Literaturverzeichnis
PtX Lab Facts
-
PtX Lab Facts - Power-to-X (PtX) in NetZero-Szenarien der Chemie (06/2024)
Quellenangaben
(1) Center for Global Commons; Systemiq. Planet Positive Chemicals; Systemiq; Center for Global Commons, 2022. https://www.systemiq.earth/systems/circular-materials/planet-positive-chemicals/ (accessed 2023-05-19).
(2) VCI. Wie die Transformation der Chemie gelingen kann; Verband der Chemischen Industrie e.V., VDI, 2023. https://www.vci.de/services/publikationen/chemistry4climate-abschlussbericht-2023.jsp (accessed 2023-05-19).
(3) Münnich, P.; Somers, J.; Tillmann, U.; Oliveira, C.; Hermanns, R.; Kalousdian, A.; Meys, R.; Baradow, A.; Winter, B. Chemie Im Wandel- Die Drei Grundpfeiler Für Die Transformation Chemischer Wertschöpfungsketten, 2023. https://static.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2022/2022-02_IND_Climate_Positive_Chemistry_DE/A-EW_299_Chemie_im_Wandel_DE_WEB.pdf.
(4) Gabrielli, P.; Rosa, L.; Gazzani, M.; Meys, R.; Bardow, A.; Mazzotti, M.; Sansavini, G. Net-Zero Emissions Chemical Industry in a World of Limited Resources. One Earth 2023, 6 (6), 682–704. https://doi.org/10.1016/j.oneear.2023.05.006.
(5) Olfe-Kräutlein, B. Advancing CCU Technologies Pursuant to the SDGs: A Challenge for Policy Making. Front. Energy Res. 2020, 8, 198. https://doi.org/10.3389/fenrg.2020.00198.
(6) Ioannou, I.; Galán-Martín, Á.; Pérez-Ramírez, J.; Guillén-Gosálbez, G. Trade-Offs between Sustainable Development Goals in Carbon Capture and Utilisation. Energy Environ. Sci. 2023, 16 (1), 113–124. https://doi.org/10.1039/D2EE01153K.
(7) Palm, E.; Tilsted, J. P.; Vogl, V.; Nikoleris, A. Imagining Circular Carbon: A Mitigation (Deterrence) Strategy for the Petrochemical Industry. Environ. Sci. Policy 2024, 151, 103640. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2023.103640.
(8) Buck, H. J. Mining the Air: Political Ecologies of the Circular Carbon Economy. Environ. Plan. E Nat. Space 2022, 5 (3), 1086–1105. https://doi.org/10.1177/25148486211061452.
(9) Meng, F.; Wagner, A.; Kremer, A. B.; Kanazawa, D.; Leung, J. J.; Goult, P.; Guan, M.; Herrmann, S.; Speelman, E.; Sauter, P.; Lingeswaran, S.; Stuchtey, M. M.; Hansen, K.; Masanet, E.; Serrenho, A. C.; Ishii, N.; Kikuchi, Y.; Cullen, J. M. Planet-Compatible Pathways for Transitioning the Chemical Industry. Proc. Natl. Acad. Sci. 2023, 120 (8), e2218294120. https://doi.org/10.1073/pnas.2218294120.
(10) dena. Dena-Leitstudie Aufbruch Klimaneutralität; Deutsche Energie-Agentur GmbH, Series Ed.; Deutsche Energie Agentur GmbH, 2021.
(11) Doré, L.; Fischedick, M.; Fischer, A.; Hanke, T.; Holtz, G.; Krüger, C.; Lechtenböhmer, S.; Samadi, S.; Saurat, M.; Schneider, C.; Tönjes, A. Treibhausgasneutralität in Deutschland Bis 2045, 2023. https://www.energy4climate.nrw/fileadmin/Service/Publikationen/Ergebnisse_SCI4climate.NRW/Szenarien/2023/treibhausgasneutralitaet-in-deutschland-bis-2045-szenario-cr-sci4climate.nrw.pdf.
(12) BDI; BCG. KLIMAPFADE 2.0: Ein Wirtschaftsprogramm für Klima und Zukunft; Bundesverband der Deutschen Industrie: Berlin, 2021. https://bdi.eu/artikel/news/klimapfade-2-0-ein-wirtschaftsprogramm-fuer-klima-und-zukunft/ (accessed 2021-11-30).
(13) Dr. Geres, R.; Kohn. Andreas; Lenz, Sebastian. Roadmap Chemie 2050: Auf dem Weg zu einer treibhausgasneutralen chemischen Industrie in Deutschland; DECHEMA, 2019. https://www.vci.de/vci/downloads-vci/publikation/2019-10-09-studie-roadmap-chemie-2050-treibhausgasneutralitaet.pdf (accessed 2023-02-13).
(14) Bähr, C.; Bothe, D.; Brändle, G.; Klink, H.; Lichtblau, K.; Sonnen, L.; Zink, B. Die Zukunft Energieintensiver Industrien in Deutschland. Eine Studie von IW Consult Und Frontier Economics Im Auftrag Des Dezernat Zukunft, 2023. https://www.dezernatzukunft.org/wp-content/uploads/2023/09/Baehr-et-al.-2023-Die-Zukunft-energieintensiver-Industrien-in-Deutschland.pdf.
(15) Fraunhofer ISI; Consentec GmbH; ifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung Heidelberg GmbH; Technische Universität Berlin. Langfristszenarien Für Die Transformation Des Energiesystems in Deutschland 3- Modul Gebäude; Fraunhofer ISI: Karlsruhe, 2021.
(16) Ausfelder, F.; Tran, D. D. 4. Roadmap Des Kopernikus-Projektes P2X Phase II. https://www.kopernikus-projekte.de/lw_resource/datapool/systemfiles/elements/files/EC7C18F68BCE7C0DE0537E695E86F60F/live/document/221025_DEC_P2X4_V08_Web.pdf.
(17) Bazzanella, A. M.; Ausfelder, F. “Low Carbon Energy and Feedstock for the European Chemical Industry” Study; 2017. https://cefic.org/a-solution-provider-for-sustainability/a-journey-to-sustainability/low-carbon-energy-and-feedstock-for-the-european-chemical-industry-study/ (accessed 2023-06-19).
(18) Prognos; Öko-Institut; Wuppertal-Institut. Klimaneutrales Deutschland 2045. Wie Deutschland seine Klimaziele schon vor 2050 erreichen kann. Zusammenfassung im Auftrag von Stiftung Klimaneutralität.; Agora Energiewende und Agora Verkehrswende: Berlin, 2021. https://static.agora-energiewende.de/fileadmin/Projekte/2021/2021_01_DE_KNDE2045/KNDE2045_Langfassung.pdf (accessed 2021-12-05).
(19) Meys, R.; Kätelhön, A.; Bachmann, M.; Winter, B.; Zibunas, C.; Suh, S.; Bardow, A. Achieving Net-Zero Greenhouse Gas Emission Plastics by a Circular Carbon Economy. Science 2021, 374 (6563), 71–76. https://doi.org/10.1126/science.abg9853.
(20) Kloo, Y.; Nilsson, L. J.; Palm, E. Reaching Net-Zero in the Chemical Industry - a Study of Roadmaps for Industrial Decarbonisation; preprint; SSRN, 2023. https://doi.org/10.2139/ssrn.4358249.
(21) Saygin, D.; Gielen, D. Zero-Emission Pathway for the Global Chemical and Petrochemical Sector. Energies 2021, 14 (13), 3772. https://doi.org/10.3390/en14133772.
(22) Lopez, G.; Keiner, D.; Fasihi, M.; Koiranen, T.; Breyer, C. From Fossil to Green Chemicals: Sustainable Pathways and New Carbon Feedstocks for the Global Chemical Industry. Energy Environ. Sci. 2023, 10.1039.D3EE00478C. https://doi.org/10.1039/D3EE00478C.
(23) Deloitte. IC2050 PROJECT REPORT - Shining a Light on the EU27 Chemical Sector’s Journey toward Climate Neutrality; 2021; Deloitte.
(24) T. Herbst; A. Rehfeldt; M. Arens. Industrial Innovation: Pathways to Deep Decarbonisation of Industry. Part 2: Scenario Analysis and Pathways to Deep Decarbonisation.; ICF; Fraunhofer ISE, 2019. https://climate.ec.europa.eu/system/files/2020- 07/industrial_innovation_part_2_en.pdf.
(25) Bauer, F.; Hansen, T.; Nilsson, L. J. Assessing the Feasibility of Archetypal Transition Pathways towards Carbon Neutrality – A Comparative Analysis of European Industries. Resour. Conserv. Recycl. 2022, 177, 106015. https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2021.106015.
(26) Schneider, C. Klimaneutrale Industrie: Ausführliche Darstellung der Schlüsseltechnologien für die Branchen Stahl, Chemie und Zement.
(27) VCI Fact-Finding Studie, AG1; VCI, Series Ed.; Dechema, 2022. https://www.vci.de/ergaenzende-downloads/fact-finding-anlage-4-ergebnisvorstellung-dechema.pdf.
(28) Luderer, G.; Günther, C.; Dominika Sörgel; Kost, C.; Blesl, M.; Haun, M.; Kattelmann, F.; Pietzcker, R.; Rottoli, M.; Schreyer, F.; Sehn, V.; Sievers, L. Deutschland auf dem Weg zur Klimaneutralität 2045; Kopernikus-Projekt Ariadne, Series Ed.; Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, 2021. https://ariadneprojekt.de/publikation/deutschland-auf-dem-weg-zur-klimaneutralitat-2045-szenarienreport/.
(29) Fleiter, T. LANGFRISTSZENARIEN FÜR DIE TRANSFORMATION DES ENERGIESYSTEMS IN DEUTSCHLAND -Tr e i b h a u s g a s n e u t r a l e S z e n a r i e n 2 0 4 5 - I n d u s t r i e s e k t o r , W e b i n a r I n d u s t r i e, 2022. https://www.langfristszenarien.de/enertile-explorer-wAssets/docs/LFSIII_Webinar16.11.2022_Industrie_final.pdf.
(30) Purr, K.; Nuss, P.; Lehmann, H.; Günther, J. Wege in eine ressourcenschonende Treibhausgasneutralität - RESCUE - Studie. 2019. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31423.43682.
(31) Gabrielli, P.; Gazzani, M.; Mazzotti, M. The Role of Carbon Capture and Utilization, Carbon Capture and Storage, and Biomass to Enable a Net-Zero-CO 2 Emissions Chemical Industry. Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59 (15), 7033–7045. https://doi.org/10.1021/acs.iecr.9b06579.
(32) Nurdiawati, A.; Urban, F. Decarbonising the Refinery Sector: A Socio-Technical Analysis of Advanced Biofuels, Green Hydrogen and Carbon Capture and Storage Developments in Sweden. Energy Res. Soc. Sci. 2022, 84, 102358. https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102358.
(33) Industrial Transformation 2050 - Pathways to Net-Zero Emissions from EU Heavy Industry - Material Economics; University of Cambridge Insitute for Sustainability Leadership Cambridge, 2019. https://materialeconomics.com/publications/industrial-transformation-2050 (accessed 2023-05-19).
-
PtX Lab Facts - Rohstoffmix für eine nachhaltige Chemie (04/2024)
Quellenangaben
Alle Quellenangaben und Links wurden letztmalig am 13.12.2023 geprüft und abgerufen.
(1) Center for Global Commons; Systemiq. Planet Positive Chemicals; Systemiq; Center for Global Commons, 2022. www.systemiq.earth/systems/circular-materials/planet-positive-chemicals.
(2) Gabrielli, P.; Rosa, L.; Gazzani, M. et al. Net-Zero Emissions Chemical Industry in a World of Limited Resources. One Earth 2023, 6 (6), 682-704. doi.org/10.1016/j.oneear.2023.05.006.
(3) Olfe-Kräutlein, B. Advancing CCU Technologies Pursuant to the SDGs: A Challenge for Policy Making. Front. Energy Res. 2020, 8, 198. doi.org/10.3389/fenrg.2020.00198.
(4) Meng, F.; Wagner, A.; Kremer, A. et al. Planet-Compatible Pathways for Transitioning the Chemical Industry. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2023, 120 (8), e2218294120. doi.org/10.1073/pnas.2218294120.
(5) Carus, M.; Dammer, L.; Raschka, A.; Skoczinski, P.; vom Berg, C. Nova-Paper #12: Renewable Carbon – Key to a Sustainable and Future-Oriented Chemical and Plastic Industry; Nova Institute, 2020. renewable-carbon.eu/publications/product/nova-paper-12-renewable-carbon-key-to-a-sustainable-and-future-oriented-chemical-and-plastic-industry-−-full-version.
(6) Chemistry4Climate: Wie die Transformation der Chemie gelingen kann, Abschlussbericht 2023; Verband der Chemischen Industrie e.V., VDI, 2023. www.vci.de/services/publikationen/chemistry4climate-abschlussbericht-2023.jsp.
(7) Münnich, P.; Somers, J.; Metz, J.; Tillmann, U.; Oliveira, C.; Hermanns, R.; Kalousdian, A.; Meys, R.; Bardow, A.; Winter, B. Chemie Im Wandel - Die drei Grundpfeiler für fie Transformation chemischer Wertschöpfungsketten; Agora Industrie, 2023. https://www.agora-industrie.de/publikationen/chemie-im-wandel.
(8) Bazzanella, A. M.; Ausfelder, F. “Low Carbon Energy and Feedstock for the European Chemical Industry”; CEFIC/DECHEMA, 2017. cefic.org/a-solution-provider-for-sustainability/a-journey-to-sustainability/low-carbon-energy-and-feedstock-for-the-european-chemical-industry-study.
(9) Schneider, C., Samadi, S., Holtz, G., Kobiela, G., Lechtenböhmer, S., Witecka, W. Klimaneutrale Industrie: Ausführliche Darstellung der Schlüsseltechnologien für die Branchen Stahl, Chemie und Zement; Wuppertal Institut im Auftrag von Agora Energiewende, 2019. https://epub.wupperinst.org/frontdoor/index/index/year/2021/docId/7676 .
(10) Ausfelder, F.; Tran, D. D. 4. Roadmap des Kopernikus-Projektes P2X Phase II; Kopernikus-Projekte, 2023. www.kopernikus-projekte.de/lw_resource/datapool/systemfiles/elements/files/EC7C18F68BCE7C0DE0537E695E86F60F/live/document/221025_DEC_P2X4_V08_Web.pdf.
(11) Ioannou, I.; Galán-Martín, Á.; Pérez-Ramírez, J.; Guillén-Gosálbez, G. Trade-Offs between Sustainable Development Goals in Carbon Capture and Utilisation. Energy Environ. Sci. 2023, 16 (1), 113-124. doi.org/10.1039/D2EE01153K.
(12) Galán-Martín, Á.; Tulus, V.; Díaz, I.; Pozo, C.; Pérez-Ramírez, J.; Guillén-Gosálbez, G. Sustainability Footprints of a Renewable Carbon Transition for the Petrochemical Sector within Planetary Boundaries. One Earth 2021, 4 (4), 565-583. doi.org/10.1016/j.oneear.2021.04.001.
(13) Kähler, F.; Porc, O.; Carus, M. RCI Carbon Flows Report: Compilation of Supply and Demand of Fossil and Renewable Carbon on a Global and European Level; Renewable Carbon Initiative, 2023. renewable-carbon.eu/publications/product/the-renewable-carbon-initiatives-carbon-flows-report-pdf.
(14) Daley, F.; Lawrie, C. Fuelling Failure - How Coal, Oil and Gas Sabotage All Seventeen Sustainable Development Goals; University of Sussex, 2021. https://fossilfueltreaty.org/fuelling-failure.
(15) Bertrand S.; McGinn, A. Fact Sheet: Climate, Environmental, and Health Impacts of Fossil Fuels; Environmental and Energy Study Institute (EESI), 2021. www.eesi.org/files/FactSheet_Fossil_Fuel_Externalities_2021.pdf.
(16) Blackbox Chemieindustrie: Die energieintensivste Industrie Deutschlands; BUND Deutschland e.V. ,2023. https://www.bund.net/service/publikationen/detail/publication/blackbox-chemieindustrie.
(17) Buck, H. J. Mining the Air: Political Ecologies of the Circular Carbon Economy. Environment and Planning E: Nature and Space 2022, 5 (3), 1086-1105. doi.org/10.1177/25148486211061452.
(18) Palm, E.; Tilsted, J. P.; Vogl, V.; Nikoleris, A. Imagining Circular Carbon: A Mitigation (Deterrence) Strategy for the Petrochemical Industry. Environmental Science & Policy 2024, 151, 103640. doi.org/10.1016/j.envsci.2023.103640.
(19) Sartor, O.; Azaïs, N., Burmeister, H.; Münnich, P.; Oliveira, C.; Witecka, W. Mobilising the Circular Economy for Energy-Intensive Materials: How Europe Can Accelerate Its Transition to Fossil-Free, Energy-Efficient and Independent Industrial Production; Agora Industry, 2022. www.agora-energiewende.de/en/publications/mobilising-the-circular-economy-for-energy-intensive-materials-study.
(20) Wendler, K. Fact-Finding Studie AG2 Kreislaufwirtschaft und Rohstoffversorgung der Zukunft; Dechema, 2022. www.vci.de/ergaenzende-downloads/anlage-3-fact-finding-ergebnisvorstellung-dechema-ag2.pdf.
(21) vom Berg, C.; Carus, M. Making a Case for Carbon Capture and Utilisation (CCU) – It Is Much More Than Just a Carbon Removal Technology; Renewable Carbon Initiative, 2023. https://doi.org/10.52548/VYKR3129.
(22) World Energy Outlook 2022; IEA, 2022. https://www.iea.org/reports/world-energy-outlook-2022.
(23) Geres, R.; Kohn, A.; Lenz, S. Roadmap Chemie 2050: Auf dem Weg zu einer treibhausgasneutralen chemischen Industrie in Deutschland; DECHEMA/FutureCamp, 2019. www.vci.de/vci/downloads-vci/publikation/2019-10-09-studie-roadmap-chemie-2050-treibhausgasneutralitaet.pdf.
(24) Bringezu, S.; Kaiser, S.; Turnau, S. Zukünftige Nutzung von CO2 als Rohstoffbasis der deutschen Chemie- und Kunststoffindustrie - eine Roadmap; Universität Kassel, 2020. doi.org/10.17170/KOBRA-202002211019.
(25) Gabrielli, P.; Gazzani, M.; Mazzotti, M. The Role of Carbon Capture and Utilization, Carbon Capture and Storage, and Biomass to Enable a Net-Zero-CO2 Emissions Chemical Industry. Ind. Eng. Chem. Res. 2020, 59 (15), 7033-7045. doi.org/10.1021/acs.iecr.9b06579.
(26) Kaiser, S.; Digulla, F.-E.; Bringezu, S. CO2 als Kohlenstoffquelle für Kunststoffprodukte: Vergleichende Analyse von CO2- und fossilbasierten Wertschöpfungsketten; Center for Environmental Systems Research (CESR), 2023. co2-utilization.net/fileadmin/user_upload/Workshop-Serie/Joint_Venture/Fallstudie_CO2_basierte_Kunststoffe_v2.pdf.
(27) Fleiter, T.; Rehfeldt, M.; Manz, P.; Neuwith, M.; Herbst, A.; Lotz, T. Langfristszenarien für die Transformation des Energiesystems in Deutschland - Treibhausgasneutrale Szenarien 2045 - Industriesektor, Webinar Industrie; Fraunhofer ISI, 2022. www.langfristszenarien.de/enertile-explorer-wAssets/docs/LFSIII_Webinar16.11.2022_Industrie_final.pdf.
(28) Blaumeiser, D. Wasserstoff in der chemischen Industrie; Wasserstoff Kompass 2023. www.wasserstoff-kompass.de/fileadmin/user_upload/img/news-und-media/dokumente/Chemische_Industrie.pdf.
(29) Fortschreibung der Nationalen Wasserstoffstrategie NWS 2023; BMWK, 2023. www.bmwk.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/fortschreibung-nationale-wasserstoffstrategie.pdf.
(30) Die Nationale Wasserstoffstrategie; BMWi, 2020. www.bmwi.de/Redaktion/DE/Publikationen/Energie/die-nationale-wasserstoffstrategie.pdf.
(31) Evaluierungsbericht der Bundesregierung zum Kohlenstoffdioxid-Speicherungsgesetz (KSpG); Bundesregierung, 2022. www.bmwk.de/Redaktion/DE/Downloads/Energiedaten/evaluierungsbericht-bundesregierung-kspg.html.
(32) European Commission, Directorare-General for Climate Action, Turnau, S.; Jaspers, D.; Marxen, A. et al. Identification and Analysis of Promising Carbon Capture and Utilisation Technologies, Including Their Regulatory Aspects - Final Report.; Publications Office, 2019. https://data.europa.eu/doi/10.2834/348288.
(33) Nurdiawati, A.; Urban, F. Decarbonising the Refinery Sector: A Socio-Technical Analysis of Advanced Biofuels, Green Hydrogen and Carbon Capture and Storage Developments in Sweden. Energy Research & Social Science 2022, 84, 102358. https://doi.org/10.1016/j.erss.2021.102358.
(34) Kätelhön, A.; Meys, R.; Deutz, S.; Suh, S.; Bardow, A. Climate Change Mitigation Potential of Carbon Capture and Utilization in the Chemical Industry. Proc Natl Acad Sci U S A 2019, 116 (23), 11187-11194. https://doi.org/10.1073/pnas.1821029116.
Fußnoten
(A) Es wurde ein maximal verfügbares Potenzial an biogenen Rest-und Abfallstoffen von 48 Mt7 (Stroh, Holz, Gülle) und minimal von 6,4 Mt6 (Stroh, Holz) angenommen sowie ein Kohlenstoffgehalt der Biomasse von 50 Prozent und eine Prozesseffizienz von Biomasse zu Chemikalien von 36 Prozent7. Der gesamte Kohlenstoffbedarf der Basischemie wird 2045 mit 13,6 Mt prognostiziert und für die gesamte chemische Industrie in Deutschland mit 17,1 Mt.21
(B) Meng et al. 20234 berechnet ein Potenzial für die Bedarfsreduktion durch R&S von 15,5 bis 24 Prozent des globalen Basischemikalienbedarfs. Mit den Annahmen aus dem Demand-Model des LC-NFAX-Szenarios von Meng et al. 2023 könnte der Kohlenstoffbedarf in Deutschland um ca. 2,4 Mt reduziert werden.
(C) Der Wasserstoff-Kompass erwartet bei 4.000 Volllaststunden und einem Elektrolysewirkungsgrad von 70 Prozent dass bei dem politischen Ziel von 10 GW Elektrolysekapazität in Deutschland bis 2030 entsprechend 28 TWh Wasserstoff in Deutschland erzeugt werden.