Die Industriewende, auch als vierte industrielle Revolution oder Industrie 4.0 bezeichnet, beschreibt den Übergang von der traditionellen industriellen Produktion zur digitalisierten Produktion. Diese Veränderung wird durch die Einführung von intelligenten IT-Systemen, Automatisierung, Robotik und künstlicher Intelligenz erreicht. Die Industriewende ist eine Reaktion auf die zunehmende Komplexität der Produktionssysteme und das Bedürfnis nach höherer Produktivität, Effizienz und Flexibilität. Ein weiterer Grund für den Übergang zur digitalen Produktion ist die zunehmende Kundenorientierung und die Fähigkeit, schnell auf Veränderungen in der Nachfrage zu reagieren. Die Industriewende verändert die Art und Weise, wie Produkte hergestellt werden, indem physische und digitale Prozesse nahtlos integriert werden. Ein wichtiges Merkmal der Industriewende ist die Fähigkeit, große Datenmengen zu erfassen, zu analysieren und zu nutzen. Dadurch können Produktionsprozesse optimiert werden, einschließlich der Planung, Lagerhaltung, Fertigung, Wartung und Lieferung. Einige Arbeitsplätze werden durch die Automatisierung überflüssig, aber viele neue Arbeitsplätze werden in den Bereichen Datenanalyse, Programmierung, Wartung und Qualitätskontrolle entstehen. Die Industriewende wird auch dazu beitragen, Ressourcen und Energie effizienter zu nutzen und Abfälle zu reduzieren. Durch den Einsatz von intelligenten Systemen und Robotern können fehlerhafte Produkte aussortiert und Materialien wiederverwendet werden. Insgesamt ist die Industriewende eine bedeutende Veränderung in der Industrie, die sowohl Herausforderungen als auch Chancen bietet. Es wird erwartet, dass diese Veränderung das Potenzial hat, die Wirtschaft und die Gesellschaft zu verändern und die Art und Weise, wie wir leben und arbeiten, zu beeinflussen.
Industrielle Produktionen
In Deutschland gibt es verschiedene Industriesektoren, die bisher viel Erdgas für ihre Produktionsgüter benötigen. Die Chemieindustrie ist einer der größten Verbraucher von Erdgas in Deutschland. Erdgas wird als Rohstoff bei der Herstellung von Kunstdüngern, Kunststoffen und chemischen Produkten verwendet. Auch die Stahlindustrie benötigt große Mengen an Erdgas als Brennstoff und Reduktionsmittel bei der Herstellung von Stahl. Die Glasindustrie benötigt zur Erzeugung von hohen Temperaturen bei der Schmelze von Rohstoffen ebenfalls Erdgas. Auch die Keramikindustrie benötigt hohe Temperaturen, um ihre Produkte herzustellen, und nutzt daher Erdgas als Brennstoff. Die Umstellung auf erneuerbare Energien, vor allem grünen Wasserstoff, könnte bei diesen Industrien durch den Einsatz von Power-to-X-Technologien erfolgen. Dabei wird mithilfe von Strom aus erneuerbaren Energien Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufgespalten, wobei der Wasserstoff als Rohstoff für die Industrie genutzt werden kann. Die Power-to-X-Technologien bieten den Vorteil, dass sie die Erzeugung von grünem Wasserstoff direkt am Industriestandort ermöglichen können, was den Transport von Wasserstoff über längere Strecken vermeiden würde. Es wäre daher sinnvoll, Produktionsstätten von grünem Wasserstoff nahe an die Industriestandorte zu bringen, um Wasserstoff-Transporte, den Bau von Pipelines und die Abhängigkeit von anderen Ländern zu vermeiden. Dadurch könnten auch Synergien genutzt werden, indem Abwärme und überschüssige Energie aus der Industrieproduktion zur Erzeugung von grünem Wasserstoff genutzt werden könnten.
Grüner Wasserstoff
Die Umstellung der Industrie auf grünen Wasserstoff oder andere erneuerbaren Energien erfordert eine sorgfältige Planung und eine Zusammenarbeit zwischen Regierungen, Industrie und Forschungseinrichtungen. Grüner Wasserstoff wird durch die Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarem Strom hergestellt und ist daher eine saubere, erneuerbare Energiequelle. Um die Industrie auf grünen Wasserstoff umzustellen, müssen erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Solarenergie ausgebaut werden, um genügend erneuerbaren Strom für die Herstellung von grünem Wasserstoff zur Verfügung zu stellen. Dies erfordert eine Investition in erneuerbare Energiequellen und den Ausbau des Stromnetzes. Industrielle Prozesse, die Gas als Brennstoff verwenden müssen auf den Einsatz von grünem Wasserstoff umgestellt werden. Dazu müssen neue Wasserstoff-Brennstoffzellen und -speicher entwickelt werden, die den hohen Anforderungen der Industrie entsprechen. Die Logistik für den Transport und die Lieferung von grünem Wasserstoff muss bedarfsorientiert entwickelt und ausgebaut werden, um die Versorgung der Industrie zu gewährleisten. Dazu müssen Tankstellen, Pipelines und andere Infrastrukturen für den Wasserstofftransport gebaut werden. Im logistisch besten Fall sollten Produktionsstätten von grünem Wasserstoff nahe an die Produktionsstandorte gebaut werden, um Pipelines, Transporte und Abhängigkeiten von anderen Ländern zu reduzieren.
CO2 Bepreisung
Die CO2 Bepreisung ist ein Instrument zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen. Dabei wird eine Abgabe auf jede ausgestoßene Tonne CO2 erhoben, um so Anreize zur Emissionsreduktion zu geben. Unternehmen, die ihre Emissionen senken, können durch den Verkauf von CO2-Zertifikaten Geld verdienen, während Unternehmen, die ihre Emissionen nicht reduzieren, einen höheren Preis zahlen müssen. Die CO2 Bepreisung hat einen signifikanten Einfluss auf das Klima, da sie dazu beiträgt, den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern, was wiederum den Klimawandel abschwächt. Eine angemessene Bepreisung von CO2 könnte dazu beitragen, die Klimaziele zu erreichen, die im Pariser Abkommen vereinbart wurden. In Zukunft könnte die CO2 Bepreisung weiter verbessert werden, um einen effektiven Übergang zu erneuerbaren Energien und einer nachhaltigen Industrie zu ermöglichen. Dies könnte beispielsweise durch die Einführung von Mindestpreisen, einer Verknüpfung mit anderen relevanten Politikbereichen wie dem Handel oder der Landwirtschaft und sicherlich auch staatlicher Subventionen erfolgen, um die Investitions- und Betriebskosten erneuerbarer Energien zu senken und die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.