02.2023 - 02.2024

Transformationsplan für Schaefer Kalk

Unterstützung auf dem Weg zur THG-Neutralität durch Berechnung verschiedener Energieversorgungskonzepte

Gemeinsam mit der sustainable AG erarbeitet die FfE einen Transformationsplan (ehem. Transformationskonzept) nach BAFA Modul 5 für die Standorte Hahnstätten und Steeden des Unternehmens Schaefer Kalk.

Motivation

Zur Erreichung der Klimaziele der Bundesrepublik sowie der Vorgaben des EU ETS muss auch der Industriesektor THG-Neutralität erreichen. Insbesondere die Kalkproduktion verursacht dabei nicht nur energetisch bedingte Emissionen aus dem Einsatz fossiler Brennstoffe, sondern auch sogenannte Prozessemissionen, die direkt aus den eingesetzten Rohstoffen (Kalkstein) entstehen. Daher stehen die Unternehmen der Kalkindustrie vor besonders großen Herausforderungen, wenn es darum geht, Transformationspläne zur CO₂-Vermeidung zu entwickeln.

Zielsetzung

Transformationspläne bieten die Möglichkeit, Pfade zur THG-Neutralität zu entwickeln und techno-ökonomisch zu bewerten. Ziel ist es, die verschiedenen Optionen vergleichend aufzuzeigen und damit die Entscheidungsgrundlage für die weitere Unternehmensstrategie zu schaffen. Die Transformationspläne müssen innerhalb von 10 Jahren eine Emissionsminderung um 40 % und eine THG-Neutralität bis 2045 erreichen.

Projektstruktur

Das Projekt erfasst zunächst den Ist-Zustand des Standortes, um anschließend verschiedene Transformationspfade abzuleiten und zu berechnen.

Der Ist-Zustand wird durch eine THG-Bilanzierung der Scope 1, 2 und 3 Emissionen abgebildet. Dieser Arbeitsschritt wurde in diesem Projekt durch die sustainable AG durchgeführt.

Die Entwicklung des Soll-Zustandes sowie der zugehörigen Transformationspfade dahin wird durch die FfE bearbeitet. Abschließend wird ein ausgewählter Transformationspfad in eine konkrete Roadmap überführt.

Methodik

Der Ansatz der FfE zur Entwicklung und Berechnung von Transformationspfaden folgt dem Ansatz „Erst Einsparung, dann Transformation“ und ist in dieser Beitragsreihe ausführlich beschrieben.

Zusammengefasst bedeutet dieser Ansatz, dass zunächst Energieeffizienzpotenziale identifiziert und die entsprechenden Energie-, CO₂- und Kosteneinsparpotenziale berechnet werden.

Die dann noch verbleibenden Verbräuche und Emissionen werden durch disruptive Maßnahmen transformiert. Die Auswahl dieser disruptiven Maßnahmen erfolgt nicht nur anhand der FfE-Expertise, sondern unter Einbezug aller relevanten Unternehmensbereiche in einem Nutzwertanalyse-Workshop. Das in den Unternehmen vorhandene, spezifische Wissen wird dabei gesammelt und fließt in den Transformationsplan ein. Die in diesen Workshops am besten bewerteten Maßnahmen fließen anschließend in schlüssige, zeitlich aufgelöste Gesamtkonzepte ein.

Ergebnisse

Die Standorte Hahnstätten und Steeden können mit den aufgezeigten Transformationspfaden THG-Neutralität erreichen. Im Projekt wurden die notwendigen Maßnahmen aufgezeigt sowie die anfallenden Kosten, die Entwicklung der Energieverbräuche und Emissionen berechnet.

Die höchsten Einsparpotenziale werden zunächst durch den Auf- und Ausbau eines Wärmenetztes zur Abwärmenutzung der Kalköfen erzielt.

Als zeitliche aufgelöste Gesamtkonzepte wurden für das Unternehmen Schaefer Kalk ein Konzept mit Fokus auf der Biomassenutzung und eins mit Fokus auf Wasserstoffeinsatz erarbeitet. Beide Konzepte berücksichtigten außerdem verschiedene CO₂-Abscheideverfahren, die zwingend notwendig sind, um die rohstoffbedingten Prozessemissionen ebenfalls zu vermindern. In einer abschließenden Roadmap je Konzept werden die umzusetzenden Maßnahmen zeitlich verortet.
Die THG-Neutralität der Standorte Steeden und Hahnstätten wird in den berechneten Konzepten frühestens im Jahr 2042 erreicht, wenn eine CO₂-Abscheidung in Betrieb genommen wird. In den Konzepten wurden dafür die Verfahren der Aminwäsche, Druckwechseladsorption (PSA) und der Oxyfuel-Verbrennung mit jeweils anschließender (kryogener) Verflüssigung berücksichtigt. Die Konzepte stehen weiterhin unter dem Vorbehalt regulatorischer Entwicklungen (bspw. bzgl. Biomasse) und infrastruktureller Voraussetzungen (z.B. die Verfügbarkeit von Wasserstoff oder einer CO₂-Infrastruktur). Diese Aspekte wurden in der Erarbeitung der Transformationspfade ebenfalls ausführlich mit dem Auftraggeber diskutiert.

Die Ergebnisse bilden die Grundlage der im Nachgang an das Projekt veröffentlichten Dekarbonisierungs Roadmap von Schaefer Kalk (Roadmap Dekarbonisierung: Schaefer Kalk).

Projektpartner

sustainable AG

Förderung

Förderung im Rahmen des EEW BAFA Modul 5.

Weitere Informationen