“Das CO2 reduzieren…”

Zweite Konferenz zur nachhaltigen Chemischen Konversion in der Industrie (Carbon2Chem®) -2-

Der zweite Tag der Carbon2Chem-Jahreskonferenz in Berlin am 12. und 13.11.2018 beschäftigte sich nach zweijähriger Laufzeit des Projekts mit den Zwischenergebnissen. Es ging vor allem um die nötige Systemintegration von Stahl- und chemischer Industrie, um die Methanolsynthese, um Wasserstoff und um Katalysatoren.

Thomas Marzi (Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT): Kohlendioxid, Biomasse und regenerativer Strom – Ressourcen einer neuen Kohlenstoffwirtschaft?

Der Abteilungsleiter Ideenfabrik und Gruppenleiter Low Carbon Economy im Fraunhofer UMSICHT begann mit dem Pariser Abkommen und der am 05.10.2016 verabschiedeten UN-Klimarahmenkonvention mit dem Ziel, der Begrenzung des Temperaturanstiegs auf “well below” 2 Grad, wenn nicht 1,5 °C – sowie Treibhausgas-Neztralität in der zweiten Jahrhunderthälfte (Gleichgewicht zwischen Emissionen und Aufnahme durch  CO2-Senken). Internatinaler Konsens sei es damals gewesen, “verwundbare Länder” zu unterstützen. Die EU will 2015 80-95 Propzent weniger CO2 emittieren als 1990. Dazu müsse der Anteil der Erneuerbaren an Strom, Wärme und Mobilität stark wachsen – bisher zeigtenm die Trends nicht alle in die richtige Richtung, am wenigsten im Verkehr:

Daraus folgt für Marzi die Notwendigkeit der Sektorenkopplung:

In einem Systemvergleich stellte er das gegenwärtige, kohlebasierte, dem von 2050 (auf Erneuerbarem Strom basierenden) gegenüber.

Der Klimaschutzplan der Bundesregierung fordere diesen Weg ein: 20950 müssten 55 Prozent Minderung gegenüber 1990 erreicht sein:

Das EU-Ziel sei Treibhausgasneutralität bis 2050, Dekarbonisierung,  besser Defossilisierung – wann welche Bereiche? Wichtig in diesem Zusammenenhang: Power-to-X. Dem gegenwärtigen System kohlenstoffbasierter Industriern Stahl, Zement, chemische Produkte stellte Marzi ein fiktives Produktionssystem ohne fossile Rohstoffe gegenüber – mit Wasserstoff als Reduktionsmittel.

Stahl soll dabei im Direktreduktionsverfahren über Methan hergestellt werden, ohne Koks und den Umweg über die flüssige Roheisenstufe (im Wirbelschicht-, Retorten-, Schachtofen- oder Drehrohrofen-Verfahren), auch direkte elektrische Abscheidung – Zementherstellung, CO2 wieder in Methan umwandeln. Um fossilfrei zu produzieren, brauche es allerdings mehrere Senken.

Er stellte das System einer klassischen Erdölraffinerie dem einer stromgeführten CO2-Raffinerie gegenüber, mit den Produkten Methanol, Ethanol (daraus Ethen und etwa Polyethylen), Propanol, Butanol, schließlich die höheren Alkohole.

Es gebe noch keine endgültigen Wirtschaftlichkeitskosten – aus einem Strompreis von 10 ct/kWh resultiere ein doppelter Preis wie bei der Produktion von Ethen aus Erdöl (2200 Euro pro Tonne), bei 5 ct koste eine Tonne Ethen bereits nur noch 1.100 Euro, das sei “schon konkurrenzfähig”.

Marzis Fazit:

Die potenziellen Überschüsse Erneuerbarer Energien reichen laut Marzi nicht aus, den enormen Strombedarf zu decken – es müsse extra Strom produziert werden.

  • “Energie- und Rohstofffragen sind miteinander verknüpft
  • Der Ersatz von fossilem Kohlenstoff in der Grundstoffindustrie erfordert regenerative Energie
  • Der Ausbau regenerativer Energien ist Grundvoraussetzung für eine Sektorenkopplung
  • Die Branchen Stahl, (Petro)Chemie und Zement sind über das Element Kohlenstoff verknüpft
  • Die benötigten Mengen regenerativer Energie sind so groß, dass nationale Lösungen nicht ausreichen werden.”

Folgt:  Teresa Wich (thyssenkrupp): Systemintegration von Stahl- und Chemieproduktion