Netto-Null als Business Case für die Chemieindustrie

Ob Kunststoffe für Autos, Düngemittel für die Landwirtschaft oder Arzneimittel – die Chemieindustrie liefert unverzichtbare Produkte, die aus unserem Alltag nicht wegzudenken sind. Doch der Sektor steht vor einer gewaltigen Herausforderung: Er ist einer der größten Verursacher von CO₂-Emissionen weltweit. Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zur Energiegewinnung und als Rohstoffquelle führt zu erheblichen Treibhausgasemissionen. Gleichzeitig wächst die Nachfrage nach chemischen Produkten stetig. Diese Entwicklung steht im Widerspruch zu den globalen Klimazielen, die eine drastische Reduktion der Emissionen fordern. 

Die Defossilisierung der Chemieindustrie ist mit Blick auf diese Implikationen dringend erforderlich. Unternehmen müssen neue Wege finden, um ihre Produktion nachhaltiger zu gestalten und gleichzeitig die steigende Nachfrage zu bedienen. Und das verlangt erhebliche Mittel: Einer Studie von PwC und der University of Technology Sydney (UTS) zufolge benötigt der Sektor bis 2040 Investitionen von bis zu 1 Billion US-Dollar und bis 2050 bis zu 3,3 Billionen US-Dollar für die Netto-Null-Transformation. Doch genau hier liegt auch eine große Chance: Durch den Einsatz erneuerbarer Energien, grüner Rohstoffe und die Elektrifizierung der Prozesse kann die Chemieindustrie nicht nur ihre Emissionen senken, sondern auch langfristig effizient sein und Kosten sparen.

Von fossilen Brennstoffen zu erneuerbaren Energien

Um CO₂-Emissionen zu senken, gibt es laut der Studie drei entscheidende Hebel: erneuerbare Energien für Wärmeprozesse, die Elektrifizierung und grüne Rohstoffe. Erneuerbare Energien bieten eine vielversprechende Möglichkeit, die CO₂-Emissionen in der Chemieproduktion zu reduzieren. Durch den Einsatz von elektrischen Dampferzeugern und Wärmepumpen, die mit Strom aus erneuerbaren Quellen betrieben werden, können Unternehmen die benötigte Prozesswärme nachhaltig erzeugen. 

Die Elektrifizierung der Produktionsprozesse ist ein zentrales Puzzleteil für die nachhaltige Transformation der Branche. Klassische Steamcracker, die bisher mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, müssen durch elektrische Steamcracker ersetzt werden. Diese nutzen Strom aus erneuerbaren Quellen und tragen so zur Reduktion der CO₂-Emissionen bei.

Der finale und sehr wesentliche Hebel ist die Nutzung grüner Rohstoffe. Anstelle von fossilen Rohstoffen wie Erdgas und Rohöl können Chemieunternehmen in vielen Fällen auf Biomasse und grünen Wasserstoff zurückgreifen. Ein Beispiel hierfür ist die Produktion von Ammoniak, das traditionell aus Erdgas gewonnen wird. Mithilfe von grünem Wasserstoff, der durch Elektrolyse mit erneuerbarer Energie erzeugt wird, können die Emissionen erheblich reduziert werden. Auch die Herstellung von Aromaten wie Benzol, Toluol und Xylol wird durch die Nutzung von Biomasse oder synthetischem Naphtha deutlich nachhaltiger. 

Langfristige Einsparungen durch nachhaltige Technologien

Die Marginal Abatement Cost Curves (MACCs) in der Studie zeigen, dass nachhaltige Produktionsmethoden nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich vorteilhaft sind. Diese Kurven verdeutlichen die Kosten und Einsparpotenziale verschiedener CO₂-Reduktionsmaßnahmen und wie sich diese über die Zeit entwickeln. 

Ein Beispiel hierfür ist die Elektrifizierung der Produktionsprozesse. Zu Beginn sind die Investitionen in elektrische Technologien hoch, doch die PwC-Studie zeigt, dass diese Kosten mit der Zeit deutlich sinken. Bis 2040 könnten die Emissionen aus elektrischen Prozessen nahezu vollständig eliminiert sein, was langfristig zu erheblichen Kosteneinsparungen führt. Die Elektrifizierung stellt somit eine wirtschaftlich attraktive Option dar, um die CO₂-Emissionen zu reduzieren. 

Ähnlich verhält es sich mit dem Einsatz von grünem Wasserstoff. Anfangs sind die Kosten für die Produktion und Nutzung von grünem Wasserstoff hoch. Doch die PwC-Studie zeigt, dass technologische Fortschritte und Skaleneffekte diese Kosten im Laufe der Zeit senken werden. Grüner Wasserstoff kann fossile Brennstoffe in der Produktion ersetzen und somit die CO₂-Emissionen drastisch vermindern. Langfristig führt dies zu erheblichen Kosteneinsparungen und macht die Investition wirtschaftlich sinnvoll.

Geringe Preissteigerung bei Endprodukten, großer Effekt für die Umwelt

Nachhaltige Produktionsmethoden haben in der Chemieindustrie nur einen geringen Einfluss auf die Preise vieler Endprodukte: Zu diesem Ergebnis kommt die aktuelle PwC-Studie. Eine entscheidende Erkenntnis, da sie die wirtschaftliche Machbarkeit der Defossilisierung unterstreicht. Grüne Chemikalien wie Methanol und Ethylen, die mit erneuerbaren Energien und grünen Rohstoffen hergestellt werden, verursachen nur minimale Preissteigerungen bei den Endprodukten. 

Beispielsweise führt der Einsatz von grünem Methanol in der Pharmaindustrie zu einer Preisänderung von lediglich 0,003 Prozent bei Ephedrin, während gleichzeitig eine Reduktion der CO₂-Emissionen um 5 Prozent erreicht wird. Ähnlich verhält es sich bei der Nutzung von grünem Ethylen in der Herstellung von Laufschuhen, wo die Preisänderung nur 0,3 Prozent beträgt, aber die Emissionen um 8 Prozent gesenkt werden. Diese geringen Preisänderungen verdeutlichen, dass nachhaltige Produktionsmethoden wirtschaftlich tragfähig sind, die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen nicht beeinträchtigen und sogar Umsatzsteigerungen durch grüne Premiumprodukte ermöglichen. 

Der Einfluss nachhaltiger Maßnahmen auf die Endproduktpreise ist somit begrenzt, während die Vorteile für die Umwelt und die Wirtschaft erheblich sind. Diese Erkenntnisse verdeutlichen, dass die Chemieindustrie durch den Einsatz erneuerbarer Energien, grüner Rohstoffe und die Elektrifizierung ihrer Prozesse eine Schlüsselrolle im nachhaltigen Wandel spielen kann. Nicht nur für sich selbst sondern für viele nachgelagerte Industrien.