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SI/502114
The impact of energy and climate policy on the decarbonization of industry in Switzerland
Zusammenfassung
Das Ziel Netto-CO2-Neutralität in 2050 erfordert eine weitgehende Dekarbonsierung aller Wirtschaftssektoren in der Schweiz, inklusive der emittierenden Industrie. Um dies zu erreichen sind Anreizsysteme und Regulierungen notwendig, die möglicherweise grosse Auswirkungen auf das Energiesystem haben. Entsprechende Politikoptionen für den Industriesektor sind kaum erforscht (anders als z.B. für den Transportsektor), und schlecht informierte Politikentscheide könnten zu ungeplanten Konsequenzen für den Industriesektor oder das Energiesystem führen. In diesem Projekt soll diese Forschungslücke adressiert werden durch (1) die Aufstellung einer Technologie-Sektor-Matrix welche Kerntechnologien für die relevantesten CO2-intensiven Sektoren identifiziert, (2) die Entwicklung eines techno-ökonomischen Modells zur Schätzung der Sensitivitäten von CO2-Vermeidungskosten in Abhängigkeit von Politikparametern, und (3) einer umfassenden Analyse wie Portfolios von energie- und klimapolitischen Regulierungen die Wirtschaftlichkeit von De-karbonisierungs-Technologien beeinflussen. Darüber hinaus wird das Modell genutzt um die Wettbewerbsfähigkeit verschiedener Schweizer Industriesektoren mit entsprechenden Regulierungen zu analysieren, und um abzuleiten wie das Schweizer Energiesystem beeinflusst würde.
Weitere Texte
Schlussbericht
Der Industriesektor trug 2018 rund 18% zu den Schweizer CO2-Emissionen bei. Die Technologien zur drastischen Reduktion der Emissionen in emissions- und energieintensiven Industrien sind allerdings teilweise noch nicht marktreif. Gleichzeitig sind diese Industrien für die Schweizer Wirtschaft von grosser Bedeutung. Grosse Schweizer Unternehmen sind in emissionsintensiven Sektoren wie Zement, Spezialchemie oder Pharma tätig. Weiter kann die wirtschaftliche Attraktivität und damit der Einsatz dieser neuen, emissionsarmen Technologien das Schweizer Energiesystem stark beeinflussen. Daher ist es eine wichtige Aufgabe für die Schweizer Politik, den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Industrie effizient zu gestalten, ohne dabei den wirtschaftlichen Wohlstand, die Versorgungssicherheit und den sozialen Zusammenhalt in der Schweiz zu gefährden. Die Ergebnisse des DECARBIN Projekts unterstützen eine evidenzbasierte Gestaltung von Politikmassnahmen in diesem wichtigen, aber wenig erforschten Bereich der Energie- und Klimapolitik. Im Projekt wurde eine Sektor-Technologie-Matrix entwickelt, die zusammenfasst, welche Optionen aus technologischer Sicht am besten geeignet sind, die emissionsintensivsten Industriesektoren in der Schweiz – Baustoffe (einschliesslich Zement), Chemie & Pharma, Metalle und Lebensmittel – zu dekarbonisieren. Dabei wurden die Vermeidungsoptionen entlang von fünf Gruppen gegliedert: (1) Erhöhung der Prozess-/Systemeffizienz, (2) Umstellung auf strombasierte Prozesse (Elektrifizierung), (3) Umstellung auf alternative Brennstoffe, (4) Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) oder -nutzung (CCU) und (5) Umstellung auf alternative Rohmaterialien. Darüber hinaus wurden zwei techno-ökonomische Modelle entwickelt, um den Einfluss von Energie- und Klimapolitik auf Investitionsentscheidungen in der Industrie zu untersuchen. Die Modelle berechnen und vergleichen den Wert von Investitionen in verschiedene Technologien zu verschiedenen Zeitpunkten für verschiedene Unsicherheits- und Politikszenarien. Die Ergebnisse zeigen, dass Elektrifizierung und eine Umstellung auf Biomasse gangbare Wege zur Dekarbonisierung der Chemie- und Molkereiindustrie sind. Dekarbonisierungspfade für die Zementindustrie beinhalten eine Kombination von CCS mit Biomasse. Wasserstoff spielt keine bedeutende Rolle in den drei modellierten Industrien. Bezüglich des Bedarfs an unterschiedlichen Energieträgern in der Schweiz sollte also mit erhöhter Strom- und Biomassenachfrage gerechnet werden. Aus der Sicht von Politik/Verwaltung, ergeben sich mehrere Implikationen. Erstens sollte die Verwendung von Biomasse in der Schweiz aufgrund möglicher starker Nachfragesteigerungen einer kritischen Bewertung unterzogen werden. Die Nutzung von Biomasse in Niedrigtemperaturanwendungen (wie heute weit verbreitet) erscheint angesichts der Verfügbarkeit und Wirtschaftlichkeit von Wärmepumpen in Verbindung mit dem Mangel an Alternativen in Hochtemperaturanwendungen unvernünftig. Zweitens wird die Aufrechterhaltung eines stabilen und steigenden CO2-Preises als entscheidend erachtet. Carbon Contracts for Difference, wie sie in Deutschland erprobt werden, könnten eine Option sein, um diese Preise zu garantieren. Drittens betonen die Ergebnisse die Bedeutung niedriger Stromkosten, insbesondere um die Elektrifizierung wirtschaftlicher zu machen als Biomasse, zumindest für Prozesse bei sehr hohen Temperaturen. Der Zugang grosser industrieller Verbraucher zu den EU-Strommärkten könnte als potenzieller Hebel dienen. Viertens wird weitere Forschung und Entwicklung im Bereich von Hochtemperaturwärmepumpen empfohlen. Schliesslich werden CCS-CAPEX-Subventionen zur Beschleunigung von Investitionen als möglich, aber nicht als zwingend notwendig erachtet. Unabhängig von politischen Interventionen besteht ein bemerkenswertes Risiko der Verlagerung von Industrien ins Ausland aufgrund hoher CO2-Transportkosten.
Publikationen / Ergebnisse
Der Industriesektor trug 2018 rund 18% zu den Schweizer CO2-Emissionen bei. Die Technologien zur drastischen Reduktion der Emissionen in emissions- und energieintensiven Industrien stecken aber weitgehend noch in den Kinderschuhen. Gleichzeitig sind diese Industrien für die Schweizer Wirtschaft von grosser Bedeutung. Grosse Schweizer Unternehmen sind in emissionsintensiven Sektoren wie Zement, Spezialchemie oder Pharma tätig. Weiter kann die wirtschaftliche Attraktivität und damit der Einsatz dieser neuen, emissionsarmen Technologien das Schweizer Energiesystem stark beeinflussen. Daher ist es eine wichtige Aufgabe für die Schweizer Politik, den Übergang zu einer kohlenstoffarmen Industrie effizient zu gestalten, ohne dabei den wirtschaftlichen Wohlstand, die Versorgungssicherheit und den sozialen Zusammenhalt in der Schweiz zu gefährden. Die Ergebnisse des DECARBIN Projekts werden eine evidenzbasierte Gestaltung von Politikmassnahmen unterstützen in diesem wichtigen, aber wenig erforschten Bereich der Energie- und Klimapolitik. Bisher wurde im Projekt eine Sektor-Technologie-Matrix entwickelt, die zusammenfasst, welche Optionen aus technologischer Sicht am besten geeignet sind, die emissionsintensivsten Industriesektoren in der Schweiz – Baustoffe (einschliesslich Zement), Chemie & Pharma, Metalle und Lebensmittel – zu dekarbonisieren. Dabei wurden die Vermeidungsoptionen entlang von fünf Gruppen gegliedert: (1) Erhöhung der Prozess-/Systemeffizienz, (2) Umstellung auf strombasierte Prozesse (Elektrifizierung), (3) Umstellung auf alternative Brennstoffe, (4) Kohlenstoffabscheidung und -speicherung (CCS) oder -nutzung (CCU) und (5) Umstellung auf alternative nicht-energetische Ausgangsstoffe.
Projektdetails
- Forschungsstelle
- BFE
- Projektstatus
- Abgeschlossen
- Projekttyp
- Forschungsprojekt
- Startdatum
- 2020-10-31
- Enddatum
- 2024-02-29
- Bewilligte Gesamtkosten
- CHF 273650.00
- Sektion
- Energie - Wirtschaft - Gesellschaft (EWG)
- NABS Politikbereich
- Erzeugung, Verteilung und rationelle Nutzung der Energie