Transitioning towards climate neutral industrial energy systems: Analysing pathways and boundaries for the manufacturing industries in a case study of Austria
Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und Habilitationsschriften › Dissertation
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Abstract
Die produzierende Industrie ¿ jährlich für rund ein Viertel der Treibhausgasemissionen in Europa verantwortlich ¿ stellt ein Hauptaugenmerk bei der Gestaltung des zukünftigen Energiesystems dar. Gleichzeitig ist zu beachten, dass hier ein bedeutender Anteil der europäischen Wirtschaftsleistung erbracht wird. Die vorliegende Arbeit stellt einen standardisierten Ansatz für die Untersuchung möglicher Transformationspfade anhand einer Fallstudie Österreichs dar. Aktuelle Energie- und Emissionsbilanzen, welche den Grundstein für jegliche Form von nachgeschalteten Analysen darstellen, weisen zahlreiche Limitierungen bezüglich der den industriellen Subsektoren eigenen Prozesse, insbesondere in Hinblick auf industrieeigene Energieerzeugung und -transformation auf. Durch die in der Arbeit vorgeschlagene sektorale Bruttoenergiebilanzgrenze können physische Energieflüsse zu und aus Wirtschaftssektoren bzw. industriellen Subsektoren verfolgt werden und zur Identifikation aller Aggregate im Zusammenhang mit der wirtschaftlichen Aktivität eines Sektors beitragen. Daneben ermöglicht es der Vorschlag einer standardisierten Sammlung und Berechnung von technoökonomischen Kennzahlen, basierend auf einem technischen Dekarbonisierungspotential subsektoraufgelöst jene Technologiegruppen zu erkennen, welche in der Summe der Sektoren ein vielversprechendes Verhältnis aus Emissionsreduktion und Kosten aufweisen. Auf Basis der entwickelten Bilanzgrenze und der technoökonomischen Analyse der Technologien können in weiterer Folge Transformationsszenarien formuliert werden. Ein innovatives Stakeholder-basiertes Szenario zeigt die in den Subsektoren der Industrie abgefragten bereits geplanten Transformationsmaßnahmen. Dies wird einem wissenschaftlichen Backcasting- sowie einem Business-as-usual-Szenario gegenübergestellt. Deren Berechnung bis 2050 zeigt einen signifikanten Anstieg im Bedarf der leitungsgebundenen erneuerbaren Energieträger im Strom- und Gassektor von bis zu 80%. Die technoökonomische Analyse zeigt, dass eine wirtschaftliche Transformation CO2-Emissionskosten von 200-300 ¿/t CO2 benötigt. Alternativ kommen Investitionszuschüsse, insbesondere für die Erzeugung erneuerbarer Gase, als vielversprechende Begleitmaßnahmen der Industrietransformation in Betracht. Wie begleitende Arbeiten ¿ etwa am integrierten österreichischen Netzinfrastrukturplan ¿ über die Dauer dieser Dissertation darstellen konnten, kann die Industrie durch strategisch platzierte Sektorkopplungseinheiten zur Entlastung der kritischen Energieinfrastruktur durch die Anwendung von industrieeigenen Power-to-Heat oder Power-to-Gas Anlagen sowie Speichern beitragen. Weiterführende Arbeiten sollten sich der hierin entwickelten Bilanzgrenzen und Potentialanalyse bedienen, um sowohl die Bandbreite der verfügbaren Szenarien in Hinblick auf die Industrie und zum Einsatz kommende Technologien zu erweitern als auch andere Wirtschaftssektoren und bestehende Infrastrukturvoraussetzungen in die Untersuchung der notwendigen Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche Dekarbonisierung des Energiesystems einzubinden.
Details
Titel in Übersetzung | Transformation zu einem klimaneutralen industriellen Energiesystem: eine Analyse möglicher Pfade und Grenzen in der produzierenden Industrie anhand einer Fallstudie Österreichs |
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Originalsprache | Englisch |
Gradverleihende Hochschule | |
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Status | Veröffentlicht - 1800 |