Zentrale Schritte zur sinnvollen Nutzung von grünem CO₂
Schritt 1: Identifikation von Einsatzoptionen mit Vorteilen für grünes CO₂
Grünes CO₂ kann aufgrund des hohen Energieaufwandes nicht mit jeder klimafreundlichen Option zum Ersatz fossiler Kohlenstoffe konkurrieren. Es sind aber Anwendungen denkbar, die aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Alternativen ihre Berechtigungen haben oder sogar explizite Vorteile bieten, bspw. die Produktion von nachhaltigen Flugkraftstoffen.
Damit Unternehmen in solche Prozesse investieren, braucht es im Vorfeld eine Einschätzung, welche CO₂-basierten Produkte (z. B. Kunststoffe) gegenüber welchen Alternativen aus heutiger Sicht langfristig wettbewerbsfähig sind oder werden. Aufgrund der hohen Systemkomplexität zukünftiger klimaneutraler Wertschöpfungsoptionen sollte dies verstärkt Gegenstand wissenschaftlicher und angewandter Forschung sein.
Schritt 2: Eine politische Flankierung für grünes CO₂ zur Wettbewerbsfähigkeit
Grünes CO₂ muss sich als Kohlenstoffquelle mit fossilen Alternativen messen. Damit das zum Erfolg führt, muss es eine politische Flankierung geben, die es Unternehmen erleichtert, in solche innovativen Prozesspfade zu investieren. Dazu sind unterschiedliche Instrumente vorstellbar, welche sowohl auf das Angebot zielen (bspw. über Investitionszuschüsse oder Carbon Contracts for Difference) als auch die Nachfrage adressieren – denkbar sind hier Einsatzquoten für grünes CO₂ in schwer elektrifizierbaren Sektoren.
Allerdings braucht es mit Blick auf die investitions- und klimapolitische Richtungssicherheit auch klare Regeln zur Zulässigkeit der CO₂-Quelle, Zertifizierung, Nachweisführung und Klimawirkung über den Lebenszyklus. Auf europäischer Ebene sind mit RED III und ReFuelEU bereits erste Bausteine vorhanden, diese müssen aber weiterentwickelt und konkretisiert werden, damit grünes CO₂ einen nennenswerten Anteil an einer klimaneutralen Wirtschaft haben kann.
Schritt 3: Sammlung und Transport von grünem CO₂ an Verbrauchsschwerpunkte
Grünes CO₂ fällt dezentral, z. B. in Biogasanlagen, an und muss zu den Abnehmern transportiert werden, die daraus weitere Produkte herstellen. Die dafür notwendige Infrastruktur hat Auswirkungen auf die Wirtschaftlichkeit der Produkte und muss zum großen Teil neu errichtet werden.
Derzeit sind solche Projekte nicht Bestandteil der Planung der CO₂-Infrastruktur, es könnten aber flexible Optionen wie z. B. CO₂-Hubs (an denen CO₂ aus diversen Transportmitteln zusammengebracht, umgeschlagen und weitertransportiert wird) mitgedacht und geplant werden. Dies setzt aber zuerst Planungen für Projekte mit grünem CO₂ in größerem Maßstab voraus, die es derzeit noch nicht gibt.
Schritt 4: Schrittweiser Einstieg in die Nutzung von grünem CO₂
Die Notwendigkeit einer vollständig klimaneutralen Wirtschaft beginnt in Deutschland im Jahr 2045, auf europäischer Ebene 2050. Für den Erhalt der Industrie in Deutschland ist es aber gefährlich, auf diesen Zeitpunkt zu warten und dann zu versuchen, auf einen Schlag die Produktion auf Klimaneutralität umzustellen.
Deswegen ist es nötig, den Einsatz von grünem CO₂ schrittweise vorzubereiten, damit die Technologien entwickelt, Kosteneffizienzpotenziale gehoben und neue Wertschöpfungsketten eingeführt werden können. Ähnliche Strategien gibt es bei dem Einsatz erneuerbarer Energien im Strom- und Wärmebereich oder bei der Abkehr von fossilen Kraftstoffen. Wenngleich es für Teilbereiche wie den Luftverkehr bereits stufenweise Einsatzquoten gibt, fehlt bislang eine integrierte, sektorübergreifende Roadmap für den Markthochlauf von grünem CO₂ jenseits einzelner Nischen.
Quellen
[1] Zeiss, Christoph: Kohlenstoffwirtschaft im Wandel: Strategien für Klimaneutralität im Mitteldeutschen Revier. Wuppertal, 2025.
[2] In4climate.RR: Vielseitigkeit fester Kohlenstoffe und Herausforderungen der klimaneutralen Substitution. Düsseldorf, 2025, abrufbar unter: www.rheinisches-revier.nrw/fileadmin/user_upload/2025_FesterKohlenstoff_cr-IN4climateRR.pdf
[3] Block, Simon et al.: Voraussetzungen für eine erfolgreiche Implementierung von CCU, CCS und CDR. Handlungsempfehlungen für die Carbon-Management-Strategie des Bundes. Zukunftsimpuls, Nr. 30. Wuppertal, März 2025, abrufbar unter: wupperinst.org/fileadmin/redaktion/downloads/publications/ZI30_Carbon-Management-Strategie.pdf.
[4] Koste, Ines und Oliver Opel: Defossilisierung der chemischen Industrie und des Schwerlastverkehrs durch grünes CO₂ als Kohlenstoffquelle. Schriftenreihe Interdisziplinäre Energieforschung des ITE. Heft 12, 2024, online abrufbar unter: doi.org//10.48591/2qyy-hh11.
[5] Scholz, Alexander et al.: Das petrochemische System in Deutschland und Westeuropa: regionale Analyse der Polymer-Produktion in Deutschland, den Niederlanden und Belgien. Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt „Green Feedstock for a Sustainable Chemistry - Energiewende und Ressourceneffizienz im Kontext der dritten Feedstock-Transformation der chemischen Industrie“. Wuppertal, Februar 2023, abrufbar unter: doi.org/10.48506/OPUS-8146.
[6] Verein Deutscher Zementwerke (VDZ): Dekarbonisierung von Zement und Beton - Minderungspfade und Handlungsstrategien. Düsseldorf, November 2020, abrufbar unter: www.vdz-online.de/wissensportal/publikationen/dekarbonisierung-von-zement-und-beton-minderungspfade-und-handlungsstrategien
[7] Block, Simon und Peter Viebahn: „Direct Air Capture in Deutschland: Kosten und Ressourcenbedarf eines möglichen Rollouts im Jahr 2045“. In: „et“, 72. Jg., Heft 4, S. 14-17.
[8] Kloo, Ylva et al.: Wege zu einer Netto-Null-Chemieindustrie – eine Meta-Analyse aktueller Roadmaps und Szenariostudien. Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt GreenFeed. Teilbericht 2. Wuppertal, April 2023, abrufbar unter: epub.wupperinst.org/frontdoor/deliver/index/docId/8168/file/8168_GreenFeed_Chemieindustrie.pdf
[9] Transport & Environment: „E-fools: why e-fuels in cars make no economic or environmental sense“. April 2021, abrufbar unter: www.bundestag.de/resource/blob/842490/8b933a33b2c9fdedac375996de237bbf/Artikel-1-Jekaterina-Boening-data.pdf
Dipl.-Biol. Christoph Zeiss, Senior Researcher, Alexander Scholz, M. Sc., Senior Researcher, Dr.-Ing. Karin Arnold, Co-Leiterin des Forschungsbereichs Systeme und Infrastrukturen, Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH, Wuppertal
karin.arnold@wupperinst.org