Am 12. Mai findet das German-Norwegian Industry Forum in Düsseldorf statt, zu dem führende Vertreterinnen und Vertreter aus der norwegischen und deutschen Industrie und Wirtschaft erwartet werden. In beiden Ländern steht die Industrie vor einer umfassenden Neuausrichtung, um das Ziel der Klimaneutralität in Europa bis 2050 erreichen zu können. In diesem Artikel sprechen wir mit einer Reihe von Experten über die Technologien und Lösungen, die in diesem Wandel benötigt werden.
Investitionsentscheidungen und Innovationsprozesse in der Industrie erfordern einen langen Atem. Deswegen ist es wichtig, dass bereits heute geplant wird, wie sich solche Lösungen bis 2050 hochfahren lassen. Es müssen Rahmenbedingungen und eine Infrastruktur geschaffen werden, die Investitionen und der Einführung von klimaverträglichen Technologien in der Industrie den Weg ebnen. Durch ihren starken Industriesektor haben Norwegen und Deutschland ähnliche Voraussetzungen. Beide Länder können einen entscheidenden Beitrag zur Umstellung Europas auf grüne Technologien leisten. In beiden Ländern gab es im Herbst einen Wechsel zu sozialdemokratisch geführten Regierungsbündnissen. Beide Regierungen betonen die europäische Dimension bei der Erreichung der Klimaziele. Das Frühjahr 2022 hat vor dem Hintergrund der russischen Invasion in der Ukraine gezeigt, wie wichtig eine gestärkte deutsch-norwegische Energie- und Industriepartnerschaft ist. Dies wurde durch die Besuche von Ministerpräsident Jonas Gahr Støre in Berlin im Januar und von Vizekanzler Dr. Robert Habeck in Oslo im März unterstrichen. Eine solche Partnerschaft muss durch eine enge Zusammenarbeit zwischen norwegischen und deutschen Unternehmen konkretisiert werden. Wir haben daher eine Gruppe von Teilnehmern des German-Norwegian Industry Forums gefragt, welche Rolle sie als Technologie- und Industrieunternehmen in einer solchen Partnerschaft spielen können.
Notwendigkeit großer Investitionen in emissionsarmen und -freien Wasserstoff für den industriellen Einsatz
Wasserstoff ist ein Schlüsselelement im Green Deal der EU und gilt als entscheidend für die europäische Industrie, um Emissionen aus industriellen Prozessen reduzieren und letztendlich eliminieren zu können. Bis 2050 wird durch Elektrolyse erzeugter Wasserstoff laut Hydrogen Europe 160 TWh für Hochtemperatur-Prozesswärme beitragen. Weitere 140 TWh können Kohle in der Stahlproduktion ersetzen. In Kombination mit abgeschiedenem Kohlenstoff oder Kohlenstoff aus Biomasse lassen sich mit 120 TWh Wasserstoff außerdem synthetische Rohstoffe für 40 Millionen Tonnen Chemikalien produzieren. Die Notwendigkeit der Skalierung industrieller Wasserstoffanwendungen wird auch in den 2020 veröffentlichten deutschen und norwegischen Wasserstoffstrategien deutlich.
Eines der Unternehmen, das in diesem Markt eine führende Position einnehmen will, ist das norwegische Energieunternehmen Equinor. Im Oktober 2021 kündigte das Unternehmen einen groß angelegten Investitionsplan für die grüne Industrie an. Grete Tveit, Senior Vice President Low Carbon Solutions, teilt ihre Gedanken darüber, welche Rolle Wasserstoff in ihrem Investitionsplan spielt.
„Equinor steigert seine Investitionen in erneuerbare Energien und kohlenstoffarme Lösungen erheblich. Bis zum Ende des Jahrzehnts werden 50 Prozent der jährlichen Kapitalinvestitionen von Equinor in erneuerbare Energien und kohlenstoffarme Lösungen fließen. Wenn man davon ausgeht, dass Equinor weiterhin jährlich rund 100 BNOK investiert, bedeutet dies 50 BNOK pro Jahr bis 2030 und einen Jahresdurchschnitt von rund 35 BNOK in diesem Jahrzehnt, vorbehaltlich der Investitionsmöglichkeiten in unserer Projektpipeline. Im Bereich der erneuerbaren und kohlenstoffarmen Energien wird Equinor vor allem in Offshore-Windkraft, Kohlenstoffabscheidung und -speicherung sowie grünen und blauen Wasserstoff investieren. Die Aufteilung der Investitionen wird von der Entwicklung der sich bietenden Möglichkeiten bestimmt.“
Die letzten Jahre waren geprägt von heftigen Diskussionen um die Farbe des Wasserstoffs. Im Mai wird die EU voraussichtlich ihre Definition vorlegen, was als erneuerbarer Wasserstoff anzusehen ist und welche Rolle konventionelles Gas spielen kann. Equinor ist sowohl in grünem als auch in blauem Wasserstoff aktiv. Grete Tveit erläutert warum:
„Wir bei Equinor sind der Meinung, dass Wasserstoff bei der grünen Umstellung wichtig sein wird. Wir sind auch davon überzeugt, dass es dringend erforderlich ist, 800 Millionen Tonnen der jährlichen globalen Emissionen aus grauem Wasserstoff durch kohlenstoffarmen oder erneuerbaren Wasserstoff zu reduzieren. Um eine vollständige Umstellung von grauem Wasserstoff zu erreichen und zwischen 10 und 15 Prozent des Primärenergiebedarfs durch emissionsarmen und emissionsfreien Wasserstoff decken zu können, braucht die Welt zusätzlich zu erneuerbarem Wasserstoff kohlenstoffarmen Wasserstoff aus dekarbonisiertem Erdgas.“
Sie fügt hinzu:
„Die Nachfrage nach erneuerbarer Energie ist groß und sollte in erster Linie zur direkten Elektrifizierung genutzt werden. Da mehr erneuerbarer Strom verfügbar wird und die Kosten für grünen Wasserstoff sinken, gehen wir davon aus, dass grüner Wasserstoff die vorherrschende Form von Wasserstoff werden wird. Blauer Wasserstoff wird jedoch benötigt, um die Wasserstoffwirtschaft anzukurbeln und zu verbessern, indem die schrittweise Einführung größerer Mengen von erneuerbarem Wasserstoff unterstützt und erleichtert wird.“
Nicht nur die großen Energie- und Industrieunternehmen sind dabei, auf eine Wasserstoffwirtschaft umzusteigen. Norwegen baut auch ein Ökosystem innovativer neuer Unternehmen auf, die klimafreundliche Technologielösungen für die industrielle Nutzung von emissionsarmem und emissionsfreiem Wasserstoff liefern. ZEG Power ist ein solches junges, norwegisches Technologieunternehmen, das Lösungen für die klimafreundliche Wasserstofferzeugung aus Gas mit integrierter Kohlenstoffabscheidung liefert. Auf die Frage, was der Schlüssel zum Erfolg für ZEG ist, um als Wasserstoffunternehmen erfolgreich zu sein, antwortet Kathrine Ryengen, CCO, ZEG:
„Erstens sind Industriestandorte mit Zugang zu Erdgas und Strom von entscheidender Bedeutung. Vorzugsweise sollten sie auch Zugang zur CO2-Speicherung oder zu Möglichkeiten des CO2-Transports und der CO2-Speicherung sowie Zugang zu anderen wichtigen Infrastrukturen wie CO2-Verflüssigung, Wasserstoffkompression und/oder -verflüssigung und Möglichkeiten der Anbindung an die Infrastruktur haben. Der zweite Punkt ist der Kunde. Es muss eine Möglichkeit für den Wasserstoffexport oder einen lokalen Markt für die Wasserstoffnutzung geben. Kunden und Partner sind der Schlüssel für die Vergrößerung und den weltweiten Einsatz der Technologie. Bei einer neuen Technologie in einem teilweise neuen Markt muss Risikokapital zur Verfügung stehen. Und schließlich müssen wir natürlich eine erstklassige Organisation aufbauen.“
Wasserstoff-Hubs, die neue und klimafreundliche Industrien ermöglichen
Die Technologie von ZEG Power wird im CCB Energy Park in Kollsnes in Øygarden, ca. eine Autostunde von Bergen an der norwegischen Westküste entfernt, genutzt. Die Strategie des CCB Energy Park ist es, die Ansiedlung neuer und klimafreundlicher Industrien zu erleichtern. CCB möchte Unternehmen anziehen, die zum grünen Wandel beitragen können, die aber auch untereinander Synergien erzielen können. Wasserstoff ist eine dieser Industrien, es gibt auch Biomasse, Kohlenstoffabscheidung und CCU. Laut Ronny Haufe, Geschäftsführer bei CCB Energy und H2-Produktion, bestehen an dieser Schnittstelle große Chancen für die Weiterentwicklung des Energieparks mit neuen Industrieansiedlungen:
„Wir haben möglicherweise Europas strategischsten Standort für die klimafreundliche Wasserstoffproduktion, mit Zugang zu Land direkt neben dem Feld von Northern Lights für die CO2-Speicherung unter Wasser. Wir haben Zugang zu reinem Erdgas mit geringen Methanemissionen und relativ günstigem Strom. Wir haben auch gute Vertriebsmöglichkeiten sowohl an Land als auch auf See sowie Zugang zu Vertriebszentren entlang der norwegischen Küste durch unsere Beteiligung an anderen Unternehmen.“
Trotz einer sehr guten Ausgangslage und Möglichkeiten zur Weiterentwicklung des Energieparks als Industriestandort sind mit einer grünen Industriewende auch Herausforderungen verbunden. Ronny Haufe spricht über ihre Herausforderungen:
„Erstens sind die Wertschöpfungskette und der Markt noch nicht ausgereift – wir brauchen First Mover. Zweitens muss die wichtigste Infrastruktur vorhanden sein, sowohl für den lokalen Markt als auch für den Export von Wasserstoff aus Norwegen. Auch in Norwegen konzentrieren sich öffentliche Förderprogramme mehr oder weniger auf Technologie und Innovation, während es der Förderung des Aufbaus von Infrastruktur für eine umfassende Wertschöpfungskette an entsprechender Unterstützung mangelt. Darüber hinaus kann es eine Herausforderung sein, den Energiepark und alle damit verbundenen Interessengruppen mit ausreichend Strom zu versorgen.“
Das Potenzial für Synergien zwischen den einzelnen Branchen bietet auch Möglichkeiten für neue Wege, zum Beispiel sowohl neue als auch alte Prozesstechnologien auf neue Weise anzuwenden. Linde hat sich zum Ziel gesetzt, die eigenen Treibhausgasemissionen von 2021 bis 2035 um 35 Prozent zu reduzieren. Mehr als 1/3 des Entwicklungsbudgets und mehr als 1 Milliarde Dollar werden in die Entwicklung und Verbesserung von Dekarbonisierungslösungen investiert. Roland Thalhammer, Senior Project Manager Sales Linde Engineering, spricht darüber, was das Unternehmen zur Entwicklung einer klimafreundlichen Industrie beitragen kann:
„Linde bietet mit seinem Portfolio an Produkten und Engineering Lösungen ein sehr breites Spektrum für die Wasserstoffwirtschaft. Von Bau, Engineering und Betrieb von grünen und blauen Synthesegas-, Wasserstoff-, Methanol- und Ammoniakanlagen, von Elektrolyseuren bis zur CO2 Entfernung mittels Rauchgaswäschen oder adsorptiven Verfahren für die Dekarbonisierung von Industrieanlagen bis zu Wasserstoffverflüssigung und -Tankstellen. Darüber hinaus bietet Linde zahlreiche Verfahren zur Wasserstoffabtrennung/Aufreinigung an. Linde bietet mit seinen Technologien zahlreiche Lösungen für ein nachhaltiges CO2 Management zur Reduktion der Treibhausgasemissionen. Hierzu zählen die kontinuierliche Verbesserung von industriellen Prozessen mit höheren Wirkungsgraden, Elektrifizierung von Prozessen, Produktion, Verarbeitung und Transport von Wasserstoff sowie die Abtrennung und Verarbeitung von CO2.“
Auf die Frage, in welchen Bereichen die norwegisch-deutsche Industriekooperation zur schnelleren Entwicklung von Wertschöpfungsketten für Wasserstoff und CO2 beitragen kann, antwortet Roland Thalhammer:
„Norwegen bietet einen hochentwickelten Industrie- und Rohstoffsektor mit etablierten und innovativen Unternehmen. Regenerative Stromerzeugung und die Optionen zur Sequestrierung von CO2 sind dabei wesentliche Vorteile des Standortes. Deutschland bietet mit führenden Industrieanwendern und einem großen Verbrauchermarkt gute Möglichkeiten für Anwendung und Investition in nachhaltige Produkte. Für die Produktion von grünem und blauem Wasserstoff und Ammoniak bietet Norwegen sehr gute Voraussetzungen. Deutschland hat dafür sowohl leistungsstarke Unternehmen und technische Lösungen als auch einen großen Markt.“
Kein CO2-Management, keine Netto-Null
Auch bei einer weitgehenden Einführung von Wasserstoff in der europäischen Industrie werden bis 2050 noch industrielle Prozessemissionen anfallen, die nicht durch den Ersatz fossiler Brennstoffe durch erneuerbare Inputfaktoren eliminiert werden können.Die von der EU angestrebte Klimaneutralität erfordert bis 2050 voraussichtlich die Abscheidung von 200 bis 500 Millionen Tonnen CO2. Das CO2 kann anschließend zur Herstellung von synthetischen Kraftstoffen, Kunststoffen, Gummi, Chemikalien und anderen auf CO2 als Rohstoff angewiesenen Materialien verwendet werden, auch wenn eine vollständige und gut funktionierende Kreislaufwirtschaft den ökologischen Fußabdruck bis zum Ende der Produktlebensdauer minimiert hat. Das abgeschiedene CO2 kann auch dauerhaft in geologischen Formationen oder in neuen, langlebigen Produkten gespeichert werden und damit bis 2050 zur industriellen Entfernung (Carbon Removals) von bis zu 200 Tonnen CO2 beitragen.
Mit seinem Langskip-Projekt und Northern Lights hat sich Norwegen seinerseits dafür eingesetzt, eine Infrastruktur für CO2-Abscheidung, -Transport und -Speicherung im Industriemaßstab aufzubauen. Diese beiden Projekte stellen eine vollständige Wertschöpfungskette für CO2 bereit: von der Abscheidung über den Transport bis hin zur Speicherung in der Nordsee. Einer der Partner des Langskip-Projekts ist Heidelberg Cement, das über seine norwegische Tochtergesellschaft Norcem die CO2-Abscheidung in seinem Zementwerk in Brevik durchführen wird.
„Eines der wichtigsten Ziele der Etablierung von Langskip ist es zu zeigen, dass es möglich ist, eine Erfassungs- und Speicherlösung in der Industrie zu etablieren: CCS ist eine realistische Alternative! Wenn das Brevik-Projekt zeit- und planmäßig durchgeführt wird, ist dies das beste Argument für die Durchführung weiterer Projekte“, erläutert Per Brevik, Director Alt. Fuels HeidelbergCement. „Die Kosten werden durch den Wettbewerb sukzessive gesenkt, wenn mehr Alternativen verfügbar sind, und ich bin mir sicher, dass die Industrie sowohl in Skandinavien, Deutschland als auch im restlichen Europa gute Lösungen finden wird, die dazu beitragen“, erklärt Per Brevik, Director Alt. Fuels i Heidelberg Zement.
Auf die Frage nach den wichtigsten Rahmenbedingungen für die Zementindustrie antwortet Brevik:
„Damit die Zementindustrie in Norwegen, Deutschland und Europa eine wichtige Rolle spielen kann, ist es entscheidend, dass die Rahmenbedingungen nicht so gestaltet sind, dass wir von Lieferungen aus Ländern mit niedrigeren Anforderungen als denen, die wir erfüllen, übertroffen werden. Unsere Produkte sind sehr wichtig für die Entwicklung einer nachhaltigen Gesellschaft. Der Fokus auf kohlenstoffarme Produkte ist wichtig, und wir dürfen nicht riskieren, dass Industrieprodukte aufgrund der Rahmenbedingungen überholt werden. Grundsätzlich sind wir für Freihandel, aber es müssen Mechanismen entwickelt werden, die genau diese Bedingungen berücksichtigen. Ohne direkt Stellung zu beziehen, ist dies Teil des Zwecks des EU-Vorschlags für einen Carbon Border Adjustment Mechanism (CBAM).“
Er fügt hinzu:
„Die größte Herausforderung der Zukunft wird es sein, gute Lösungen für die Lagerung zu finden. Northern Lights baut eine Infrastruktur auf und mehrere konkurrierende Lösungen werden etabliert. Es ist wichtig, die Kosten auf einem angemessenen Niveau zu halten. Außerdem müssen Lösungen entwickelt werden, um das abgeschiedene CO2 zu den Speicherorten zu transportieren. Hier kann man sich mehrere Möglichkeiten vorstellen, aber dies wird ein entscheidendes Element sein, um gute, nachhaltige Lösungen zu erreichen.“
Norwegen hat die weltweite Führung in der CCS-Technologie inne, seit Sleipner 1996 das erste norwegische Erdölfeld mit permanenter CO2-Speicherung wurde. Basierend auf den Erfahrungen mit CCS auf dem norwegischen Festlandsockel wurde Aker Carbon Capture im Jahr 2020 als reines Unternehmen für die Kohlenstoffabscheidung gegründet. Das Unternehmen investiert jährlich mehr als 10 Millionen Euro in die Forschung und Weiterentwicklung seiner Produkte und Dienstleistungen. Der Service „Carbon Capture as a Service“ des Unternehmens bietet nicht nur die CO2-Abscheidung für Unternehmen mit mittleren bis großen Emissionen, sondern deckt die gesamte Wertschöpfungskette von der Abscheidung über die Verflüssigung und den Transport bis hin zur dauerhaften Speicherung auf Basis eines Pro-Tonnen-Modells ab. Die enge Zusammenarbeit mit Transport- und Speicheranbietern wie Northern Lights, Dan Unity / Carbfix, Greensands und Hoegh Altera wird dazu beitragen, dem Kunden die CO2-Abscheidung zu erleichtern.
Auf die Frage, welche Anwendungsbereiche jetzt in der Startphase des Marktes am wichtigsten sind, antwortet Jon Christopher Knudsen, Chief Commercial Officer:
„Aufgrund seiner langjährigen Präsenz in Branchen wie der Zement- und der Abfallverwertungsindustrie hat Aker Carbon Capture großes Interesse aus diesen Segmenten erfahren. Aker Carbon Capture hat ein starkes Projektportfolio aufgebaut, wie z. B. die Lieferung der ersten CO2-Abscheidungsanlage für HeidelbergCement NORCEM in Brevik, Norwegen, das Front-End-Engineering-Projekt für BP in Zusammenarbeit mit Siemes Energy für die Abscheidung aus großen Gasturbinen im Rahmen des Net Zero Teeside-Projekts und die Implementierung der modularen Just Catch-Technologie für die Müllverbrennungsanlage Twence in den Niederlanden. Das Unternehmen baut sein Projekt- und Branchenportfolio weiter aus. Im letzten Jahr wurden die Tests und der Marktansatz auf die Produktion von blauem Wasserstoff und die Abscheidung von CO2 aus der Prozessindustrie ausgeweitet. Im letzteren Fall plant Aker Carbon Capture noch in diesem Jahr einen Großversuch im Werk Mo in Rana des großen Industrieunternehmens Elkem. Während das Big Catch-Angebot für große Emittenten gedacht ist, richtet sich das Carbon Capture as a Service-Angebot an Unternehmen mit einigen hunderttausend Tonnen CO2 pro Jahr oder an solche, die im mittleren Maßstab beginnen möchten. Durch den Einsatz der modularen Just Catch-Technologie in Verbindung mit einem innovativen Geschäftsmodell, das auf der Bezahlung pro Tonne CO2 basiert, werden die Einstiegshürden für Emittenten gesenkt und die Komplexität der gesamten Wertschöpfungskette verringert.“
Auf die Frage, welche Rolle die CO2-Abscheidung für Deutschland und die deutsche Industrie spielen kann, fährt Jon Christopher Knudsen fort:
„Da die Energiesicherheit jetzt noch wichtiger wird, öffnet sich der Markt für eine schnelle Dekarbonisierung. Unsere globale Partnerschaft mit Siemens Energy auf dem Gebiet der Gasverstromung schreitet noch schneller voran, aber wir sehen auch, dass große Industrieunternehmen jetzt prüfen, wie die Kombination aus blauer Wasserstoffproduktion und CO2-Management in großen deutschen Zentren die Umsetzung beschleunigen kann. Ein Schlüsselfaktor wird hier die Investition in Pipelines sein, wie wir sie in den Niederlanden und in Belgien mit Anschluss an Deutschland geplant haben.“
Während den Debatten um CCS als Lösung für Deutschlands Kohlekraftwerke Anfang der 2000er Jahre gab es Widerstand gegen die deutsche CO2-Speicherung. Ein Teil des Widerstandes beruht weiterhin auf der Befürchtung, dass CO2 in kleineren oder größeren Mengen austreten und sowohl das Ökosystem als auch das Klima nachhaltig schädigen könnte. Wie kann sichergestellt werden, dass keine Leckage auftritt? Wie wird im Fall der Fälle sicherestellt, dass Schäden minimiert werden? Wir haben Grete Tveit von Equinor gefragt.
„In den vergangenen 25 Jahren haben wir mehr als 26 Millionen Tonnen CO2 in speziellen Speicherbecken zwischen 1 000 und 2 000 Metern unter dem Meeresboden der Nordsee und der Barentssee sicher gelagert. Die Speicherbecken werden sorgfältig ausgewählt und müssen unbedingt ein Deckgestein unmittelbar über dem Speicherbecken haben, das undurchlässig ist. Das heißt, es wirkt wie eine Kappe oder Dichtung, die ein Durchsickern des CO2 unmöglich macht. Weitere tausend oder mehr Meter Sedimentgestein und Sandschichten über dem Deckgestein sind zusätzliche Barrieren für das Austreten oder die Leckage. Die seismische Überwachung der Lagerstätte zeigt uns genau, wo sich das injizierte CO2 befindet, und bisher wurden keine Leckagen aus unseren Speichern festgestellt. Wir überwachen auch den Druck in jedem Speicher, um festzustellen, ob sich die Lagerstätte wie erwartet verhält. Wenn der Druck über bestimmte Schwellenwerte steigt, können wir die Injektion stoppen und unsere CO2-Injektionen in ein anderes Reservoir verlagern. Unsere Speichervorgänge erfolgen in Übereinstimmung mit den EU- und nationalen Speichervorschriften, und wir teilen unsere Speicher- und Überwachungsdaten mit Wissenschaftlern und Forschern in unserem Bestreben, bewährte Verfahren für die Speichersicherheit zu nutzen. Die norwegische Erdöldirektion (NPD) ist die Behörde, die für das Ressourcenmanagement auf dem norwegischen Festlandsockel (NCS) zuständig ist. Zu ihren Aufgaben gehört auch die Überwachung der Integrität und Sicherheit von CO2-Speichern. Kürzlich hat die NPD eine neue Lizenzierungsrunde für CO2-Speicher ausgeschrieben, und es wird erwartet, dass die Zuschläge im Laufe dieses Jahres erteilt werden.“
Deutsch-norwegische Industriepartnerschaft
Die Signale und Wünsche, die die Regierungen der beiden Länder geäußert haben, werfen eine Reihe von Fragen auf. Diese Fragen werden auf dem German-Norwegian Industry-Forum im Mai diskutiert werden: Was kann eine Industriepartnerschaft bedeuten? Welche industriellen Partnerschaften zwischen Norwegen und Deutschland können zu einem zügigeren Hochlauf von klimaverträglichen Technologien für die Industrie beitragen?
Weitere Informationen und die Anmeldung finden Sie hier.