Nachhaltigkeit im Großanlagenbau - Innovative Lösungen der Industrie

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Vor dem Hintergrund der ambitionierten EU-Klimapolitik ist die Branche bestrebt, ihren Energieverbrauch und den Ausstoß klimarelevanter Gase signifikant zu senken.

Der Großanlagenbau ist Ausrüster vieler energie- und treibhausgasintensiver Industrien, zu denen etwa die Branchen Chemie, Energie, Papier, Stahl und Zement gehören. Aufgrund strenger werdender regulatorischer Vorgaben sind diese Sparten bestrebt, ihren Energieverbrauch und den Ausstoß klimarelevanter Gase signifikant zu senken.

In Europa geschieht dies vor dem Hintergrund einer ambitionierten Klima- und Energiepolitik, wonach die Treibhausgasemissionen bis 2030 um 40 % gegenüber 1990 sinken sollen und der Anteil von Energie aus erneuerbaren Quellen gleichzeitig auf mindestens 32,5 % steigen soll. Bis 2050 strebt die EU sogar weitgehende  Klimaneutralität an.

Dem im VDMA organisierten Großanlagenbau bieten sich dadurch Möglichkeiten, neue Angebote im Markt zu platzieren. Die Branche liefert vielfältige umwelttechnische Lösungen und befähigt ihre Kunden zu einer energie- und ressourcenschonenden Produktion. Der Großanlagenbau ist damit einer der Wegbereiter der Energiewende und ein zentraler Partner der Industrie bei der Erreichung globaler Klimaziele. Beispiele für die Leistungsfähigkeit des VDMA-Großanlagenbaus auf diesen Gebieten sind Anlagen für eine CO2-freie Energieerzeugung sowie besonders effiziente Verfahren zur Herstellung von Basischemikalien, mit denen sich der Energieverbrauch im Vergleich zu konventionellen Produktionsmethoden um mehr als 25 % senken lässt. 

Die Stromerzeugung auf erneuerbaren Energien verzeichnete 2019 das stärkste Wachstum aller Energieträger. Laut aktuellen Prognosen werden die Erneuerbaren bis 2028 den größten Beitrag zur weltweiten Elektrizitätserzeugung leisten. Ihr Anteil wird bis dahin von etwa 26 % auf 36 % steigen. Ein wesentlicher Grund für dieses Wachstum ist die Tatsache, dass die Installationskosten in diesem Segment bereits stark zurückgegangen sind und voraussichtlich weiter fallen werden. Dies spiegelt sich auch im Mix der Aufträge im internationalen Anlagenbau wider. Drei Viertel der Neuanlagen können den regenerativen Energien zugeordnet werden. Photovoltaik-Anlagen kommt dabei mit einem Zuwachs um 100 Gigawatt (GW) das größte Gewicht zu, gefolgt von Anlagen für die Energieerzeugung aus Wind- und Wasserkraft.

Ein Energiesystem, das zu großen Teilen auf erneuerbaren Energien basiert, bedarf allerdings zusätzlicher Vorkehrungen, um die Volatilität in der Erzeugung auszugleichen und somit Netzstabilität zu gewährleisten. Aktuell werden hierfür größtenteils Reservekapazitäten von fossilen Kraftwerken eingesetzt. Künftig sollen elektrische Speicher oder aus Wasserstoff erzeugtes synthetisches Erdgas vermehrt zur Verfügung stehen. So sieht etwa die Bundesregierung großes Potenzial in der Entwicklung von elektrochemischen Stromspeichern mittlerer Kapazität und hat für die weitere Erforschung dieser Technologie 2018 Fördermittel in Höhe von rund 25 Mio. € zur Verfügung gestellt. (vgl. Lagebericht Großanlagenbau 2019/2020, Seite 33 ff)

Gas als wichtiger Baustein der Energiewende Erdgas ist ein weiterer wichtiger Baustein einer nachhaltigen Energiewende. Der Energieträger hat einen relativ niedrigen CO2-Abdruck, ist vergleichsweise günstig und steht langfristig zur Verfügung. Gegenüber den meisten alternativen Methoden hat Gas darüber hinaus den Vorteil, dass die Stromerzeugung gut regelbar und grundlastfähig ist. Zwar wird davon ausgegangen, dass der Anteil von Erdgas an der weltweiten Stromerzeugung zwischen 2018 und 2028 leicht zurückgehen wird (von 23 % auf 22 %). In absoluten Zahlen ausgedrückt wird die Erzeugungsleistung von Gaskraftwerken jedoch voraussichtlich um rund 1.300 TWh zulegen (2018: 6101 TWh; 2028: 7401 TWh).

Die Branche entwickelt Technologien, um das Abfallprodukt Kohlendioxyd in einen industriellen Rohstoff umzuwandeln. Dieses „Carbon Capture and Usage“ genannte Verfahren, das im Labormaßstab bereits seine Feuertaufe bestanden hat, wird derzeit an verschiedenen Standorten in Pilotanlagen getestet. Andere Themen, bei denen der Großanlagenbau eine Führungsrolle beansprucht, sind der Bau von Recyclinganlagen zur Rückgewinnung von Metallen aus Elektroschrott, die Lieferung von Rauchreinigungssystemen, mit denen der Ausstoß von Schwefeldioxyd und Partikeln spürbar gesenkt werden kann und die Entwicklung von alternativen Brennstoffverfahren in der Zementindustrie, die signifikant zur Minderung von CO2-Emissionen beitragen.

Darüber hinaus liefert der Großanlagenbau auch Anlagen zur Erzeugung von Wasserstoff, der in der Energiewirtschaft der Zukunft als Stromspeicher und Energieträger eine zentrale Rolle spielen könnte. Auch Wasserstoff hat das Potenzial, zukünftig zum Gelingen der Energiewende beizutragen. So lässt sich in Power-to-Gas-Anlagen mittels Elektrolyse grüner Wasserstoff aus regenerativem Strom erzeugen, den man zumindest in Europa gut in den bestehenden Erdgasnetzen speichern und über Pipelines zu den Kraftwerken transportieren kann.

Alternativ besteht die Möglichkeit, Wasserstoff aus Erdgas zu gewinnen. Das bei der Umwandlung von Methan in Wasserstoff anfallende CO2 lässt sich auffangen und speichern. Für den Einstieg in eine solche Wasserstoffwirtschaft ist jedoch ein verlässlicher regulatorischer Rahmen erforderlich, den nur die Politik setzen kann. Die Anlagenbauer haben die notwendigen technologischen Voraussetzungen bereits geschaffen und stehen als kompetente Lösungsanbieter für eine nachhaltige Energiewende bereit.