Carbon Management als Beitrag zum Klimaschutz

Entwicklung CO₂-Emissionen BASF-Gruppe

Millionen Tonnen CO₂-Äquivalente

Klimaschutz und Wachstum in Einklang bringen

Bis 2030 wollen wir unsere Produktion weiter ausweiten, ohne zusätzliche CO₂-Emissionen ¹ zu verursachen. In unserem Carbon Management bündeln wir globale Aktivitäten zur Erreichung dieses Klimaschutzziels sowie zur langfristigen Reduktion unserer Treibhausgasemissionen. In einem dreigleisigen Ansatz steigern wir die Effizienz unserer Produktion und Prozesse, setzen beim Energieeinkauf auf Strom aus erneuerbaren Quellen und entwickeln grundlegend neue, emissionsarme Technologien und Verfahren. Durch deren Einsatz wollen wir unsere CO₂-Emissionen ab 2030 deutlich senken.

Prozess- und Energieeffizienz weiter verbessern

Wir wollen unsere Anlagen noch effizienter betreiben und unsere Prozesse noch ressourcenschonender gestalten. Deshalb haben wir unter anderem unser Budget für Operational Excellence, den bestmöglichen Anlagenbetrieb, von 250 Millionen € auf 400 Millionen € jährlich erhöht. Davon fließt ein Teil in Maßnahmen, die unsere Treibhausgasemissionen verringern. Beim Bau neuer Anlagen und der Entwicklung neuer Standorte nutzen wir unser Know-how sowie innovative Technologien, um Rohstoffe bestmöglich zu verwerten und dadurch CO₂-Emissionen zu reduzieren. So benötigt unsere neue Acetylen-Anlage in Ludwigshafen (Jahreskapazität: 90.000 Tonnen) rund 10 % weniger Erdgas pro Tonne Endprodukt als die bisherige Anlage.

Von zentraler Bedeutung für Effizienzsteigerungen ist zudem das BASF-Verbundkonzept. Es hilft uns, Synergien über alle Segmente hinweg zu realisieren und Wertschöpfungsketten effizient zu steuern. Durch die intelligente Verknüpfung von Produktion und Energiebedarf verbrauchen wir weniger Ressourcen und reduzieren unsere Emissionen. Die Kombination von Strom- und Dampferzeugung sowie der kontinuierlich weiterentwickelte Energieverbund führten 2019 zu einer Vermeidung von insgesamt 6,4 Millionen Tonnen CO₂ (siehe oben). Wir werden daher weiterhin in den Aufbau und die Weiterentwicklung von Verbundstrukturen investieren und die Konsolidierung der Produktion an hocheffizienten Standorten vorantreiben.

Einsatz von erneuerbaren Energien stärken

Im Rahmen des Carbon Managements wollen wir den Anteil erneuerbarer Energien beim Stromzukauf für unsere Produktionsstandorte erhöhen. 23 Standorte in Europa, Nordamerika und Asien werden bereits mit emissionsfreiem Strom von Lieferanten versorgt.

Für unseren geplanten Chemiekomplex im indischen Mundra prüfen wir im Rahmen einer Machbarkeitsstudie gemeinsam mit unseren Partnern zudem ein zukunftsweisendes Versorgungskonzept. Der neue Standort (geplanter Produktionsstart: 2024) soll vollständig mit erneuerbaren Energien versorgt werden, insbesondere durch einen angeschlossenen Wind- und Solarpark. Bei einer Realisierung wäre es nach unseren Erkenntnissen der weltweit erste petrochemische Standort mit CO₂-neutraler Energieerzeugung (siehe Chemicals, Produkte und Investitionen).

Wegweisendes Forschungs- und Entwicklungsprogramm

Die meisten unserer Produktionsprozesse und -verfahren sind bereits hochoptimiert, weshalb weitere Verbesserungen im Bestand immer schwieriger werden. Um langfristig und in großem Umfang Treibhausgasemissionen vermeiden zu können, werden daher grundlegend neue Technologien benötigt. Hier setzt unser Carbon Management F&E Programm an. Der Fokus liegt hierbei auf der Herstellung von Basischemikalien, die Grundlage vieler Produkte und Innovationen sind und rund 70 % der Treibhausgasemissionen der Chemieindustrie verursachen.

Im Rahmen dieses F&E-Programms entwickeln wir zum Beispiel in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojekt gemeinsam mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie ein innovatives Verfahren zur klimafreundlichen Produktion von Wasserstoff, die sogenannte Methanpyrolyse. Wasserstoff wird in zahlreichen chemischen Prozessen, etwa der Ammoniaksynthese, als Reaktionspartner benötigt. Bisherige Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff auf Basis von Erdgas, wie die Dampfreformierung, sind allerdings sehr CO₂-intensiv. Bei der Methanpyrolyse hingegen wird Erdgas direkt in die Bestandteile Wasserstoff und Kohlenstoff gespalten. Das anfallende hochreine Kohlenstoffprodukt könnte zur Herstellung zum Beispiel von Aluminium eingesetzt werden. Der Prozess der Methanpyrolyse erfordert weniger Strom als die alternative Wasserstoffherstellung mittels Wasserelektrolyse. Stammt dieser Strom aus erneuerbaren Quellen, könnte so ein CO₂-freies Verfahren zur Wasserstoffherstellung erreicht werden.

Ohne CO₂-Emissionen könnte künftig auch die Herstellung von Methanol erfolgen. Methanol ist Ausgangsstoff unter anderem für die Produktion von Formaldehyd oder Essigsäure und dient darüber hinaus als Energielieferant. Ein im Rahmen des Carbon Management F&E Programms von BASF entwickeltes Verfahren zur klimafreundlichen Herstellung von Methanol wurde im Jahr 2019 international zum Patent angemeldet (PCT-Anmeldung). In diesem neuen Verfahren werden die Abgasströme aus der Methanolsynthese verbrannt, das dabei gebildete CO₂ gezielt isoliert und als Einsatzstoff zur Methanolsynthese rückgeführt. Da die Herstellung des erforderlichen Synthesegases ebenfalls CO₂-frei erfolgt, zum Beispiel über partielle Oxidation, landet der gesamte Kohlenstoff des Rohstoffs im Produkt Methanol. Im Gegensatz zu konventionellen Verfahren entstehen somit keine Treibhausgasemissionen.

Weitere Beispiele aus unserem Carbon Management F&E Programm sind die sogenannte Trockenreformierung von Methan zur Herstellung von Synthesegas als Basis für die Produktion von Olefinen mit deutlich niedrigerem CO₂-Fußabdruck (siehe Forschungsschwerpunkte), die Entwicklung eines elektrischen Beheizungskonzepts für unsere Steamcracker oder die stoffliche Nutzung von CO₂ zur Herstellung von Natrium-Acrylat (siehe Innovationen der Segmente). Wir sind zuversichtlich, dass die verschiedenen klimaschonenden Produktionsverfahren ab 2030 zum Einsatz kommen können.

Rahmenbedingungen für den Wandel schaffen

Der Systemwechsel hin zu einer klimafreundlichen Gesellschaft ist eine zentrale Herausforderung des 21. Jahrhunderts. Die Chemieindustrie kann auf vielfältige Weise zur Lösung beitragen. Entscheidend für die Entwicklung und den erfolgreichen Einsatz grundlegend neuer Produktionsverfahren im großindustriellen Maßstab sind auch die politischen und regulatorischen Rahmenbedingungen. Denn mit innovativen, klimafreundlicheren Technologien wird der Bedarf an Strom aus erneuerbaren Quellen stark ansteigen. So würden wir allein am Standort Ludwigshafen bei vollständiger Implementierung neuer, CO₂-armer strombasierter Produktionsverfahren, wie sie in unserem Carbon Management F&E Programm erarbeitet werden, künftig etwa drei bis vier Mal so viel Strom benötigen wie heute (2019: 6,2 TWh). Erfolgskritisch ist neben der verfügbaren Menge an Ökostrom auch dessen Preis. Branchen wie die chemische Industrie, die im internationalen Wettbewerb stehen, können durch CO₂-arme Technologien verursachte Mehrkosten nicht an ihre Kunden weitergeben, sofern es keine global – mindestens jedoch auf G20-Ebene – vergleichbare CO₂-Bepreisung gibt. Bis dies der Fall ist, sind staatliche Maßnahmen erforderlich, um die Wettbewerbsfähigkeit klimafreundlicher Verfahren sicherzustellen.