Energieintensive Prozesse

Hintergrund

Energieintensive Prozesse bieten in der Energiewende sowohl große Chancen als auch Herausforderungen. Einerseits können sie, bei erfolgreicher Transformation, als mächtige Hebel wirken, da beispielsweise die Stahl- und Zementindustrie für einen Großteil der deutschen Treibhausemissionen verantwortlich sind. Andererseits ist die direkte Elektrifizierung, die energetisch bevorzugte Lösung, nicht in allen Prozessen praktikabel. In Anlehnung an das aktuelle Energiesystem, das auf chemischen Energieträgern beruht (Kohle, Erdöl und -gas), bietet Wasserstoff eine leicht integrierbare Antwort auf Herausforderungen der Transformation. Ob als Reduktionsmittel oder als Energieträger für Hochtemperaturprodukte, Wasserstoff ist vielseitig einsetzbar und mit dem aktuellen Energiesystem gut zu vereinen.  

Noch bewegt sich die Transformation zurückhaltend. Dies zu beschleunigen, indem Synergien mit Akteuren über die gesamte Wertschöpfungskette sowie anderen Unternehmen und Branchen erschlossen werden - dafür möchte sich HYPOS einbringen. Der Hochlauf von Erzeugung, Distribution und Nutzung von Grünem Wasserstoff kann nicht isoliert geschehen, sondern muss, um erfolgreich zu sein, parallel forciert werden. Darin, diese Bereiche zu vereinen und zu koordinieren, sieht sich HYPOS in der Verantwortung und möchte in enger Zusammenarbeit mit Ihnen schnellstmöglich eine funktionierende Wasserstoffwirtschaft schaffen. 

 

HYPOWER WASSERSTOFFREGION MITTELDEUTSCHLAND

Heute etablieren Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik eine Grüne Wasserstoffwirtschaft in den drei Bundesländer Sachsen, Sachsen-Anhalt und Thüringen. Eine Projektauswahl mit Mobilitätsfokus finden Sie unter HYPOWER Mitteldeutschland:

Grünes BMW Group Werk LeipzigMaxHygen

HYPOS-Positionspapier

Herausforderungen und Notwendigkeiten der Einführung von Grünem Wasserstoff in energieintensive industrielle Prozesse

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Ansprechpartner

Projektmanager bei HYPOS, der Wasserstoff-Projekte in der chemischen Industrie, E-Fuels-Produktion und energieintensiven Prozessen betreut, im Porträt vor hellem Hintergrund.
Tobias Richter, M. SC.
Projekt- und Clustermanagement

+49 (0) 176 242 523 78

richter@hypos-germany.de

Energieintensive Prozesse in der Industrie: Grüner Wasserstoff als Schlüssel zur Klimaneutralität

Relevanz der energieintensiven Industrie für Klimaziele

Die energieintensive Industrie – etwa Stahl-, Zement- oder Chemieunternehmen – spielt eine entscheidende Rolle beim Erreichen der Klimaziele. Diese Sektoren verursachen einen großen Teil der industriellen Treibhausgasemissionen. Allein die Stahlherstellung steht für 29 % der Industrie-Emissionen in Deutschland, die Zementproduktion trägt weitere 11 % bei. Eine erfolgreiche Defossilisierung dieser Branchen hätte daher enorme Hebelwirkung für den Klimaschutz. Entsprechend gilt es, gerade in diesen Grundstoffindustrien radikale Emissionssenkungen zu erreichen, um nationale und globale Klimaziele einzuhalten. Gleichzeitig sind diese Sektoren wirtschaftlich bedeutsam und bilden die Basis vieler Wertschöpfungsketten – ihre Transformation muss also technisch und ökonomisch tragfähig gestaltet werden.

Infografik zu Treibhausgasemissionen energieintensiver Industrien in Deutschland: Anteil der Industrie an Gesamtemissionen, branchenspezifische Emissionen und Emissionsarten der Zementindustrie

(Quelle: Treibhausgasemissionen (THG) der deutschen Stahlindustrie 2022. Darstellung des Kompetenzzentrums Klimaschutz in energieintensiven Industrien (KEI) gemäß Emissionsdaten des Umweltbundesamts (UBA, 2024)

Symbolische Darstellung von grünem Wasserstoff mit Nachhaltigkeits- und Technologiesymbolen auf grünem Hintergrund

Grüner Wasserstoff als Alternative zu fossilen Energieträgern

Grüner Wasserstoff gilt als zentraler Alternativenergieträger, um Prozesse in energieintensiven Industrien zu dekarbonisieren. Anders als die oft bevorzugte direkte Elektrifizierung können viele Hochtemperatur- oder Rohstoffprozesse nicht einfach auf Strom umgestellt werden. Hier bietet Wasserstoff eine lösungsorientierte Antwort, da er ähnlich wie fossile Brennstoffe in bestehenden Abläufen eingesetzt werden kann. So dient er beispielsweise im Stahlsektor als CO₂-freier Ersatz für Kohle im Hochofenprozess (Direktreduktion von Eisenerz), in der Chemie als klimaneutraler Rohstoff (etwa für Ammoniak oder Methanol), oder als Brenngas für Hochtemperaturprozesse in Zement- und Glasöfen. Der Einsatz von grünem Wasserstoff in solchen Anwendungen kann die CO₂-Emissionen drastisch reduzieren – in der Stahlindustrie spart eine Tonne grüner Wasserstoff etwa 26 Tonnen CO₂ gegenüber dem herkömmlichen Verfahren ein. Quelle: (DWV), "Grüner Stahl: Eckpunktepapier” Juni 2021. Grüner Wasserstoff fungiert somit als vielseitiger Schlüssel, um fossile Energieträger in kritischen industriellen Prozessen zu ersetzen und den Weg zur Klimaneutralität zu ebnen.

Hemmnisse auf dem Weg zur H₂-Integration

Trotz seines Potenzials stehen der Einführung von grünem Wasserstoff in der Industrie derzeit noch erhebliche Hürden entgegen. Zu den wichtigsten Hemmnissen zählen:

Hohe Kosten: Die Erzeugung von grünem Wasserstoff ist derzeit noch deutlich teurer als die von konventionell hergestelltem Wasserstoff. Insbesondere Elektrolyseure erfordern hohe Anfangsinvestitionen, und auch der benötigte erneuerbare Strom ist kostenintensiv. Dadurch ist grüner Wasserstoff aktuell oft noch weniger wirtschaftlich attraktiv. (Öko-Institut/Deloitte), “Wasserstoff-Erzeugungskosten – Determinanten, Stand und Perspektiven” Juni 2025

Infrastruktur-Lücken: Eine verlässliche Wasserstoffinfrastruktur befindet sich noch im Aufbau. Es fehlen ausreichende Transportwege und Speicherlösungen, um industrielle Verbraucher sicher zu versorgen. Diese Lücken bremsen den breiten Einsatz von H₂ in der Industrie.

Regulatorische Unsicherheiten: Unklare Regelwerke, komplexe Genehmigungsprozesse und fehlende marktseitige Anreize erschweren Investitionen in Wasserstofftechnologien. Ein stabiler politischer Rahmen wäre notwendig, um den Markthochlauf zu beschleunigen.

Großindustrielle Anlage der Grundstoffindustrie – potenzieller Einsatzort für grünen Wasserstoff zur Dekarbonisierung energieintensiver Prozesse

Notwendige politische, technologische und wirtschaftliche Hebel

Um diese Hemmnisse zu überwinden, bedarf es eines Bündels an Maßnahmen und Hebeln, die Politik, Wirtschaft und Wissenschaft gemeinsam einsetzen müssen. Zentrale Stellschrauben sind unter anderem:

1. Produktionskapazitäten steigern und -kosten senken: Ausbau der Elektrolysekapazitäten, mehr Forschung & Entwicklung sowie gezielte Förderprogramme, um Effizienz zu steigern und Kosten zu reduzieren.

2. Erneuerbare Energien ausbauen:
Günstiger grüner Wasserstoff braucht ausreichend preiswerten Ökostrom. Dafür sind Investitionen in Wind- und Solarenergie sowie faire Stromzugänge für H₂-Produzenten nötig.

3. Infrastruktur aufbauen: Schneller Aufbau eines Wasserstoff-Kernnetzes inklusive Transport- und Speicherkapazitäten, unterstützt durch staatliche Förderung.

4. Technologieentwicklung und Integration fördern:
Pilotprojekte, Demonstrationsanlagen und enge Kooperation zwischen Industrie und Forschung beschleunigen die technische Weiterentwicklung und Integration in industrielle Prozesse.


5. Regulatorische Klarheit und Anreize schaffen:
Ein verlässlicher politischer Rahmen, einheitliche Standards und finanzielle Anreize schaffen Investitionssicherheit und fördern den Markthochlauf.

6. Marktentwicklung und Nachfrage stimulieren:
Öffentliche Vorgaben, CO₂-Preisanreize und klare langfristige Zielsetzungen helfen, einen wettbewerbsfähigen Wasserstoffmarkt aufzubauen.

Wie HYPOS zur Lösung beiträgt

Ein einzelnes Unternehmen oder eine Institution allein kann die gewaltige Transformation der Grundstoffindustrien nicht stemmen – hier sind Vernetzung und Kooperation gefragt. Genau hier setzt HYPOS als Wasserstoff-Netzwerk an. HYPOS mit seinen über 180 Mitgliedern aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik versteht sich als Plattform, welche Angebot und Nachfrage grünen Wasserstoffs branchenübergreifend zusammenführt. Durch sein breit aufgestelltes Partnernetzwerk ist HYPOS prädestiniert, als Kommunikator und Koordinator den Hochlauf einer Wasserstoffwirtschaft in Mitteldeutschland maßgeblich mitzugestalten. Konkret treibt HYPOS in Arbeitsgruppen und Projekten den Wissensaustausch, die Entwicklung von Pilotvorhaben und den Abbau von Hürden voran. So werden Synergien entlang der gesamten Wertschöpfungskette erschlossen – von Erzeugern über Logistiker bis hin zu industriellen Abnehmern.

HYPOS-Partner aus Wirtschaft, Wissenschaft und Politik im Austausch – symbolisch für vernetztes Arbeiten entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette
HYPOWER-Logo der Wasserstoffregion Mitteldeutschland – Symbol für integrierte Wasserstoffprojekte in Industrie und Mittelstand

HYPOS zeigt heute schon in der Praxis, wie die Parallelisierung von Erzeugung, Infrastrukturaufbau und Nutzung gelingen kann. Beispiele sind Projekte im Rahmen der „HYPOWER“-Initiative in Mitteldeutschland, wo Industrie, Mittelstand und Forschung gemeinsam erste H₂-Anwendungen im industriellen Maßstab umsetzen. Indem HYPOS Akteure vernetzt, Wissen bündelt und auch gegenüber der Politik als Impulsgeber auftritt, beschleunigt das Netzwerk den Markthochlauf von grünem Wasserstoff. Damit leistet HYPOS einen wichtigen Beitrag, um energieintensive Industrien auf den Pfad der Klimaneutralität zu führen – sachlich, verständlich und zukunftsorientiert im Sinne einer erfolgreichen Energiewende.

Sie möchten Teil der Bewegung werden?

Werden Sie Teil des HYPOS-Netzwerks und treiben Sie den Einsatz von grünem Wasserstoff in Stahl-, Zement- und Chemieprozessen aktiv voran. Gemeinsam beschleunigen wir die Transformation zu einer klimaneutralen Industrie – innovativ, praxisnah und vernetzt.

Mitglied des Vereins können Unternehmen, Hochschulen, Forschungseinrichtungen, Verbände, Vereine oder ähnliche Institutionen werden, die bereit sind, den Vereinszweck zu fördern, in der bisherigen institutionellen Tätigkeit bereits vereinsnahe Ziele verfolgt haben oder dies zukünftig planen.

Nehmen Sie Kontakt mit HYPOS auf.








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