KlimPro-Industrie – Vermeidung von klimaschädlichen Prozessemissionen in der Industrie

Die Bundesregierung hat sich in ihrem Klimaschutzplan das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2045 Treibhausgasneutralität zu erreichen. Die deutsche Industrie muss einen wichtigen Beitrag dazu leisten. Denn: Sie ist mit rund 24 Prozent der Treibhausgas-Emissionen der zweitgrößte Emittent in Deutschland.

In Branchen der Grundstoffindustrie, wie der Stahl- und Eisenerzeugung, der Zementindustrie oder der chemischen Industrie, sind prozessbedingte Treibhausgas-Emissionen nach heutigem Stand der Technik jedoch kaum vermeidbar. Diese sogenannten „direkten" Emissionen von klimarelevanten Gasen sollen mit Hilfe innovativer Technologien und Prozesse in Zukunft möglichst vermieden werden, sodass die Produktion wichtiger Grundstoffe in Deutschland CO₂-neutral werden kann. Dazu fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit der Maßnahme KlimPro-Industrie innovative Verfahren in diesem Sektor. So soll ein Reduktionseffekt bei den Treibhausgasen erzielt werden, der über die schrittweise Verbesserung von bestehenden Verfahren deutlich hinaus geht. Dafür soll die Entstehung des am häufigsten freigesetzten Treibhausgases, Kohlendioxid (CO₂), möglichst vollständig vermieden werden – ausgehend von sogenannten Carbon Direct Avoidance (CDA) Ansätzen. Wenn diese Ansätze in der Praxis nicht vollständig umsetzbar sind, kommen auch Möglichkeiten in Betracht, noch entstehendes CO₂ aufzufangen und stofflich zu verwerten (Carbon Capture and Use, CCU) oder dauerhaft zu speichern (Carbon Capture and Storage, CCS). Die Fördermaßnahme KlimPro-Industrie trägt auf diese Weise dazu bei, den wirtschaftlichen Erfolg und die Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Industrie auch unter den Bedingungen einer ambitionierten Klimaschutzpolitik zu erhalten.

Dazu bedarf es neuer Ansätze aus der anwendungsorientierten Forschung. In den geförderten Projekten der aktuell laufenden Forschungsphase liegt ein besonderer Fokus auf dem Umsetzungspotenzial, damit die erforschten Verfahren nachhaltig klimawirksam werden können. Dies betrifft deren Einsatzfähigkeit, die benötigte Infrastruktur sowie ihre Wirtschaftlichkeit im Wettbewerb. In den Projekten soll das konkrete Nutzungspotenzial der jeweiligen Technologie erarbeitet und so eine wichtige Voraussetzung für deren Weiterentwicklung zur Anwendungsreife in der Industrie erfüllt werden. Die Quantifizierung der Klimaschutzwirkung der Technologien ist ebenso Teil jedes einzelnen Projekts als auch der Fördermaßnahme insgesamt.

Diese Fördermaßnahme trägt zur Umsetzung des Klimaschutzplans 2050, der Zukunftsstrategie Forschung und Innovation der Bundesregierung sowie der FONA-Strategie des BMBF bei. Sie fördert Verbundprojekte, an denen Unternehmen der Grundstoffindustrie in Partnerschaft mit Hochschulen, außeruniversitären Forschungseinrichtungen und weiteren Organisationen arbeiten.

KlimPro-Industrie Phase II – Weiterentwicklung und Fortsetzung der KlimPro-Forschung

Für KlimPro-Industrie II stellt das Ministerium künftig zusätzliche Fördermittel bereit und wird Forschungsprojekte in allen Branchen der Grundstoffindustrie fördern. Damit wird weiterer Forschungsbedarf fokussiert angesprochen, unter anderen in den folgenden Themenfeldern:

• Elektrifizierung und Umstellung auf Wasserstoff als Brennstoff zur Wärmebereitstellung in Industrieprozessen,
• Erschließung fossil-freier Kohlenstoffquellen u. a. durch den Einsatz von Biomasse,
• Steigerung der Energieeffizienz von neuartigen Verfahrensansätzen,
• Verknüpfung von Wertschöpfungsketten verschiedener Industrien.

Bezogen auf die angesprochenen Branchen bestehen solche Potenziale beispielsweise in der Sekundärproduktion von Aluminium und anderen Nichteisen-Metallen wie beispielsweise Kupfer sowie beim Gießen von Schmelzprodukten daraus. In der mineralverarbeitenden Industrie kann ein bedeutender Beitrag zur Treibhausgasreduktion durch die Bereitstellung der erforderlichen Prozesswärme mittels alternativer Energieträger wie Wasserstoff oder biomassehaltige Brennstoffe geleistet werden. In der chemischen Industrie kann Kohlenstoff in der Zukunft durch mechanisches und chemisches Recycling, biogene Quellen oder CO₂ ersetzt werden. Durch die genannten Möglichkeiten, Erdöl und Erdgas zu ersetzen, kann eine Dekarbonisierung der Chemie erreicht und einhergehend der Weg zur Klimaneutralität geebnet werden.

KlimPro-Industrie – Phase I

Die 19 Forschungsprojekte der ersten Phase untersuchen unterschiedliche Methoden und entwickeln neue Verfahren zur Reduktion von Treibhausgas-Emissionen in den Branchen Chemie, Feuerfeste Erzeugnisse, Gas und Nicht-Eisen-Metalle, Glas, Keramik, Stahl und Zement. Die Forschungsthemen sind breit gefächert und reichen von Alternativen zur Beheizung von Glasschmelzwannen über die Nutzung alternativer Rohstoffe für die Zementherstellung bis zur Entwicklung innovativer Produkte einschließlich des Herstellungsverfahrens zur Steigerung der Energieeffizienz von industriellen Öfen. Neben den Forschungsprojekten unterstützt das Vernetzungs- und Transferprojekt „ReInvent" die BMBF-Fördermaßnahme KlimPro-Industrie. Das Begleitprojekt bietet Vernetzungsangebote für die Forschungsprojekte untereinander und mit ihrem Umfeld an. Eine professionelle Transferunterstützung und Öffentlichkeitsarbeit durch das Begleitprojekt bieten den Forschungsprojekten einen wichtigen Mehrwert und stärkt insgesamt die Wirksamkeit der Fördermaßnahme.