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Energie- und Kohlenstoff-Roadmap für die europäische Chemieindustrie

Ecofys unterstützte den CEFI, bei der Entwicklung und Ausarbeitung der Energie- und Kohlenstoff-Roadmap 2050 . Die Roadmap untersucht, welche Rolle die Chemieindustrie langfristig betrachtet in einem energieeffizienten und emissionsarmen Europa der Zukunft spielen kann. In vier versch. Szenarien werden die zukünftige Nachfrage nach und damit die Produktion von Produkten der chemischen Industrie bis 2050 sowie die Entwicklung und der Einsatz von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Technologien bewertet. Die Szenarien unterscheiden sich dabei hinsichtlich ihrer Annahmen zum energie- und klimapol. Umfeld in Europa und dem Rest der Welt, zur Entwicklung von Energie- und Rohstoffpreisen sowie der Geschwindigkeit, mit welcher relevante Innovationen voranschreiten. Die Studie untersucht ebenfalls, welche Rolle der europäischen Chemieindustrie in der Bereitstellung von Energieeffizienz- und kohlenstoffarmen Lösungen für andere Wirtschaftsbranchen zukommen kann. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass Produkte der chemischen Industrie in allen Wirtschaftsbereichen Verbesserungen in der Energieeffizienz und der Minderung von Treibhausgasemissionen ermöglichen, wobei sich diese Rolle der Chemieindustrie künftig noch verstärken dürfte. Weiterhin wird in der Studie deutlich, dass die Preisdifferenzen, welche für Energie und Rohstoffe im Vergleich zu den wichtigsten Wettbewerbsregionen bestehen, die globale Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Chemieindustrie gefährden. Eine auf Europa beschränkte und nicht global abgestimmte Energie- und Klimapolitik, welche zu höheren Kosten der europäischen Produktion führt, würde die Wettbewerbsfähigkeit weiter schwächen und zu einer geringeren Produktion in Europa und damit zu vermehrten Importen von chemischen Produkten nach Europa führen. Die Verbesserung der Energieeffizienz wird den größten Beitrag leisten, die zukünftigen Treibhausgasemissionen der europäischen Chemieindustrie zu reduzieren. Des Weiteren können alternative Brennstoffe zur Erzeugung von Prozesswärme sowie die Vermeidung von Lachgasemissionen sich positiv auf die Emissionsminderung auswirken. Darüber hinaus bergen die Dekarbonisierung des Stromsektors und nach 2030 auch die CCS-Technologie zusätzliche Emissionsminderungspotentiale. Wachstum und Innovation wird dabei in den kommenden Jahren bei der Erzielung realer Emissionsminderungen eine entscheidende Rolle zukommen. Angesichts dieser Ergebnisse appelliert die Studie an die politischen Entscheidungsträger, die energie- und klimapolitische Rahmenbedingungen derart zu gestalten, dass Anreize für ein nachhaltiges und effizientes Wachstum der chemischen Industrie geschaffen werden, um die Attraktivität für Investitionen zu steigern und weitere Innovationen zu fördern. Die Studie liefert wertvollen Input für die Diskussion zur europäischen Energieversorgung sowie der post 2020 Klima und Industriepolitik. Ecofys kam die Rolle der Projektkoordination zu und lieferte zudem unabhängige analyt. Beiträge.

FH-Kooperativ 2-2023: Entwicklung einer multimodalen Bioprozessanalytik für die ganzheitliche Beschreibung eines biotechnologischen Prozesses zur Dekarbonisierung von Industrieabgasen und Produktion von Grundchemikalien (SynGas)

INSPIRE SN Energiequellen

Der Datensatz beinhaltet Informationen zu Energiequellen im Freistaat Sachsen. Der Datensatz bildet die flächenhafte Verbreitung der Braunkohlevorkommen ab. Die Braunkohleflächen sind untergliedert in Flözteilflächen, Braunkohlenflöze und Braunkohlenfelder. Aus den Attributen zu Flözteilflächen und Braunkohlenflözen lassen sich sowohl die Mächtigkeit als auch der Erkundungsgrad (DDR-Standard) der jeweiligen Fläche ermitteln.

Entwicklung und Erprobung von funktionalen Komponenten und einer Prozesskette zur klimaneutralen Herstellung von Soda und Natron als Senke für erzeugtes CO2, Teilvorhaben: Experimentelle Untersuchung und Bewertung der Produktaufbereitung

Gegenstand des BMWi-Verbundvorhabens 'GreenSoda' ist die Entwicklung und Demonstration eines neues CCU-Konzeptes für die Herstellung der chemischen Grundstoffe Soda (Natriumcarbonat) und Natron (Natriumhydrogencarbonat) auf der Basis von CO2 aus Produktaufbereitungsprozessen, biogenem CO2 und/oder weiteren industriellen Emissionsquellen. Als Natriumquelle wird Natronlauge verwendet, die mittels eines neuen, im Rahmen des Vorhabens zu entwickelnden und optimierenden, elektrochemischen Verfahrens aus Salzsole hergestellt wird. Zur Bereitstellung der für den Prozess benötigten Elektroenergie und Prozesswärme ist die Nutzung regenerativ erzeugter Energie bzw. Tiefer Geothermie vorgesehen. Somit werden in der Gesamtbilanz CO2-Emissionen, die mit der Herstellung auf konventionellem Wege verbunden sind, weitestgehend vermieden und der Prozess kann perspektivisch als Senke für CO2 dienen. Ein weiteres Ziel besteht darin, die bisher mit der Herstellung unvermeidlich verbundenen Abproduktprobleme zu vermeiden. Die zu entwickelnden Prozessschritte sollen anschließend adaptiert, zusammengeführt und für den Test im Technikumsmaßstab bis auf Ebene TRL 5/6 hochskaliert werden. Die prozesstechnischen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten werden durch energetische, ökonomische und ökologische Bewertungen der einzelnen Verfahrensstufen sowie des Gesamtverfahrens flankiert.

Großtechnische Erstanwendung von Power-to-Liquid-Technologie in Deutschland

Die INERATEC GmbH wurde 2016 am Standort Karlsruhe gegründet und stellt mit einem Jahresumsatz von rund 3 Millionen Euro ein Kleinunternehmen gemäß EU Definition dar. Das Unternehmen stellt Power-To-Liquid Anlagen (PtL) her, die zur Produktion von Kohlenwasserstoffen (u.a. für E-Fuels und chemische Grundstoffe) auf Basis von CO 2 und Wasserstoff dienen. Durch E-Fuels ergeben sich neue Möglichkeiten, das Ziel der CO 2 -Neutralität des Verkehrssektors voranzutreiben. Aktuell plant die INERATEC GmbH die großtechnische Errichtung einer innovativen PtL-Anlage sowie deren Demonstrationsbetrieb, mit einer Produktionskapazität von bis zu 2.500 Tonnen erneuerbarer Kohlenwasserstoffe pro Jahr aus erneuerbaren Energien. Insbesondere durch das modulare Reaktorkonzept kann der Betrieb der Anlage grundsätzlich lastflexibel erfolgen und eignet sich für den Einsatz mit erneuerbaren Energien. So wird die neue Anlage neben biogenem CO 2 mit Wasserstoff betrieben, der aus erneuerbarem Strom gewonnen wird. In einer Elektrolyse wird dieser Strom genutzt, um Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufzutrennen. Im Power-to-Liquid Prozess werden anschließend aus den Ausgangsstoffen H 2 und CO 2 Kraftstoffe sowie Chemikalien produziert. Diese können in Form von nachhaltigem Kerosin, klimaneutralem Benzin oder sauberem Diesel die Kraftstoffe fossiler Herkunft ersetzen. Das Projekt nutzt im Industriepark vorhandenen Wasserstoff, der vor Ort als Nebenprodukt eines chemischen Prozesses entsteht, und erwirbt die entsprechenden Zertifikate für erneuerbaren Strom. Branche: Chemische und pharmazeutische Erzeugnisse, Gummi- und Kunststoffwaren Umweltbereich: Ressourcen Fördernehmer: INERATEC GmbH Bundesland: Baden-Württemberg Laufzeit: seit 2022 Status: Laufend

Reduktion von CO mit Übergangsmetall-Katalysatoren

Durch zunehmend steigende Preise für Rohöl und gleichzeitig abnehmenden Quellen werden alternative Methoden zur Darstellung von chemischen Grundstoffen zunehmend interessanter. Eine Möglichkeit bildet die Umsetzung von Synthesegas, einem Gemisch aus Wasserstoff und Kohlenmonoxid, zu Alkoholen wie Methanol und zu Kohlenwasserstoffen. Die meisten Verfahren verwenden für die Umsetzung von Synthesegas heterogene Katalysatoren bei hohen Temperaturen und Drücken mit meist geringen Selektivitäten. Ein kontrolliertes Verfahren mit hoher Selektivität zur Darstellung von Methanol aus Synthesegas ist unter Verwendung von homogenen Katalysatoren denkbar. Als Katalysatoren sollen später Übergangsmetallhydridkomplexe mit vierzähnigen Liganden verwendet werden. Diese zeichnen sich durch eine hohe Reaktivität gegenüber CO aus. Gestützt durch mechanistische Studien und quantenchemische Berechnungen sollen neue Katalysatorsysteme für die homogene Hydrierung von CO entwickelt werden.

Strukturdaten: Chemikalien und chemisch-pharmazeutische Industrie

<p> <p>Die chemisch–pharmazeutische Industrie gehört in Deutschland zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen. Gleichzeitig gehört sie auch zu den größten Energieverbrauchern und Erzeugern von Abwasser und gefährlichen Abfällen. Am Gesamtumsatz hatten die Produktionsbereiche „Chemische Grundstoffe“ und pharmazeutische Produkte den größten Anteil.</p> </p><p>Die chemisch–pharmazeutische Industrie gehört in Deutschland zu den wichtigsten Wirtschaftszweigen. Gleichzeitig gehört sie auch zu den größten Energieverbrauchern und Erzeugern von Abwasser und gefährlichen Abfällen. Am Gesamtumsatz hatten die Produktionsbereiche „Chemische Grundstoffe“ und pharmazeutische Produkte den größten Anteil.</p><p> Die chemisch-pharmazeutische Industrie in Deutschland <p>Unternehmen, die in Deutschland Chemikalien oder aus ihnen chemische Produkte wie Arzneimittel, Biozide, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/pflanzenschutzmittel">Pflanzenschutzmittel</a>, Chemiefasern, Farben, Kitte, Wasch- und Reinigungsmittel, Körperpflegemittel, Duftstoffe oder Seifen herstellen, setzten im Jahr 2024 mit diesen Produkten mehr als 223 Milliarden (Mrd.) Euro um. In der Chemie- und Pharmaindustrie arbeiteten 2024 etwa 480.000 Menschen. Das sind fast 8 % der Erwerbstätigen im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/verarbeitenden-gewerbe">verarbeitenden Gewerbe</a> und mehr als 1 % aller Erwerbstätigen insgesamt. Damit gehört der Wirtschaftszweig zu den wichtigsten Industriesektoren in Deutschland (siehe Abb. „Beschäftigte im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024“ und Abb. „Umsatz im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024“).</p> <p>Zur chemisch-pharmazeutischen Industrie gehört der Bereich „Chemische Grundstoffe“, der im Jahr 2024 einen Umsatz von ca. 98 Mrd. Euro erwirtschaftete. Das entspricht mehr als 44 % des Gesamtumsatzes (siehe Abb. „Gesamtumsatz der chemisch-pharmazeutischen Industrie in Deutschland 2024“).</p> <p>Unter dem Industriezweig „Chemische Grundstoffe“ wird die Herstellung von anorganischen Grundstoffen wie Industriegasen und Düngemitteln, von organischen Grundstoffen und Chemikalien wie Petrochemikalien und Polymeren sowie von Fein- und Spezialchemikalien erfasst.</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.png"> </a> <strong> Beschäftigte im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (494,50 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,99 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/2_abb_beschaeftigte-verarb-gewerbe_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,05 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.png"> </a> <strong> Umsatz im verarbeitenden Gewerbe in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (488,11 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,67 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/3_abb_umsatz-verarb-gewerbe_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (27,08 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.png"> </a> <strong> Gesamtumsatz der chemischen Industrie in Deutschland 2024 </strong> Quelle: Verband der Chemischen Industrie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (454,55 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (235,40 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/4_abb_gesamtumsatz-chem-industrie_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,88 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Chemisch-pharmazeutische Industrie belastet die Umwelt <p>In der Chemie- und Pharmaindustrie fielen im Jahr 2023 über 5 % der gefährlichen Abfälle und 2022 mehr als 11 % des gesamten Abwassers der deutschen Wirtschaft an (siehe Abb. „Gefährliche Abfälle nach Erzeugergruppen in Deutschland 2023“ und Abb. „Abwasser nach Emittentengruppen in Deutschland 2022“). Die Branche hatte im Jahr 2023 einen hohen Ressourcenverbrauch und nutzte etwa 11 % der gesamten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergie">Primärenergie</a> Deutschlands. Mehr als 3 % der Kohlendioxid-Emissionen stammten aus der Herstellung chemischer und pharmazeutischer Erzeugnisse (siehe Abb. „<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/primaerenergieverbrauch">Primärenergieverbrauch</a> nach Sektoren in Deutschland 2023“ und Abb. „Kohlendioxid-Emissionen nach Sektoren in Deutschland 2023).</p> <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22__0.png"> </a> <strong> Gefährliche Abfälle nach Erzeugergruppen in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22__0.png">Bild herunterladen</a> (487,06 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22_0.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,52 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/5_abb_gefaehrl-abfaelle-nach-erz-gruppen_2025-10-22_0.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,95 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.png"> </a> <strong> Abwasser nach Emittentengruppen in Deutschland 2022 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (436,36 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (234,91 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/6_abb_abwasser-nach-emittengruppen_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,43 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.png"> </a> <strong> Primärenergieverbrauch nach Sektoren in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (519,39 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,94 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/7_abb_pev-nach-sektoren_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (26,87 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.png"> </a> <strong> Kohlendioxid-Emissionen nach Sektoren in Deutschland 2023 </strong> Quelle: Statistisches Bundesamt <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.png">Bild herunterladen</a> (519,79 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.pdf">Diagramm als PDF</a> (236,35 kB) <a href="https://www.umweltbundesamt.de/system/files/medien/384/bilder/dateien/8_abb_kohlendioxid-emi-nach-sektoren_2025-10-22.xlsx">Diagramm als Excel mit Daten</a> (28,63 kB) Weiter <i> </i> Vorherige <i> </i> </p><p> Chemikalien in der Europäischen Union <p>Wie viele verschiedene Chemikalien verwendet werden, ist nicht bekannt. Im Einstufungs- und Kennzeichnungsverzeichnis (<strong>C</strong>lassification <strong>L</strong>abeling &amp; <strong>P</strong>ackaging-Verordnung) der Europäischen Chemikalienagentur (ECHA) sind 147.500 Stoffe verzeichnet. Dazu kommen noch Stoffe für die keine Meldepflicht ins Verzeichnis besteht (insbesondere nicht nach <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/reach">REACH</a> registrierungspflichtige Stoffe soweit diese nicht als gefährlich im Sinne der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/clp">CLP</a>-VO einzustufen sind).</p> <p>Bis zum Jahr 2018 mussten Chemikalienhersteller und -importeure schrittweise fast all jene Chemikalien registrieren, von denen sie innerhalb der Europäischen Union (EU) mehr als eine Tonne jährlich herstellen oder in die EU einführen. Bis zum 30.09.2025 wurden mehr als 23.138 verschiedene Stoffe bei der ECHA in Helsinki registriert bzw. gelten als registriert. Deutsche Unternehmen haben davon 11.946 Stoffe (mit-)registriert <a href="https://echa.europa.eu/de/registration-statistics">(ECHA Registrierungsstatistik)</a>.</p> </p><p> </p><p>Informationen für...</p>

Von Kohlenhydraten aus sekundären Rohstoffquellen zu Chemierohstoffen

Adaptiver und ressourcenschonender Prozess zum Recycling von wirtschaftsstrategischen Batteriemetallen

Recycling organischer Reststoffe und CO2 zu Kraftstoffen, Teilprojekt 2: Prozess- und Verfahrensanalysen am Testreaktor

reTURN wird ein Verfahren zur Herstellung CO2-neutraler synthetischer Kraftstoffe demonstrieren. Dieses beinhaltet nicht nur das Potenzial signifikanter CO2-Reduktionen, sondern auch das Erzielen einer wesentlichen Effizienzsteigerung in der Produktion synthetischer Kraftstoffe und damit eine drastische Kostenreduktion. Im Verfahren werden drei etablierte Prozessschritte erstmalig in einem skalierbaren Einzelreaktor integriert, um auf Basis von rezykliertem CO2 und Biomethan aus organischen landwirtschaftlichen/ städtischen Restabfällen Synthesegas herzustellen: (1) Plasma-Verfahren mittels Biomethanpyrolyse, (2) Boudouard-Reaktion, (3) heterogene Wassergas-Shift-Reaktion mit anschließendem Quenching. Diese Kombination ermöglicht eine flexible Zusammensetzung des entstehenden Synthesegases, sodass nachfolgend verschiedene Konversionstechnologien als vierter Schritt des reTURN Verfahrens eingesetzt und damit verschiedene klimafreundliche Kraftstoffe oder Grundchemikalien produziert werden können. Das Projekt verwendet die Fischer-Tropsch-Synthese, um die gesamte Prozesskette bis hin zu den Endprodukten in einer Testanlage zu erforschen und zu erproben sowie einen Nachweis der technischen Machbarkeit und Massenmarkttauglichkeit zu erbringen. Schwerpunkte von reTURN sind der Bau und Testbetrieb des neuartigen Reaktors, begleitet von verschiedenen Forschungen am Reaktor, wie bspw. Messkampagnen und einer ökologischen Nachhaltigkeitsbetrachtung mit dem Fokus auf CO2. reTURN bietet vielfältige Verwertungsmöglichkeiten, insb. neue Geschäftsmodelle für CAPHENIA und Betreiber von Biogas- bzw. Fermentationsanlagen. Mit dem Einsatz erneuerbarer Energie entsteht zudem ein wesentliches Potenzial für eine nachhaltige Sektorenkopplung des Verkehrs- und Stromsektors in Deutschland. Damit stellt reTURN nicht nur ein Vehikel zur Stärkung der nationalen Vorreiterrolle im Nachhaltigkeitskontext bereit, sondern leistet auch einen entscheidenden Beitrag zum weltweiten Klimaschutz.

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