Dekarbonisierung
Decarbonization describes processes and measures that reduce or completely prevent the emission of carbon dioxide (CO2) and other greenhouse gases in the long term. The aim of decarbonization is to establish a carbon-free global economy as part of the energy transition and thus minimize the negative effects of man-made climate change in the long term.
All sectors – not only industrial production and transportation, but also energy supply, agriculture and the financial sector – are affected by measures to reduce CO2 emissions. Decarbonization is one of the greatest global challenges of the 21st century and requires radical and fundamental changes in all segments of society.
Decarbonization
Dekarbonisierung beschreibt Prozesse und Maßnahmen, die den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid (CO2) und anderen Treibhausgasen reduzieren bzw. langfristig gänzlich verhindern. Ziel der Dekarbonisierung ist es, im Zuge der Energiewende eine kohlenstofffreie Weltwirtschaft aufzubauen und damit die negativen Auswirkungen des menschengemachten Klimawandels auf lange Sicht zu minimieren.
Alle Branchen – nicht nur die industrielle Produktion und der Transport, sondern auch die Energieversorgung, die Landwirtschaft und der Finanzsektor – sind von den Maßnahmen zur CO2-Reduktion betroffen. Die Dekarbonisierung stellt eine der größten globalen Herausforderungen des 21. Jahrhunderts dar und erfordert tiefgreifende Veränderungen in allen Bereichen der Gesellschaft.
Warum ist die Dekarbonisierung weltweit notwendig?
Klimawandel als Treiber der Dekarbonisierung
Der Klimawandel ist eine der größten Herausforderungen, mit denen die Menschheit heute konfrontiert ist. Die steigenden Temperaturen, der Anstieg des Meeresspiegels, extreme Wetterereignisse und der Verlust der Biodiversität sind nur einige der globalen Auswirkungen.
Eine der Hauptursachen dafür sind Treibhausgasemissionen, die hauptsächlich durch die Nutzung fossiler Brennstoffe wie Kohle, Öl und Gas entstehen. Diese Emissionen führen zu einer Erhöhung der Erderwärmung, was katastrophale Folgen für Ökosysteme, Lebensräume und letztlich auch für die Menschheit hat.
Vorteile der Dekarbonisierung
Die Verringerung und Vermeidung dieser Emissionen sind entscheidende Schritte, um den Klimawandel zu bekämpfen. Die Dekarbonisierung stellt sicher, dass der Energieverbrauch zunehmend aus erneuerbaren Quellen gedeckt wird, wodurch CO2-Emissionen vermieden und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen verringert wird.
Ein zusätzlicher Vorteil der Minimierung des CO2-Ausstoßes ist, dass eine klimaneutrale oder -positive Wirtschaft auch geopolitische Risiken reduziert. Diese entstehen häufig durch die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen. Gleichzeitig ist eine CO2-neutrale Wirtschaft resilienter gegenüber rohstoffbedingten Energiekrisen, da sie ihren Strom aus erneuerbaren Quellen bezieht.
Quellen von Treibhausgasemissionen in der Industrie
Verschiedene Emissionsquellen in der Industrie
In den meisten Industrieländern stammen die Treibhausgasemissionen überwiegend aus den Bereichen Energie, Industrie, Verkehr und Landwirtschaft. Diese Emissionen werden in drei sogenannte Scopes unterteilt:
Scope 1: Direkte energiebedingte Emissionen aus dem Einsatz von Brennstoffen.
Scope 2: Indirekte energiebedingte Emissionen aus der vorgelagerten Erzeugung des genutzten Stroms.
Scope 3: Indirekte prozessbedingte Emissionen aus dem Einsatz CO2-haltiger Energieträger, die nicht der Energieerzeugung dienen – oder die prozessbedingte Freisetzung anderer Treibhausgase.
Herausforderungen bei der Emissionsreduktion
Maßnahmen zur Dekarbonisierung müssen alle diese Bereiche berücksichtigen. Insbesondere die Scope-3-Emissionen werden oft nicht direkt von Unternehmen kontrolliert, machen jedoch einen wesentlichen Teil des CO2-Fußabdrucks aus. Deshalb ist es wichtig, dass Unternehmen neben ihren direkten Emissionen auch die Emissionen in ihrer Lieferkette und im Produktlebenszyklus betrachten.
Die Industrie trägt einen wesentlichen Anteil zu den weltweiten Emissionen bei. In den Bereichen Stahlproduktion, Chemieindustrie, Zementherstellung und in der Textilindustrie fallen diese besonders hoch aus. Die Dekarbonisierung dieser Sektoren erfordert sowohl technologische Innovationen als auch einen grundlegenden Wandel der Produktionsprozesse.
Maßnahmen wie die Elektrifizierung von Produktionsprozessen, die Einführung von grünem Wasserstoff und die Nutzung von CO2-abscheidenden Technologien sind hierbei von entscheidender Bedeutung.
Rechtliche Rahmenbedingungen der Dekarbonisierung
Internationale und nationale Klimaziele
Im Rahmen des Klimaabkommens von Paris 2015 haben sich 195 Staaten dazu verpflichtet, die Weltwirtschaft klimafreundlicher zu gestalten. Einer der Kernpunkte ist das sogenannte 1,5-Grad-Ziel, das besagt, dass die vom Menschen verursachte Erderwärmung bei 1,5 Grad Celsius gegenüber der vorindustriellen Zeit gestoppt werden soll.
Hinzu kommt, dass Europa seine Industrie und Wirtschaft bis 2050 klimaneutral umbauen will. Nationale Maßnahmen, wie zum Beispiel der deutsche Kohleausstieg bis 2038, sollen ebenfalls zur Dekarbonisierung und damit zum Klimaschutz beitragen.
Europäische und finanzielle Rahmenbedingungen
Das Klassifizierungssystem EU-Taxonomie soll zudem einen europaweit verbindlichen Standard schaffen, der festlegt, wann Unternehmensaktivitäten als ökologisch nachhaltig zu bewerten sind. Dies fördert Transparenz und unterstützt Investoren bei der Auswahl von Projekten, die zur Erreichung von Klimazielen beitragen.
Doch nicht nur energieintensive Industriezweige und produzierende Wirtschaftsunternehmen stehen bei der Dekarbonisierung im Fokus: Auch die Finanzwirtschaft wird in Zukunft dazu verpflichtet sein, die Nachhaltigkeit ihrer Geldanlagen transparent und vergleichbar darzulegen.
Finanzinstitute und Investoren spielen eine entscheidende Rolle, indem sie nachhaltige Investitionen fördern und den Übergang zu einer kohlenstofffreien Wirtschaft unterstützen. Grüne Anleihen, ESG-Investments (Environmental, Social, Governance) und Impact Investing sind Instrumente, die helfen, Kapital in nachhaltige Projekte zu lenken.
Minderungsziele für einzelne Sektoren
In Deutschland schreibt das Klimaschutzgesetz konkrete Minderungsziele für einzelne Wirtschaftsbereiche vor:
Energiewirtschaft: um 77 Prozent
Gebäudesektor: um 68 Prozent
Industrie: um 58 Prozent
Verkehrssektor: um 48 Prozent
Diese Vorgaben zur Dekarbonisierung sind rechtsverbindlich und sollen bis 2030 umgesetzt werden. Als Basis dienen die Treibhausgasemissionen aus dem Jahr 1990. Zudem legt das Klimaschutzgesetz fest, dass Deutschland bis 2045 weitgehend klimaneutral werden soll, was eine vollständige Dekarbonisierung der Wirtschaft erfordert. Hierzu gehört auch der Ausbau von erneuerbaren Energien, die Förderung nachhaltiger Mobilität und die Verbesserung der Energieeffizienz in allen Sektoren.
Ein weiteres wichtiges Ziel der Dekarbonisierung ist es, die Lebensqualität zu verbessern sowie die sozialen und ökonomischen Vorteile einer nachhaltigen Wirtschaft für alle zu sichern. Der Übergang zur Klimaneutralität kann durch Investitionen in Bildung, Ausbildung und Forschung unterstützt werden, um innovative Lösungen zu entwickeln und die Wettbewerbsfähigkeit zu stärken.
Allgemeine Maßnahmen zur Dekarbonisierung
Politische und technologische Maßnahmen
Um die Dekarbonisierung voranzutreiben und eine kohlenstoffarme Wirtschaft aufzubauen, müssen Regierungen, Unternehmen und Einzelpersonen zusammenarbeiten. Die folgenden Maßnahmen können dazu beitragen, den Übergang zu einer klimafreundlichen Weltwirtschaft zu beschleunigen:
Politische Unterstützung: Regierungen können Anreize für Unternehmen und Einzelpersonen schaffen, um den Übergang zu erneuerbaren Energien und energieeffizienten Technologien zu beschleunigen. Dies kann durch die Einführung von CO2-Preisen, Subventionen für nachhaltige Technologien und die Schaffung eines gesetzlichen Rahmens für Klimaschutz geschehen.
Technologische Innovation: Technologien wie Pflanzenkohle (engl. „Biochar“), Solarenergie, Windenergie und Wasserkraft können weiter unterstützt werden. Darüber hinaus spielen neue Technologien wie grüner Wasserstoff und CO2-Abscheidung sowie -Speicherung (CCS) eine Schlüsselrolle, um den CO2-Außstoß auch schwer dekarbonisierbarer Sektoren wie der Stahlproduktion und des Verkehrs zu minimieren.
Voluntary Carbon Markets: CO2-Märkte können Unternehmen dazu ermutigen, ihre Emissionen zu reduzieren, indem sie über den Kauf von Emissionszertifikaten oder die Beteiligung an Klimaschutzprojekten ihre CO2-Bilanz ausgleichen.
Science-Based Targets: Unternehmen können auf wissenschaftlichen Erkenntnissen basierende Klimaziele festlegen, damit ihre Emissionsreduktionen zur Erreichung des 1,5-Grad-Ziels beitragen.
Internationale Zusammenarbeit und Entwicklungsländer
Die Dekarbonisierung muss global angegangen werden, wobei internationale Zusammenarbeit und Investitionen in Entwicklungsländer besonders wichtig sind. Diese Länder benötigen Unterstützung, um nachhaltige Entwicklungsstrategien zu verfolgen und Zugang zu grünen Technologien zu erhalten.
Why is global decarbonization necessary?
Climate Change is the Driver
Climate change is one of the greatest challenges facing humanity today. Skyrocketing temperatures, rising sea levels, extreme weather events and the loss of biodiversity are just some of the negative global impacts.
One of the main causes of this is greenhouse gas emissions, which are mainly caused by the use of fossil fuels such as coal, oil and gas. These emissions lead to an increase in global warming, which has catastrophic consequences for ecosystems, habitats and ultimately for humanity.
Benefits of Decarbonization
Reducing and avoiding these emissions are crucial steps in the fight against climate change. Decarbonization ensures that energy consumption is increasingly met by renewable sources, thereby avoiding carbon emissions and reducing dependence on fossil fuels.
An additional benefit of minimizing carbon emissions is that a low-emissions or climate-positive economy also reduces geopolitical risks. These often arise from dependence on imported fossil fuels. At the same time, a decarbonized economy is more resilient to resource-related energy crises, as it obtains its electricity from renewable sources.
Sources of greenhouse gas emissions in industry
Various Emission Sources in Industrial Sector
In most industrialized countries, greenhouse gas emissions mainly come from the energy, industry, transport and agriculture sectors. These emissions are divided into three scopes:
Scope 1: Direct energy-related emissions from the use of fuels.
Scope 2: Indirect energy-related emissions from the upstream generation of the electricity used.
Scope 3: Indirect process-related emissions from the use of energy sources containing carbon that are not used to generate energy – or the process-related release of other greenhouse gases.
Challenges in Reducing Emissions
Decarbonization measures must take all of these areas into account. Scope 3 emissions in particular are often not directly controlled by companies, however they account for a significant part of the carbon footprint. Therefore, it is important that companies consider not only their direct emissions but also the emissions in their supply chain and product life cycle.
The industry sector is a major contributor to global emissions. These are particularly high in the areas of steel production, the chemical industry, cement production and the textile industry. The decarbonization of these sectors requires both technological innovations and a fundamental change in production processes.
Measures such as the electrification of production processes, the introduction of green hydrogen and the use of carbon removal and carbon capturing technologies are of crucial importance here.
Legal framework for decarbonization
International and National Climate Targets
As part of the 2015 Paris Climate Agreement, 195 countries committed to making the global economy more climate friendly. One of the key points is the so-called “1.5 degree” target, which states that global warming caused by humans should be stopped at 1.5 degrees Celsius compared to pre-industrial times.
In addition, Europe wants to move its industry and economy to climatee-neutral by 2050. National measures, such as the German coal phase-out by 2038, are also intended to contribute to decarbonization and thus to climate change mitigation efforts.
European and Financial Frameworks
The EU Taxonomy classification system is also intended to create a binding Europe-wide standard that defines when corporate activities are to be assessed as environmentally sustainable. This promotes transparency and supports investors in selecting projects that contribute to achieving climate targets.
However, it is not only energy-intensive industries and manufacturing companies that are the focus of decarbonization: in the future, the financial sector will also be obliged to present the sustainability of its investments in a transparent and comparable manner.
Financial institutions and investors play a crucial role in promoting sustainable investments and supporting the transition to a decarbonized economy. Green bonds, ESG investments (environmental, social, governance) and impact investing are instruments that help to channel capital into sustainable projects.
Reduction targets for individual sectors
In Germany, the Climate Protection Act prescribes specific reduction targets for specific sectors of the economy:
Energy sector: by 77 percent
Building sector: by 68 percent
Industry: by 58 percent
Transport sector: by 48 percent
These decarbonization targets are legally binding and are to be implemented by 2030. The Climate Protection Act also stipulates that Germany should become largely decarbonized by 2045, which requires a complete decarbonization of the economy. This also includes the expansion of renewable energy sources, the promotion of sustainable mobility, and the improvement of energy efficiency across all sectors.
Another important goal of decarbonization is to improve the quality of life and to ensure the social and economic benefits of a sustainable economy for all. The transition to becoming climate neutral can be supported by investing in education, training and research in order to develop innovative solutions and strengthen competitiveness.
General measures for decarbonization
Political and Technological Measures
To drive decarbonization and build a low-carbon economy, governments, businesses and individuals must work together. The following actions can help accelerate the transition to a low-carbon global economy:
Policy Support: governments can incentivize businesses and individuals to accelerate the transition to renewable energy and energy efficient technologies. This can be done through the introduction of carbon pricing, subsidies for sustainable technologies and the creation of a legal framework for climate action.
Technological Innovation: technologies such as biochar, solar energy, wind energy and hydropower can be further supported. In addition, new technologies such as green hydrogen and carbon capture and storage (CCS) play a key role in minimizing carbon emissions even from sectors that are difficult to decarbonize, such as steel production and transport.
Voluntary Carbon Markets: Carbon markets can encourage companies to reduce their emissions by counteracting their carbon footprint through the purchase of high-integrity carbon credits or participation in low-emissions focused climate projects.
Science-Based Targets: Companies can set climate targets based on scientific findings so that their emission reductions contribute to achieving the 1.5 degree target.
International Collaboration and the Global South
Die Dekarbonisierung muss global angegangen werden, wobei internationale Zusammenarbeit und Investitionen in Entwicklungsländer besonders wichtig sind. Diese Länder benötigen Unterstützung, um nachhaltige Entwicklungsstrategien zu verfolgen und Zugang zu grünen Technologien zu erhalten.
