#Economists4Future

Wie der klimaneutrale Umbau des Industriestandorts Deutschland gelingen kann

Die enorm innovationsstarke deutsche Industrie ist in der Lage, viele der für die Erreichung von Klimaneutralität benötigten technischen Lösungen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. Dies ist jedoch kein Selbstläufer, sondern erfordert auch ein langfristiges Engagement der öffentlichen Hand. Ein Beitrag von Jan-Erik Thie und Benjamin Görlach.

Im Angesicht der Klimakrise und der Fridays-for-Future-Proteste hat das Netzwerk Plurale Ökonomik unter #Economists4Future dazu aufgerufen, Impulse für neues ökonomisches Denken zu setzen und bislang wenig beachtete Aspekte der Klimaschutzdebatte in den Fokus zu rücken.

In dieser Debattenreihe erscheint wöchentlich ein ausgewählter Beitrag, der sich kritisch-konstruktiv mit aktuellen Leerstellen und Herausforderungen in der Klimaökonomik auseinandersetzt. Dabei geht es beispielsweise um den Umgang mit Unsicherheiten und Komplexität sowie um Existenzgrundlagen und soziale Konflikte. In diesem Beitrag skizzieren Jan-Erik Thie und Benjamin Görlach, wie der klimaneutrale Umbau des Industriestandorts Deutschland gelingen kann. Alle bisher im Rahmen der Serie erschienenen Beiträge finden Sie hier.

Eines der am häufigsten angeführten Argumente gegen strenge Klimaschutz-Maßnahmen ist die Sorge um die Wettbewerbsfähigkeit der heimischen Industrie. Und das nicht ganz zu Unrecht. Denn für die deutsche Industrie wäre eine deutlich höhere CO2-Bepreisung zweifellos eine Herausforderung. Zwar werden die Emissionen der inländischen Industrie bereits durch den EU-Emissionshandel (EU ETS) erfasst, sodass für diese CO2-Emissionen ein Preis existiert. Der Preis bewegte sich jedoch für fast ein Jahrzehnt auf einem sehr niedrigen Niveau von unter 10 Euro und ist erst in jüngerer Vergangenheit wieder auf eine Größenordnung gestiegen, die einen spürbaren Anreiz für Klimaschutz-Investitionen schafft.

Die Forderung nach einem noch deutlich höheren CO2-Preis wird oftmals mit dem Argument abgelehnt, dass zusätzliche Belastungen für deutsche Unternehmen nicht verkraftbar seien, da diese im internationalen Wettbewerb stünden und ihre Wettbewerber an anderen Standorten keine vergleichbare Regulierung hätten. In diesem Fall drohten daher ganze Industriezweige in Länder abzuwandern, in denen CO2 weiterhin kostenlos emittiert werden kann. Dieses unter dem Begriff der Carbon Leakage zusammengefasste Argument wird seit langem angeführt, um den Schutz der deutschen und europäischen Industrie vor zu hohen Kosten anzumahnen.

Diesen Sorgen steht jedoch die Notwendigkeit gegenüber, die Treibhausgase in allen Sektoren der Volkswirtschaft zu verringern. Mit 21% der Gesamtemissionen liegt die Industrie hinter der Energiewirtschaft an zweiter Stelle, noch vor dem Verkehr. Zwar sanken die Emissionen der Industrie nach der Wiedervereinigung zunächst deutlich – um 31% von 1990 bis 2002. Seitdem gibt es jedoch im Trend keine Reduktion mehr. In den vergangenen Jahren sind die Industrie-Emissionen sogar wieder gestiegen und lagen 2017 bei 200 Millionen Tonnen.

Eine Besonderheit der Industrie liegt darin, dass ihre Emissionen nicht nur auf der Verbrennung von fossilen Energieträgern beruhen, sondern auch auf prozessbedingten Emissionen

Damit Deutschland sein Klimaziel für das Jahr 2030 tatsächlich erreicht, gibt der Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung der Industrie ein Sektorziel von 140-143 Millionen Tonnen CO2 für das Jahr 2030 vor. In wenig mehr als einem Jahrzehnt muss der Sektor seine Emissionen also um rund 30% reduzieren. Um dies zu erreichen, ist ein tiefgreifender Wandel der industriellen Produktion nötig. Dabei stellen sich die folgenden Fragen: Welche Maßnahmen sorgen zielsicher für die Reduktion der Industrie-Emissionen in der nötigen Größenordnung? Welchen Beitrag kann eine umfassende CO2-Bepreisung liefern? Wie würde sich dies auf die Wettbewerbsfähigkeit deutscher Unternehmen auswirken? Und wie kann der Staat dafür sorgen, dass genug Geld in die Entwicklung klimafreundlicher Technologien investiert wird?

Der besondere Sektor Industrie

Eine Besonderheit der Industrie im Vergleich zu anderen Sektoren liegt darin, dass ihre Emissionen nicht nur auf der Verbrennung von fossilen Energieträgern beruhen, sondern auch auf sogenannten prozessbedingten Emissionen. So ergeben sich rund zwei Drittel der Sektor-Emissionen aus selbst erzeugtem Strom und aus der Wärmebereitstellung für diverse Produktionsprozesse. Das restliche Drittel entsteht jedoch prozessbedingt als Nebenprodukt chemischer Reaktionsprozesse.

Verantwortlich für diese industrieeigene Sondergruppe der Emissionen sind in erster Linie industrielle Großanlagen aus vier Branchen: Raffinerien, Eisen und Stahl, Grundstoffchemie sowie Zement und Kalk. Beispielsweise entstehen in der Stahlindustrie prozessbedingte Emissionen durch den Einsatz von Koks für die Reduktion des Eisenerzes. CO2 entweicht in der Zementindustrie durch die Entsäuerung des Kalksteins. In der Chemieindustrie dominiert inzwischen die Herstellung von Ammoniak die prozessbedingten Emissionen von Grundchemikalien. Auch die Emissionen dieser Reaktionsprozesse gilt es, in Zukunft auf nahe null zu bringen. Im Unterschied zu anderen Prozessen wird jedoch eine Umstellung der Energieträger nicht ausreichen. Was muss demnach getan werden, damit alle industriebedingten Emissionen in der langen Frist gen Null sinken?

Die genannten Branchen werden vom EU ETS erfasst. Da sie aber besonders energieintensiv produzieren und daher die Befürchtung besteht, dass ein CO2-Preisaufschlag ihre internationale Wettbewerbsfähigkeit erheblich beeinträchtigen würde, stehen diese Branchen auf der sogenannten Carbon-Leakage-Liste: Unternehmen der Industriezweige, die sich auf dieser Liste befinden, erhalten ihre Emissionsberechtigungen im Wesentlichen umsonst. Der ETS-Preis von derzeit um die 25 Euro pro Tonne CO2 hat daher kaum Auswirkungen auf ihre Produktionsweise. Im Gegenteil: Die großzügige Zuteilung von kostenlosen Zertifikaten an die Industrie hat in der Vergangenheit dazu geführt, dass der Verkauf von überschüssigen Zertifikaten für manche Unternehmen eine zusätzliche Einkommensquelle war.

Die logische Konsequenz ist daher, den Emissionshandel für die Industrie zielsicherer zu gestalten. Die Menge der Zertifikate muss stark verkleinert werden, um neben der Umsetzung des Klimaschutzplans für 2030 auch die Ziele für die Jahre 2040 und 2050 zu erreichen. Damit sich Investitionen in Klimaschutz lohnen, bietet sich zudem ein CO2-Mindestpreis an – entweder EU-weit als Mindestpreis im ETS, oder nach britischem Vorbild als zusätzliche Steuer. Wettbewerbsnachteilen gegenüber ausländischen Herstellern könnte auf EU-Ebene wirksam durch einen Grenzausgleich begegnet werden, der Importe durch eine Grenzsteuer in Höhe des CO2-Mindestpreises verteuert. So entstünde ein klares CO2-Preissignal für die europäische Industrie. Gleichzeitig wäre der Schutz vor internationaler Konkurrenz gewährleistet und würde es auch für Länder außerhalb der EU weniger attraktiv machen, durch schwächere Umweltstandards um Unternehmen zu buhlen.

Warum ein CO2-Preis alleine nicht ausreicht

Dabei gibt es allerdings einen Haken: die Industrieemissionen würden erst dann hinreichend sinken, wenn die Kosten eines herkömmlichen Produktionsverfahrens einschließlich des CO2-Preises die eines neuen, emissionsfreien Verfahrens in seiner Gesamtbilanz von Investitionen und laufenden Kosten übersteigen würde. Diese sind aktuell jedoch nicht nur technisch riskanter, weil weniger erprobt, sondern vor allem deutlich teurer. Laut einer aktuellen Studie würde die emissionsneutrale Produktion einer Tonne Stahl, selbst wenn die Verfahren ausgereift sind, um 20-30% höher liegen als bei der herkömmlichen Herstellung, bei Zement sogar um 70-115%.

Unternehmen würden selbst bei einem ETS-Preis von 50 €/t CO2 völlig rational handeln, wenn sie weiterhin auf ihre alten und auf fossilen Energieträgern basierenden Produktionstechnologien setzen

Angenommen, die Mehrkosten für eine Tonne Stahl lägen 50% über den derzeitigen Kosten von ca. 550 Euro. Dann würde die Tonne Stahl bei einem CO2-neutralen Produktionsverfahren 825 Euro kosten. Legt man den Emissionsfaktor von 1,9 Tonnen CO2 pro Tonne produziertem Stahl zugrunde, lägen die Vermeidungskosten pro Tonne Stahl bei rund 145 Euro. Diese Rechnung zeigt, dass Unternehmen selbst bei einem ETS-Preis von 50 €/t CO2 völlig rational handeln, wenn sie weiterhin auf ihre alten und auf fossilen Energieträgern basierenden Produktionstechnologien setzen. Gleiches gilt bei einer CO2-Steuer: Die Aussicht auf Verringerung der Steuerzahlungen in Höhe der eingesparten CO2-Emissionen würde die Unternehmen nicht dazu veranlassen, ihre Produktionsweise umzustellen.

Einzig auf die sonstige, nicht prozessbedingte Energiebereitstellung (für Strom und Wärme) könnte der genannte CO2-Preis Anreizwirkung haben. Strom und Wärme aus regenerativen Quellen wären dann günstiger. Zweifel bleiben jedoch. Denn ob die Mehrkosten von 50 €/t CO2 tatsächlich die Unternehmen dazu veranlassen, auf regenerativen Energieeinsatz umzustellen, ist fraglich – insbesondere in Fällen, in denen ein Wechsel des Energieträgers mit größeren Änderungen in der Konfiguration der Anlagen einhergehen würde. Wie also könnte ein Instrument aussehen, das schnell einen wirksamen, marktbasierten Ansatz für Investitionen setzt und so zu vertretbaren Kosten die Weichen für emissionsarme Technologien in der Industrie stellt?

Ein Ansatz hierzu wären sogenannte Contracts for Difference (CfD). Technologien wie die Verwendung von Wasserstoff für die Reduktion des Eisenerzes in der Stahlproduktion stehen bereits zur Verfügung, sind aber noch nicht marktreif. Um solche neuen Technologien zur Marktreife zu bringen, sollte der Staat eine vertraglich geregelte CO2-Preisgarantie für jede emissionsneutral produzierte Tonne Stahl abgeben. Dieser CfD funktioniert dabei folgendermaßen: Die oben genannten Mehrkosten von beispielsweise 145 Euro pro Tonne Stahl (auch strike price genannt) würden vom Staat preislich garantiert. Die öffentliche Hand zahlt jedoch nicht die vollen 145 Euro, sondern lediglich die Differenz zwischen strike price und CO2-Preis. Den eingesparten CO2-Preis sparen die Unternehmen ohnehin – unabhängig davon, ob sie weniger Emissionsberechtigungen benötigen oder weniger CO2-Steuern zahlen. Die restlichen Mehrkosten würde der Staat übernehmen.

Der Vertragsumfang des CfD sollte so ausgestaltet werden, dass die preisliche Garantie für eine vorher festgesetzte Menge produzierten Stahls gilt. Für das mit Abstand größte deutsche Stahlwerk (ThyssenKrupp in Duisburg) würde die jährlich produzierte Menge von 10 Millionen Tonnen Stahl zum Beispiel eine staatliche Preisgarantie im Umfang von 1,8 Milliarden Euro pro Jahr bedeuten (siehe Grafik). Ob eine Subvention dieser Größenordnung politisch vorstellbar, wettbewerbspolitisch sinnvoll und beihilferechtskonform wäre, ist jedoch zweifelhaft. Deshalb ist es wohl realistischer, den Einstieg in die klimaneutrale Produktion von Grundstoffen wie Stahl mit geringeren Produktionsvolumina zu beginnen.

Um den Industriesektor klimaneutral zu gestalten, sind neben finanziellen Anreizen für Klimaschutzinvestitionen (wie etwa den Contracts for Difference) zusätzliche Investitionen in neue Infrastruktur unumgänglich. Auch hier kann der Staat eine entscheidende Aufgabe übernehmen. Beispielsweise plant die Stadt Hamburg derzeit die weltweit größte Anlage für Wasserstoff-Elektrolyse. Gefördert werden soll sie durch Gelder des Bundes und der EU. Damit tatsächlich alle Emissionen des Industriesektors adressiert werden, bedarf es nicht nur Veränderungen im Produktionsprozess, sondern auch in den vorgelagerten Abläufen. So kann Wasserstoff nur dann Teil einer klimafreundlichen Lösung sein, wenn er vollständig mit regenerativem Strom erzeugt wurde. Der weitere Ausbau der Erneuerbaren ist daher eine zwingende Voraussetzung für die Dekarbonisierung der Industrie und anderer Sektoren.

Eine kluge Industriestrategie setzt auf die Trias aus deutlich steigender Energieeffizienz, Ausbau erneuerbarer Energien und staatlicher CO2-Preisgarantie für neue, klimaneutrale Produktionsverfahren

Gleichzeitig ist die Steigerung der Energieeffizienz ambitionierter und verbindlicher zu regeln. In der Vergangenheit waren die Effizienzsteigerungen viel zu gering, um einen spürbaren Beitrag zur Emissionsminderung in der Industrie zu liefern. Auch in Folge dessen hat der Energieverbrauch der Industrie in den letzten Jahren insgesamt zugenommen, da Energieeinsparungen durch steigende Produktionsvolumina überkompensiert wurden. Eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz ist daher die notwendige, aber nicht hinreichende Begleitstrategie zu einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Industrieproduktion. Verkürzte Abschreibungsfristen und bessere Förderkonditionen können ebenfalls dabei helfen, Energieeffizienzinvestitionen attraktiver zu gestalten.

Es braucht eine kluge Industriestrategie

Deutschland verfügt im internationalen Vergleich über einen großen, innovationsstarken und wettbewerbsfähigen Industriesektor. Für den Umbau zu einer treibhausgasneutralen Wirtschaft ist dies ein Vorteil, da die deutsche Industrie in der Lage ist, viele der benötigten technischen Lösungen zu entwickeln und auf den Markt zu bringen.

Dies ist jedoch kein Selbstläufer, sondern erfordert ein langfristiges Engagement der öffentlichen Hand. Gerade in kapitalintensiven Branchen wie Stahl oder Grundstoffchemie legen die heutigen Investitionen die Emissionsentwicklung für die kommenden Jahre und Jahrzehnte fest, und verlangen daher schnelles Handeln und eine klare Orientierung in die Zukunft. Eine kluge Industriestrategie setzt auf die Trias aus deutlich steigender Energieeffizienz, Ausbau erneuerbarer Energien und staatlicher CO2-Preisgarantie für neue, klimaneutrale Produktionsverfahren. So kann der notwendige umweltfreundliche Umbau des Industriestandorts Deutschland gelingen.

 

Zu den Autoren:

Jan-Erik Thie studiert im Master Economics an der Universität Potsdam und ist Research Assistant am Ecologic Institut. Sein Fokus liegt auf klima- und makroökonomischen Themen. Auf Twitter: @J_E_Thie

Benjamin Görlach ist Head of Economics and Policy Assessment am Ecologic Institut. Schwerpunkte seiner Arbeit sind die Evaluation umweltpolitischer Instrumente und die ökonomische Bewertung von Umweltgütern.