Nachhaltige Chemieparks: Wie eine intelligente Verzahnung der Prozesse den Energieverbrauch senkt
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Ökologische Nachhaltigkeit und Chemieparks sind zwei Begriffe, die man auf den ersten Blick wahrscheinlich nicht direkt miteinander assoziieren würde. Doch im Rahmen der zunehmenden Vorschriften sowie der angestrebten Klimaneutralität bis 2045 ist die Chemiebranche im Zugzwang: Nach Schätzungen von acatech und DECHMA wird der Energiebedarf in der Chemieindustrie in den kommenden 20 Jahren auf mehr als 220 Terrawattstunden steigen und sich damit versechsfachen.
Demnach müssen Produktionsprozesse nicht nur effizienter, sondern auch nachhaltiger gestaltet werden. Als Schlüssel der Energiewende gilt neben der Nutzung regenerativer Quellen wie der Windkraft und der Solarenergie vor allem der grüne Wasserstoff - ein echtes Multitalent unter den Elementen.
Synergieeffekte innerhalb des Multi-User-Chemieparks heben
Die richtige Nutzung von grünem Wasserstoff hat das Potenzial, einen entscheidenden Beitrag zur Dekarbonisierung der chemischen Industrie beizutragen. Auf der energetischen Seite kann der grüne Wasserstoff als Substitution fossiler Energieträger für die Erzeugung von Prozesswärme eingesetzt werden. Auf der stofflichen Seite kann er zur regenerativen Bereitstellung von Wasserstoff dienen, der wiederrum in vielen anderen chemischen Prozessen als Rohstoff genutzt wird.
Diese Potenziale können jedoch nur dann voll ausgeschöpft werden, wenn ein Standort so miteinander vernetzt ist, dass synergetische Effekte ganzheitlich genutzt werden können: Auf größerer Ebene wird dabei von einer Sektorkopplung gesprochen. Sprich, der Energiesektor wird mit den Einheiten Industrie, Verkehr und Gebäude intelligent verzahnt, wodurch der CO2-Ausstoß minimiert wird und die Prozesse im Sinne des Kreislaufgedankens aufeinander abgestimmt sind. Und auch innerhalb eines Multi-User-Chemieparks können sinnvolle synergetische Effekte geschaffen werden: Es können verschiedene Unternehmen die Infrastruktur für die Ver- und Entsorgung sowie das Energiemanagement gemeinsam nutzen. Diese kollektive Nutzung der Ressourcen ermöglicht es, den Energieverbrauch signifikant zu reduzieren - und das sowohl auf Unternehmenseben als auch auf der Ebene des Chemieparks. Das ist ökonomisch und auch ökologisch vorteilhaft.
Integration und Kopplung von Prozessen
So kann der "Abfallstoff" eines Unternehmens als Rohstoff für ein anderes dienen, was die Kreislaufwirtschaft innerhalb des Parks stärkt. Nebenprodukte wie Sauerstoff und Abwärme aus der Elektrolyse können ebenfalls sinnvoll genutzt werden und für den benachbarten Player als Rohstoff dienen. Darüber hinaus kann ein Überschuss an Wasserstoff in ein H2-Backbone, also in eine Wasserstoffpipeline eingespeist werden und bedarfsgerecht den umliegenden Chemiepark-Nutzern zentral zugänglich gemacht werden.
Die Transformation von Chemieparks zu nachhaltigen Produktionsstätten erfordert eine umfassende Strategie, die Synergieeffekte nutzt, regenerative Energien integriert und Forschung sowie Entwicklung in den Vordergrund stellt. Dafür sind Kooperationen mit Forschungseinrichtungen und Universitäten ausschlaggebend, beispielsweise indem gezielte Forschungsprojekte zu nachhaltigen Verfahren gemeinsam mit den Chemie-Unternehmen und Parkbetreibern durchgeführt werden. Dann lässt sich nicht nur nachhaltiger wirtschaften, sondern auch den steigenden Energiekosten entgegenwirken.
Zu den Autoren:
Dr. Alexander Stubinitzky, Head of Hydrogen and Synfuels bei Drees & Sommer
Dr. Alexander Stubinitzky leitet das Wasserstoffteam bei Drees & Sommer. Er entwickelt nachhaltige Energiekonzepte von der ersten Potenzialanalyse bis zur operativen Umsetzung und Inbetriebnahme von Produktions- und Infrastrukturanlagen. Im Fokus stehen maßgeschneiderte Lösungen für Industrie, Chemie und Mobilität, um grünen Wasserstoff und seine Derivate zu erzeugen, zu importieren und am Ort des Verbrauchs effizient nutzen zu können.
Günther Bünger, Senior Projektleiter im Bereich Energiemanagement bei Drees & Sommer SE
Günther Bünger, Dipl.-Ing. Maschinenbau, ist Senior Projektleiter im Bereich Energiemanagement bei der Drees & Sommer SE. Er verfügt über langjährige Erfahrung in der Wasserstoffanwendung, mit einer zweijährigen beruflichen Station in Swakopmund, Namibia, wo er mit einem Team eine CO2-neutrale Ferienanlage mit innovativem Energiekonzept inklusive Elektrolyseur entwickelte und plante. Als Experte für Wasserstoff- und Ammoniakanwendungen berät er bei Drees & Sommer Kunden in großen Infrastrukturprojekten, zu Energiekonzepten und zur Sektorkopplung.
Drees & Sommer: Uniting opposites to create a world we want to live in.
Nachhaltige, innovative und wirtschaftliche Lösungen für Immobilien, Industrie, Energie und Infrastruktur zu beraten, umzusetzen - oder den Kunden sogar beides aus einer Hand zu bieten - das zeichnet das partnergeführte Beratungsunternehmen Drees & Sommer SE aus. Im Jahr 1970 gegründet und seitdem als Nachhaltigkeitspionier und Digitalisierungstreiber der Real Estate Branche bekannt, beschäftigt das Unternehmen mehr als 5.100 Mitarbeitende an 59 Standorten. Interdisziplinär zusammengesetzte Teams arbeiten in mehr als 5.000 Projekten weltweit daran, eine lebenswerte Zukunft zu schaffen und scheinbare Gegensätze zu vereinen: Tradition und Zukunft, Analog und Digital, Effizienz und Wohlbefinden. Als Unternehmer im Unternehmen steht dafür eine persönlich verantwortliche Partnerschaft ein.
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Bildquellen: Drees & Sommer, Drees & Sommer