KliHaGe

In der Initiative "Klimahafen Gelsenkirchen" haben sich Unternehmen unterschiedlicher Branchen mit dem Ziel zusammengeschlossen, den Stadthafen Gelsenkirchen zu einem klimaneutralen Industrie- und Logistikstandort zu entwickeln. Die Industrie- und Handelskammer Nord Westfalen, die Stadt Gelsenkirchen sowie der Wissenschaftspark Gelsenkirchen unterstützen die Initiative. Pilotprojekt der Initiative ist die Dekarbonisierung der Prozesswärme-Versorgung, die im Fokus der vorliegenden Kurzstudie "Dekarbonisierung der industriellen Prozesswärme am Beispiel des Klimahafen Gelsenkirchen" steht, welches vom Wuppertal Institut und dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT bearbeitet wurde.

Der Klimahafen verfügt über ein Cluster mittelständisch geprägter, energieintensiver Industriebetriebe mit einem hohen Wärmebedarf auf unterschiedlichen Temperaturniveaus. Diese Prozesswärme wird bis dato überwiegend aus Erdgas gewonnen. Für die im internationalen Wettbewerb stehenden Unternehmen besteht zunehmend der Handlungsdruck, ihre Produktion zu dekarbonisieren und dafür den wirtschaftlichsten und nachhaltigsten Technologie-Pfad zu wählen.
In der Kurzstudie wurden zwei Basis-Optionen untersucht: die Umstellung der vorhandenen Anlagentechnik auf ein klimaneutrales Brenngas, wie beispielsweise grüner Wasserstoff sowie die Umstellung auf direktelektrische Verfahren auf Basis grünen Stroms – etwa Hochtemperatur-Wärmepumpe bis 180 Grad Celsius oder Induktionsbeheizung. Die Betrachtung in der Kurzstudie erfolgt (im Gegensatz zu eher systemisch aufgebauten Studien) Bottom-up, indem in den betrachteten Unternehmen die tatsächlichen Bedarfe sowie die denkbaren Transformationen betrachtet wurden. Die Erkenntnisse decken sich im Wesentlichen aber mit den Top-down-Betrachtungen, wie beispielsweise den Energie-Langfristszenarien. Der Strom- und Wasserstoffbedarf wurde in einem weiteren Schritt mit spezifischen Bereitstellungskosten (inklusive Wasserstoff-Import-Optionen, Gestehungs- und Transportkosten) für die Jahre 2030 und 2050 hinterlegt. Dabei zeigen sich im Elektrifizierungsszenario – unter den in der Studie getroffenen Annahmen – für 2050 geringere Betriebskosten als im Wasserstoff-Szenario. Aufgrund der zu erwartenden Skaleneffekte und technischen Innovationen – wie etwa steigende Wirkungsgrade bei der Elektrolyse – sind langfristig jedoch auch Kostenvorteile durch Wasserstoff-Importe zu erwarten.
Sowohl für die Anbindung oder den Ausbau der Strom- als auch der Wasserstoff-Infrastruktur gilt, dass die spezifische Situation des anzuschließenden Unternehmens von hoher Relevanz ist. Die jeweils beste Lösung hängt von einer Vielzahl von Faktoren ab, unter anderem von den Reinvestitionszyklen der Unternehmen, der technischen Sinnhaftigkeit, der volkswirtschaftlichen und ökologischen Perspektive und den Anschlusskosten. Das Studienergebnis legt nahe, einen dualen Ausbau der Energieinfrastruktur mit Strom und Wasserstoff als Grundlage für unternehmerische Entscheidungsfreiheit zu fördern. Dies trägt auch zu einer insgesamt schnelleren Umsetzung der klimaneutralen Transformation bei.

Das Projekt hat das Wuppertal Institut in Zusammenarbeit mit dem Fraunhofer UMSICHT im Auftrag des Wissenschaftsparks Gelsenkirchen mit Unterstützung der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) durchgeführt.