Nachhaltige Transformation eines Asphaltmischwerks

Die Dekarbonisierung der energieintensiven Industrie ist ein zentraler Baustein zur Erreichung der Klimaziele. Erneuerbarer Wasserstoff (H2) kann hierbei in Branchen mit hohem Bedarf an thermischer Prozessenergie einen wichtigen Beitrag leisten. Beispielhaft hierfür stehen Asphaltmischwerke, die bisher überwiegend fossile Brennstoffe einsetzen, was zu hohen CO₂-Emissionen führt. Das Projekt untersuchte am Beispiel eines Asphaltmischwerks in der Region Heilbronn-Franken technische, wirtschaftliche und logistische Optionen für den Umstieg auf H2. Analysiert werden drei Szenarien: direkter Wechsel, Übergang über Flüssigerdgas (LNG) und Teilumstieg. Grundlage sind technische Bewertungen, Stakeholder-Interviews, eine Wirtschaftlichkeitsanalyse sowie Logistik- und Versorgungsstudien. Die Untersuchung zeigt:
• CO₂-Einsparpotenzial: Bei einem vollständigen Umstieg auf grünen H2 könnten die spezifischen Emissionen des betrachteten Asphaltmischwerks um nahezu 100 % reduziert werden. Auf Branchenebene der Asphaltmischwerke ergibt sich in Deutschland ein Einsparpotenzial von mehreren hunderttausend Tonnen CO₂ pro Jahr.
• Technologische Machbarkeit: Der Einsatz von Multielementbrennern ermöglicht eine technisch einfache Umrüstung bestehender Anlagen. Erforderlich sind jedoch Anpassungen an Brenn- und Speichertechnik, Sicherheits- und Messsystemen sowie gegebenenfalls an der Gebäudeinfrastruktur.
• Wirtschaftliche Rahmenbedingungen: Aktuell liegen die Gesamtkosten für Wasserstoffbetrieb deutlich über denen fossiler Energieträger. Die Wirtschaftlichkeit hängt stark von externen Faktoren wie der zukünftigen Wasserstoffpreisentwicklung, den CO₂-Kosten und möglichen Förderprogrammen ab. In den durchgeführten Szenarioanalysen erwiesen sich nur günstige Markt- und Regulierungsbedingungen (Best Case) als klar wirtschaftlich vorteilhaft.
• Versorgung und Logistik: Neben der lokalen Produktion (Elektrolyse) kommen Importlösungen und verschiedene Transportwege (Straße, Schiene, Pipeline, Schiff) in Betracht. Die Wahl hängt von der benötigten H₂-Menge, der Verfügbarkeit in der Region und der vorhandenen Infrastruktur ab.
• Übertragbarkeit: Die erarbeiteten Konzepte sind grundsätzlich auch auf andere energieintensive Industrien mit ähnlichen Prozesswärmeanforderungen anwendbar, z. B. Zement-, Metall- oder Glasproduktion. Empfohlene Handlungsfelder zur Umsetzung für die energieintensive Industrie: 1. Aufbau einer verlässlichen, kosteneffizienten H₂-Versorgungsinfrastruktur unter Berücksichtigung regionaler und überregionaler Bezugsquellen. 2. Technische Anpassung der Brenn-, Speicher- und Sicherheitssysteme für H₂-Betrieb. 3. Prüfung von Übergangs- und Teilumstiegsszenarien zur Reduzierung von Investitions- und Preisrisiken. 4. Frühzeitige Einbindung von Förder- und Finanzierungsinstrumenten zur Abmilderung der hohen Anfangsinvestitionen. 5. Förderung von Kooperationen zwischen Industrie, Technologieanbietern, Forschung und Politik zur Minimierung technologischer und wirtschaftlicher Unsicherheiten.