaltungen und der Industrie sorgen und gleichzeitig das gemeinsame Ziel der industriellen Dekarbonisierung sicherstellen können. Letztlich liegt ihre Bedeutung in der Schaffung eines erfolgreichen Geschäftsumfelds für Investitionen in kohlenstoffarme Technologien in kommerziellem Maßstab, was eine Voraussetzung für Europas Weg zu einer tiefgreifenden industriellen Transformation ist, weshalb ihre rasche Umsetzung unerlässlich ist. 

Dies ist der erste Teil einer Serie von Beiträgen, die sich mit CCfDs befassen. Teil zwei finden Sie hier: Warum werden Carbon Contracts for Difference in Europa immer beliebter?