IND-E - Dekarbonisierungs- und Elektrifizierungspotentiale in der deutschen Industrie

Nach Angaben des Umweltbundesamtes hat die Industrie im Jahr 2020 rund 178 Millionen Tonnen Treibhausgase in Deutschland emittiert, das macht einen Anteil von 22% der deutschen Treibhausgasemissionen aus. Bis zum Jahr 2045 hat sich die Bundesregierung das Ziel der Klimaneutralität gesetzt, was mit großen Herausforderungen für den Industriesektor verbunden ist. Im Rahmen des Forschungsprojekts »IND-E« werden Dekarbonisierungspotenziale, und -Hemmnisse erhoben und weiterführend analysiert. Zusätzlich werden verschiedene Energiesystemmodelle - von Gesamtenergiesystemmodellen und Strommarktmodellen hin zu Modellen, die einzelne Industrieunternehmen oder -gebiete abbilden – weiterentwickelt und miteinander kombiniert. Dadurch können die komplexen Zusammenhänge der Industriedekarbonisierung und die drängenden Fragen zur Dekarbonisierung der Industrie anhand einer breiten Modelllandschaft adressiert werden.

Die Bearbeitung erfolgt in enger Zusammenarbeit der Projektpartner Institute Öko-Institut, Uni Freiburg (INATECH), der Hochschule Offenburg und dem Fraunhofer ISE, welches das Projekt koordiniert. Inhaltlich gliedert sich das Projekt in drei Hauptteile.

Die Daten- und Akteursanalyse hat das Ziel, die Lastprofile der Industrienachfrage sowie das Elektrifizierungs- und Flexibilisierungspotenzial nach Industrietypen zu erfassen und zu generieren, sodass diese in Energiesystemmodellen verwendet werden können. Die synthetischen Lastprofilzeitreihen werden veröffentlicht, sodass sie der wissenschaftlichen Community zur freien Verfügung stehen. Weiterhin werden Investitionsentscheidungen von Industrieunternehmen in klimafreundliche Technologien untersucht. Hierzu werden die Einflussfaktoren von Investitionen, die regulatorischen Treiber und Hemmnisse sowie unternehmensspezifische Strategien untersucht und in Wirknetzen in Zusammenhang gebracht. Zudem dient die Akteursanalyse der Plausibilisierung der Annahmen zu Technologiediffusion der Systemmodelle. Die Arbeiten werden in enger Zusammenarbeit zwischen Fraunhofer ISE und Öko Institut durchgeführt.

Der zweite Schwerpunkt des Projektes ist die Erweiterung der Modelllandschaft. Innerhalb des Konsortiums sind fünf vorhandene oder zu entwickelnde Modelle vertreten: Das intersektorale Energiesystemmodell REMod des Fraunhofer ISE zur Abbildung von Transformationspfaden, das Modell flexABLE des INATECH zu regionalen Effekten, insbesondere den Auswirkungen auf das Stromsystem und das Stromnetz , das Modell Power-Flex des Öko-Instituts zur Abbildung des Kraftwerkseinsatz auf europäischer Ebene sowie das Modell DISTRICT zur Abbildung einzelner Industrien bzw. Industriegebieten. Das Modell TTA wird von der Hochschule Offenburg entwickelt, um Handelspotenziale und Effekte auf Unternehmenstarife abzubilden.

Im Bereich der Systemanalyse wird ein Rahmen geschaffen, der es ermöglicht einen Datenaustausch zwischen den Modellen zu realisieren und Modelliterationen durchzuführen. Dieses Modellframework wird angewandt, um verschiedene Szenarienwelten der Industriedekarbonisierung zu berechnen und hinsichtlich ihrer Effekte zu analysieren.

Das Projekt erfolgt durch eine enge Einbindung des Industriebeirats aus dem Deutschen Industrie- und Handelskammertag e. V., dem Bundesverband der Deutschen Industrie e.V. sowie der IHK Freiburg.