Klimaschutz im Sinne der Reduzierung von Treibhausgasemissionen, letztlich eine ganzheitliche Dekarbonisierung des Gebäudelebenszyklus, ist einer der Hauptstränge für Nachhaltiges Bauen. Viele Teilindustrien der Bau- und Immobilienwirtschaft haben in den letzten Jahren Roadmaps für ihren Weg in eine klimaneutrale Zukunft aufgesetzt – so auch die Kalksandsteinindustrie [15] [16]. Nicht zuletzt das Engagement der EPD-Erstellung und die erforderlichen zugehörigen branchenweiten Datenerhebungen und -analysen (u.a. auf Basis eines virtuellen Durchschnitts-Werks als Repräsentant für die gesamte Branche) haben die Kalksandsteinindustrie in die Lage versetzt, ihren aktuellen Status quo zu bestimmen und Treiber ihrer Klima- bzw. CO2-Bilanz zu identifizieren, die auf dem Klimaneutralitätspfad bis spätestens 2045 auf Null zu reduzieren sind.
Einflussbereiche und Herausforderungen der KalksandsteinindustrieIn der Roadmap werden die Treibhausgasemissionen der gesamten deutschen Kalksandsteinindustrie betrachtet. Für die Identifikation der Potenziale zur Dekarbonisierung der industriellen Prozesse ist es aber essentiell, eigene und fremde Einflussbereiche zu kennen und die Quellen von Emissionen in Scopes zu strukturieren. Sie gelten als anerkannte grundlegende Vorgehensweise für die Analyse und Bewertung von Emissions-/CO2-Bilanzen. Für die Bilanzierung von Treibhausgasemissionen hat sich dabei die Strukturierung nach Scope 1-, 2- und 3-Emissionen etabliert
Scope 1-, 2- und 3-Emissionen- Scope 1 – umfasst die direkte Freisetzung klimaschädlicher Gase im eigenen Unternehmen/eigenen Produktionsstätten
- Scope 2 – die indirekte Emittierung durch Energielieferungen und
- Scope 3 – indirekte Emissionen durch vor- und nachgelagerte Lieferketten.
Übersetzt auf die spezielle Wertschöpfungskette der Kalksandstein-Produktion können die Scopes wie in Bild 17 dargestellt werden – um auf dieser Basis dann die Einflussfaktoren auf die Gesamt-CO2-Bilanz der Kalksandstein-Produktion herausarbeiten zu können.
Gemäß Datenerhebung und -analyse der in der Roadmap abgebildeten Herstellerwerke stellt sich die Emissionsbilanz wie in Bild 18 gezeigt dar: fast 80 % der branchenweiten Emissionen der Kalksandstein-Produktion sind Scope 3 (vor- und nachgelagerten Lieferketten) zuzuordnen und nur etwas über 20 % entstehen als Scope 1 und 2 in den Herstellerwerken selbst oder durch die Energielieferung in die Herstellerwerke.
Ein tieferer Blick in die Scope 3-Emissionen (Bild 19) zeigt auch, dass diese mit 92 % weit überwiegend von den Emissionen der Kalk-Herstellung bestimmt werden und die Emissionen aus Prozessen des Sandabbaus und der Transporte nur einen sehr geringen Anteil an der Scope 3-Bilanz wie auch an der Gesamt-Bilanz haben. Herausforderungen für die Kalksandsteinindustrie liegen damit bei weitem nicht nur im eigenen Handlungs- und Prozessbereich, sondern maßgeblich auch in der Abhängigkeit von Prozessen und Lieferketten externer Dritter.
Pfade der Roadmap für TreibhausgasneutralitätAusgehend von dieser Zustandsbestimmung wurden in der Roadmap unterschiedliche Pfade entwickelt, analysiert und bewertet, um den Wandel der eigenen Branche in einen künftigen klimaneutralen Status zu skizzieren. Von den insgesamt drei dargelegten Pfaden dient der erste lediglich als Referenzpfad und definitorischer Vergleichswert für die beiden anderen eigentlichen Transformationswege (Bild 20).
Auf diesem Referenzpfad erfolgt prinzipiell eine Fortschreibung des Status quo unter Annahme eines Business as usual: keine Implementierung neuer Technologien und Prozesse, jedoch Abbildung von Effizienzsteigerungen und notwendiger Modifikationen von Produktionsanlagen und Abbildung bekannter externer Randbedingungen wie der politisch angestrebten Dekarbonisierung des deutschen Strommix bis 2045.
Der Pionierpfad als zweite Route innerhalb der Roadmap bildet ab, dass die Branche deutlich größere eigene Anstrengungen betreibt, um eine Klimaneutralität zu erreichen. Der Titel ergibt sich daraus, dass in diesem Szenario sehr innovative Änderungen wie
- eine Umstellung auf Wasserstofftechnologien,
- eine weitgehende Digitalisierung der Produktionsprozesse inklusive Wärmemanagement und
- neue Kalksandstein-Rezepturen mit reduziertem Bindemittel-, d.h. Kalk-Gehalt,
zunächst nur von Vorreitern in der Branche umgesetzt werden. Diese Maßnahmen schlagen sich aber wegen bestehender Restriktionen noch nicht branchenweit nieder. Der Pionierpfad setzt zusätzlich auch Verringerungen der Scope 3-Emissionen voraus, insbesondere im Bereich der Vorketten-Emissionen des Bindemittels Kalk.
Im Klimaneutralitätspfad werden dann als Weiterentwicklung alle betriebswirtschaftlichen Begrenzungen der Branche und Herstellerwerke bewusst fallengelassen, um zu ermitteln, welche Maßnahmen für eine Klimaneutralität bis 2045 erforderlich sind. Insofern „erzwingt“ der Klimaneutralitätspfad rechnerisch eine Reduzierung der Emissionen auf null, verbunden mit der kompletten Umstellung der deutschen Kalksandsteinindustrie auf neue Technologien und einer Dekarbonisierung der vor- und nachgelagerten Lieferketten inklusive Kalk-Produktion.
Allen drei betrachteten Pfaden ist gemein, dass jeweils Untervarianten ohne und mit Effekten der Recarbonatisierung betrachtet werden – was beim Szenario des Klimaneutralitätspfads mit Recarbonatisierung dazu führt, dass die Kalksandsteinindustrie sogar klimapositiv sein würde. Die Recarbonatisierung als Effekt und automatischer Prozess der dauerhaften CO2-Speicherung während der Nutzungsdauer mineralischer bindemittelgebundener Baustoffe wird anschließend näher beleuchtet.
Zentrale Ergebnisse und Schlussfolgerungen der RoadmapErwartbar wären auch auf dem Referenzpfad durch kontinuierliche Effizienzsteigerungen und verbesserte externe Randbedingungen Emissionsrückgänge in der 2045-Perspektive zu konstatieren gegenüber dem Emissionsniveau von 780 Tsd. Tonnen CO2 pro Jahr in 2021 als Basisjahr der Roadmap. Allerdings würde das Ziel der Klimaneutralität auch in der Untervariante mit Recarbonatisierung mit 568 Tsd. Tonnen CO2 in 2045 bei weitem nicht erreicht. Auf dem Pionierpfad hingegen gelingt es der Branche, dem Ziel der Klimaneutralität signifikant näher zu kommen und die Emissionen auf bis zu 282 Tsd. Tonnen (mit Recarbonatisierung) erheblich zu reduzieren. Auf dem Klimaneutralitätspfad ist das Emissionsniveau von 0 Tonnen CO2 bis 2045 definitorisch vorgegeben bzw. wird wie oben geschildert rechnerisch erzwungen, was allerdings die Inkaufnahme sehr hoher Investitions- und Betriebskosten erfordert. Immerhin wäre die deutsche Kalksandsteinindustrie unter Berücksichtigung der Recarbonatisierung bereits ab 2042 klimapositiv und hätte für die verbleibende 2045-Perspektive einen gewissen Puffer, wenn die Prozessemissionen der Kalkindustrie nicht planmäßig dekarbonisiert wären.