Eine neue Studie, die in Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), der Dualen Hochschule Baden-Württemberg Heilbronn, der Technischen Universität München und der Hochschule Heilbronn entstanden ist, beleuchtet einen vielversprechenden Weg zur Dekarbonisierung energieintensiver Industrien mithilfe von Wasserstoff. Im Rahmen des Projekts „H2-Innovationslabor“, das von der Dieter Schwarz Stiftung unterstützt wird, wird das Beispiel eines Asphaltmischwerks in Heilbronn-Franken untersucht. Die Analyse beleuchtet, wie ein strategischer Übergang zu erneuerbarem Wasserstoff realisiert werden kann, indem technische, wirtschaftliche und infrastrukturelle Faktoren in Betracht gezogen werden.
Die Studie hebt die Herausforderungen hervor, mit denen die energieintensive Industrie konfrontiert ist. Angesichts steigender CO₂-Kosten, strenger Klimaziele und der bevorstehenden Stilllegung von Braunkohlekraftwerken sind innovative Lösungen gefragt. Timo Stöhr, Projektleiter am Fraunhofer IAO, betont die Bedeutung eines gut geplanten Transformationsprozesses: „Unsere Analyse verdeutlicht das enorme Potenzial von Wasserstoff. Ein strategisch geplanter und wirtschaftlich fundierter Übergang ist entscheidend, um Klimaschutz und Wettbewerbsfähigkeit miteinander zu vereinen.“
Die Möglichkeit, fossile Brennstoffe durch grünen Wasserstoff zu ersetzen, wird als zentrale Lösung dargestellt. Die Studie zeigt, dass die energieintensive Produktion in Asphaltmischwerken, die derzeit auf einen Brennstoffmix aus Braunkohlestaub und Erdgas angewiesen ist, durch den Einsatz von Wasserstoff nahezu emissionsfrei gestaltet werden kann. Die Umstellung auf Wasserstoff wird durch moderne Multielementbrenner erleichtert, die mit geringem Anpassungsaufwand implementiert werden können.
Allerdings ist für einen effektiven Betrieb eine zuverlässige Infrastruktur für die Wasserstoffversorgung und -speicherung erforderlich. Die Studie identifiziert die Notwendigkeit, diese Infrastruktur an den spezifischen Standort anzupassen, einschließlich kurzfristiger Containerlösungen und langfristiger Pipelineverbindungen. Zudem beleuchtet die Untersuchung die weitreichenden Auswirkungen der Transformation auf das industrielle Umfeld. Die Einführung von Wasserstoff zieht nicht nur technische Anpassungen nach sich, sondern hat auch wirtschaftliche und organisatorische Implikationen für Energieversorger, Logistikunternehmen, Genehmigungsbehörden und Investoren.
Um Risiken zu minimieren und gleichzeitig von den Chancen, die sich aus steigenden CO₂-Kosten und wachsenden Förderprogrammen ergeben, zu profitieren, benötigen Unternehmen eine klare strategische Ausrichtung. Die Studie entwickelt drei unterschiedliche Transformationspfade: einen direkten Umstieg auf Wasserstoff, ein Übergangsmodell über verflüssigtes Erdgas (LNG) und einen schrittweisen Umstieg über selektive Prozessschritte. Der direkte Umstieg auf Wasserstoff bietet die größte CO₂-Reduktion, erfordert jedoch beträchtliche Investitionen. Das Übergangsmodell hingegen verringert wirtschaftliche Risiken, indem es zunächst kostengünstigere Brennstoffe nutzt und gleichzeitig die Infrastruktur für die zukünftige Nutzung von Wasserstoff vorbereitet.
Die wirtschaftliche Analyse der Studie zeigt, dass Wasserstoff besonders rentabel wird, wenn die CO₂-Preise steigen und die Kosten für Wasserstoff sinken. Diese Erkenntnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer strategischen Planung und Anpassung, um die Herausforderungen der Dekarbonisierung zu bewältigen und gleichzeitig die Wettbewerbsfähigkeit der Unternehmen zu sichern.
Insgesamt liefert die Studie wertvolle Einsichten und Handlungsempfehlungen für die Industrie, die auf einen umweltfreundlicheren Betrieb hinarbeitet. Der Einsatz von Wasserstoff könnte nicht nur zur Reduzierung der CO₂-Emissionen beitragen, sondern auch ein entscheidender Schritt in Richtung einer nachhaltigen und zukunftsfähigen Industrie sein. Die Ergebnisse und Empfehlungen der Studie bieten einen fundierten Rahmen, um die Herausforderungen der Dekarbonisierung in energieintensiven Sektoren erfolgreich zu meistern.
Für detaillierte Informationen stehen die Ansprechpartner Timo Stöhr und Felix Zimmermann am Fraunhofer IAO zur Verfügung.
