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Net Zero Factory: Maßgeschneiderte Dekarbonisierungspfade, um aus der Notwendigkeit einen Wettbewerbsvorteil zu machen

26. Oktober 2021

Der Weg in eine klimaneutrale Gesellschaft ist mit großen Herausforderungen verbunden. Allein für den Industriebereich beziffert die aktuell herausgegebene BDI-Studie "Klimapfade 2.0" die notwendigen Investitionen zum Erreichen der Klimaneutralität bis 2030 auf rund 860 Milliarden Euro. Die positive Nachricht: Immer mehr Unternehmen stellen sich aktiv ihrer Verantwortung für den Klimaschutz und verfolgen mit ehrgeizigen Nachhaltigkeitsprogrammen ambitionierte CO2-Ziele. Daraus leitet sich die spannende Frage ab, wie Unternehmen ihre Klimaschutzversprechen einhalten und umsetzen können – insbesondere durch konkrete Projekte und Maßnahmen an den einzelnen Produktions- oder Gewerbestandorten.

Sehr häufig stehen am Anfang lediglich allgemeine Ziel- und Zeitvorgaben für Nachhaltigkeit oder Dekarbonisierung, die im Rahmen der jeweiligen lokalen Gegebenheiten und Möglichkeiten sinnvoll mit Leben gefüllt werden müssen. Doch ambitionierte Ziele sind  mit einzelnen  Maßnahmen oder individueller Technologieanalyse nicht realisierbar. Ein spezialisierter, externer Dienstleister kann an dieser Stelle unterstützen und die effizienteste Vorgehensweise evaluieren. Essenziell für einen klimafreundlichen und vor allem wirtschaftlich nachhaltigen Dekarbonisierungsprozess sind dabei eine umfassende, zukunftssichere Beratung, Planung und Analyse, die

  • das einzelne Objekt mit seinen Besonderheiten und Potenzialen sowie den technischen Gegebenheiten im Detail bewerten und analysieren,
  • über nicht miteinander verbundene, aufeinander abgestimmte Einzelmaßnahmen herstellerunabhängig weit hinausgehen, und
  • die Zukunftsfähigkeit der jeweiligen Standorte ganzheitlich im Blick behalten.
     

Mit dem "Net Zero Factory"-Ansatz verfolgt ENGIE Impact ein holistisches Beratungskonzept und setzt für die Erstellung maßgeschneiderter Roadmaps zur Dekarbonisierung mit „Prosumer“ auf ein innovatives Simulationstool aus eigener Entwicklung. Bei Prosumer wird ein digitaler Zwilling des jeweiligen Standortes bzw. Objektes zur Analyse herangezogen – denn die Erfahrung zeigt, dass Dekarbonisierung nur mit modernsten Digitalisierungsmethoden funktioniert.

Mit ENGIE Impact die Nachhaltigkeitstransformation im Unternehmen vorantreiben

Als Beratungs- und Dienstleistungsorganisation der ENGIE-Gruppe unterstützt ENGIE Impact weltweit Kunden bei der Bewältigung komplexer Nachhaltigkeitsherausforderungen. In diesem Zusammenhang begleitet ENGIE Impact  die Transformation zum CO2-freien Wirtschaften von der Entwicklung und Projektplanung bis hin zur Finanzierung und Umsetzung. Ein wesentlicher Schwerpunkt liegt auf der Erarbeitung individuell zugeschnittener Strategien und spezifischer Roadmaps zur Erreichung der gesetzten Nachhaltigkeits- und CO2-Ziele.

Dekarbonisierung von Produktions- und Gewerbestandorten erfordert ganzheitliches Beratungs- und Planungskonzept

Der Weg zu einem CO2-neutralen Betrieb ist mit unzähligen Variablen verbunden, die einen maßgeblichen Einfluss auf die Möglichkeiten der Planung und Umsetzung von Vor-Ort-Maßnahmen haben. Im Mittelpunkt steht hierbei zunächst die zeitliche Festlegung eines verbindlichen CO2-Ziels, an dem eine individuelle Roadmap ausgerichtet wird. Sollen beispielsweise hohe Einsparziele schon in kurzer Zeit erreicht werden? Oder steht ein längerer Zeitraum zur Verfügung, in dem zukünftige Technologien stärker berücksichtigt werden können?

Hinzu kommt eine ganze Reihe weiterer Faktoren: Welche Investitions- und Finanzierungsmöglichkeiten existieren, über welchen Zeitrahmen und mit welchen Randbedingungen? Wie steht es vor Ort um das Thema Energieeffizienz? Welche Potenziale können erschlossen werden, die wiederum einen Einfluss auf die Dimensionierung künftiger Erzeugungsanlagen haben? Wie viel Energie wird wann für welche Prozesse benötigt, jetzt und in der Zukunft? Welche Potenziale bestehen in der Erzeugung und im Einsatz von grünem Strom und grüner Wärme? Gibt es beispielsweise bereits neuere Erzeugungsanlagen wie BHKWs, bei denen sich ein Umstieg auf Biogas oder später auf grünen Wasserstoff lohnt? Wie und in welchem Maße können alte, CO2-intensive Erzeugungsanlagen sinnvoll durch eine Kombination nachhaltiger Technologien ersetzt werden? Inwieweit stellt auch der Einsatz von Carbon-Capture-Technologien eine Option dar? Und: in welcher Reihenfolge und welchem Zusammenhang soll welche Kombination welcher Technologien zum Einsatz kommen, um insgesamt ein optimiertes System zu realisieren?

Grundsätzlich lässt sich festhalten: Selbst identische Standorte bzw. baugleiche Produktionsstätten bringen unterschiedliche Voraussetzungen mit, die in der Beratung und für das Erstellen einer individuellen Roadmap berücksichtigt werden müssen. Hierzu zählen neben den klimatischen Bedingungen nationale und regionale Fördermaßnahmen, die die Umsetzung bestimmter Maßnahmen begünstigen, oder auch die Berücksichtigung verschiedener Szenarien zur Preisentwicklung von CO2 und diversen Energieträgern.

"NetZero Factory" – in fünf Schritten zur optimierten Dekarbonisierungs-Roadmap

Mit dem holistischen "Net Zero Factory"-Beratungsansatz verfolgt ENGIE Impact das Ziel, den Übergang nicht nur ökologisch nachhaltig, sondern auch kosteneffizient zu gestalten. Auf der Grundlage gesammelter Erfahrungen in der Begleitung weltweiter CO2-Einsparprojekte haben wir ein Modell mit fünf Schritten etabliert. Damit erhalten die Auftraggeber eine klare Vision davon, wie sich ihre Standorte zukünftig entwickeln müssen, um die angestrebten CO2-Ziele bei einer möglichst wirtschaftlichen Medienerzeugung und -nutzung zu erreichen:

  • gemeinsame Diskussion und Festlegung von Zielen und Erfolgskriterien
  • detaillierte technische Analyse der vorhandenen Assets mit gemeinsamer Bewertung des Standortpotenzials für die Emissionsreduzierung
  • Simulation verschiedener Szenarien und Optionen für die Bestimmung geeigneter Pfade für die Dekarbonisierung und gemeinschaftliche Entwicklung eines technischen Optimums
  • optional eine gemeinsame Prüfung von Finanzierungsmodellen für die geplanten Investitionen und die Reduzierung finanzieller Risiken, zum Beispiel durch direkte Finanzierung durch ENGIE oder die Zusammenarbeit mit Contracting-Partnern
  • Erstellung einer umsetzbaren Roadmap inklusive der Definition, Priorisierung und Planung aller erforderlichen Projektaktivitäten zur Umsetzung des präferierten Dekarbonisierungspfades

 

Kostengünstiger Übergang zu einer zukunftssicheren Anlage mit einem klaren Fahrplan

Ein zentrales Element des "Net Zero Factory"-Ansatzes ist die Konzeption einer zukunftssicheren Anlage durch das Aufzeigen individuell zugeschnittener Technologie- und Anlagenentscheidungen entlang des gesamten Prozesses. Gut zu wissen: Dabei finden in der Roadmap, die klare Schritte und Meilensteine für den Übergang definiert, auch Technologien und Innovationen der nächsten Generation und deren prognostizierte Kostenentwicklung Berücksichtigung, genauso wie die Entwicklungspläne für die Anlage selbst.

Die zu erwartenden Preisentwicklungen sowohl der Energiemärkte als auch der Technologien sind wiederum relevant, um zu jedem Zeitpunkt der Transitionsphase den optimalen Mix von Technologien und Anlagen zu ermitteln, der – sowohl mit Blick auf die Investitionskosten als auch auf die Betriebsausgaben – eine hohe Kosteneffizienz gewährleistet. Der "Net Zero Factory"-Ansatz schafft somit Transparenz in Bezug auf das aktuell vorhandene und künftige Technologiepotenzial und gibt einen Ausblick auf die damit verbundenen Kosten. Gleichzeitig zeigt er Unternehmen attraktive Möglichkeiten auf, wie operative und finanzielle Risiken über alternative Vertragsmodelle auf externe Dienstleister übertragen werden können.

Einblick: Simulation mit "Prosumer" für maßgeschneiderte Wege in die Dekarbonisierung

Als Kernelement des "Net Zero Factory"-Ansatzes kommt bei ENGIE Impact mit der Analyseplattform "Prosumer" ein eigens entwickeltes, flexibles Simulationstool für die Optimierung von Dekarbonisierungspfaden und deren Investitionsbedarf zum Einsatz. Die Grundlage der Optimierung bildet eine möglichst genaue Aufnahme des Ist-Zustands des Objekts, um einen digitalen Zwilling zu erzeugen. Deshalb werden in dem Tool neben den Daten der eigentlichen Assets der Medienversorgung am Standort detailliert die bestehenden Lastgänge auf Basis von hochfrequenten Datenströmen erfasst.

Von PV-Anlagen und Holzpelletkesseln über Hochtemperatur-Wärmepumpen und Batterielösungen bis zu Biomasse und grünem Wasserstoff: Für die Simulation der Roadmaps verfügt das "Prosumer"-Tool über eine umfangreiche Datenbank mit Anlagen und Technologien, die für eine Medienversorgung in der Zukunft, entsprechend dem anfallenden Bedarf, infrage kommen können. Wann entlang der Roadmap ein Technologiewechsel in welcher Form und mit welchen Erzeugungskapazitäten idealerweise erfolgt, hängt sehr stark von möglichen oder bereits geplanten Energieeffizienzmaßnahmen ab, die im Tool entsprechend berücksichtigt werden und die anknüpfen an die zu Beginn durchgeführte Detailanalyse des Standortes. Gleiches gilt auch für mögliche Förderprogramme, die je nach Lage und Voraussetzungen des Standorts in das Simulationswerkzeug eingepflegt werden können.

Mit "Prosumer" bestens auf verschiedene Szenarien vorbereitet

Die hohe Flexibilität von „Prosumer“ und die Kompetenz von ENGIE Impact zeigt sich, wenn weitere Variablen wie zukünftige Preiserwartungen ins Spiel kommen. Je nach Prognose, wie sich etwa die Strom- und Gas- oder CO2-Preise künftig entwickeln, spielt das Simulationstool verschiedene Szenarien durch. Im Ergebnis steht jeweils eine angepasste Roadmap für die optimale Systemkonfiguration mit dem Fokus auf Minimierung der Gesamtbetriebskosten über die Lebenszeit der Assets (Total Cost of Ownership – TCO).

Steigt in einem Szenario beispielsweise der CO2-Preis stärker als erwartet, empfiehlt „Prosumer“ etwa den vorgezogenen Wechsel auf alternative Technologien oder einen Brennstofftausch, wenn dieser wirtschaftlicher ist. Zusätzlich ermöglicht die Simulation auch in anderen Bereichen eine vorausschauende Standortplanung. Ist beispielsweise in einigen Jahren der Bau einer Geothermie-Anlage vorgesehen, kann dies etwa bei der Errichtung zusätzlicher Lagerhallen bereits vor dem Bau berücksichtigt werden, indem die notwendigen Erdbohrungen bereits im Vorfeld durchgeführt sowie technische Anschlüsse vorsorglich eingeplant werden.

Somit erlaubt das Simulationstool nicht nur einen genauen Ausblick auf die zukünftige Standortentwicklung. Über die verschiedenen Szenarien liefert es darüber hinaus eine valide und detaillierte Grundlage für die konkrete Planung der Maßnahmen zur CO2-Reduktion und ermöglicht damit einen nahtlosen Übergang von der Strategie- in die Implementierungsphase.

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Unser Experte

Kersten Karl Barth
Kersten Karl Barth ist Geschäftsführer der ENGIE Impact GmbH und verfügt über weitreichende internationale und interkulturelle Erfahrung. Er ist in der Führung komplexer Organisationen und Unternehmen anerkannt. Seine Expertise umfasst die Themen Dekarbonisierung, Nachhaltigkeit, Transformation und Change Management sowie die Entwicklung neuer Geschäftsmodelle.

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