Schlussbericht IND-E - Dekarbonisierungs- und Elektrifizierungspotentiale in der deutschen Industrie - Daten, Akteure und Modelle; Teilvorhaben Akteursanalyse, Gesamtsystempfade und lokale Systemeffekte

Abstract

Das Projekt IND-E „Dekarbonisierungs- und Elektrifizierungspotentiale in der deutschen Industrie – Daten, Akteure und Modelle“ analysiert in dem Teilvorhaben „Akteursanalyse, Gesamtsystempfade und lokale Systemeffekte“ Dekarbonisierungsstrategien für Industrieunternehmen. Hierbei wird zum einen das nationale Energiesystemmodell REMod dahingehend weiterentwickelt, dass einzelne energieintensive Branchen und deren Prozesse individuell in der Gesamtsystemoptimierung berücksichtigt werden. Neben den Energieintensiven Branchen wird der gesamte Industriesektor im Modell abgebildet, wobei sowohl energiebedingte als auch prozessbedinge Emissionen sowie Negative Emissionstechnologien betrachtet werden. Aus einer Einzelunternehmenssicht wird zudem das Energiesystemmodell DISTRICT erweitert, sodass Entscheidungen unter Unsicherheit abgebildet werden können und die Rolle des Werksverkehrs untersucht wird. Anhand der Brachen Papierindustrie, Metallverarbeitung und Brauereien werden Dekarbonisierungsstrategien für diese Branchen untersucht. Neben der Analyse der Dekarbonisierungsstrategien von Unternehmen durch Energiesystemmodellierung wurden Akteursanalysen durchgeführt und mit den Ergebnissen der Systemanalyse gespiegelt. Die Ergebnisse des Projektes zeigen, dass sowohl die direkte als Elektrifizierung als auch Wasserstoff in bestimmten Bereichen für die Dekarbonisierung der Industrie relevant sind. Die Transformationspfade von Einzelunternehmen zur Erreichung der Klimaneutralität variieren stark je nach Branche und Energiebedarf der Unternehmen. Es ist zu erwarten, dass der Anteil der Eigenversorgung durch Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen stark sinken wird und es einen Wandel hin zu einem deutlich höheren Strombezug aus dem Netz geben wird, auch wenn ein Teil der Dekarbonisierung durch die Nutzung von Wasserstoff erfolgt. Die Unternehmen selber sehen jedoch trotz weitestgehend vorhandenen Klimaneutralitätsstrategien eine Reihe von technischen, regulatorischen, finanziellen und organisatorischen Herausforderungen. Datei-Upload durch TIB The IND-E project “Decarbonization and electrification potentials in German industry - data, actors and models” analyses decarbonization strategies for industrial companies in the sub-project “Actor analysis, overall system paths and local system effects”. On the one hand, the national energy system model REMod is being further developed so that individual energy-intensive sectors and their processes are considered individually in the overall system optimization. In addition to the energy-intensive sectors, the entire industrial sector will be mapped in the model, whereby both energy-related and process-related emissions as well as negative emission technologies will be considered. The DISTRICT energy system model is also expanded from an individual company perspective so that decisions can be mapped under uncertainty and the role of company traffic is examined. Decarbonization strategies for the paper industry, metal processing and breweries are examined. In addition to analysing the decarbonization strategies of companies through energy system modelling, actor analyses were carried out and mapped with the results of the system analysis. The results of the project show that both direct electrification and hydrogen are relevant for the decarbonization of industry in certain sectors. The transformation paths of individual companies to achieve climate neutrality vary greatly depending on the industry and the energy requirements of the company. It is to be expected that the proportion of self-supply through combined heat and power plants will fall sharply and that there will be a shift towards significantly higher electricity procurement from the grid, even if part of the decarbonization takes place through the use of hydrogen. However, the companies themselves see a number of technical, regulatory, financial and organizational challenges, despite largely existing climate neutrality strategies.