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Industriegasprojekte in CDM und JI

Wie geht es weiter in Zeiten der Krise?

City skyline at night
(Photo: BASF SE)

Im Gegensatz zu zahlreichen anderen CDM-Projekttypen fallen bei der Minderung von Industriegasemissionen laufende Kosten an. Zudem erzielen diese Minderungsaktivitäten keine andere Erlöse als jene aus dem Verkauf der Minderungszertifikate. Bei Wegfall dieser Erlöse aufgrund des Zusammenbruchs des Kohlenstoffmarkts droht diesen Minderungsmaßnahmen das Aus – mit beträchtlichen Schäden für das Klima. Angesichts dieser Gefahr fördert das BMUB  ein Projekt, das sich der Frage widmet: Industriegasprojekte in CDM und JI – Wie geht es weiter in Zeiten der Krise?

Industriegasprojekte gehörten zu den ersten Projekten, die überhaupt im CDM durchgeführt wurden. Die wichtigsten dieser Gase sind Trifluormethan, auch HFKW-23 genannt, und Lachgas (N2O). HFKW-23 ist ein Abfallprodukt, das bei der Herstellung von Chlordifluormethan (HFCKW-22) entsteht. HFCKW-22 wiederum dient als Kühlmittel und Ausgangsstoff für die Produktion weiterer Chemikalien, insbesondere von PTFE, besser bekannt unter dem Namen Teflon. N2O entsteht in der Industrie ebenfalls als ein Abfallstoff bei – im Wesentlichen – zwei Prozessen: der Herstellung von Adipinsäure und Salpetersäure. Beide Gase sind sehr potente Treibhausgase (THG): N2O wirkt etwa 300-mal so stark wie CO2, HFKW-23 ist sogar 14.800­mal so klimawirksam wie CO2. HFCKW-22 ist außerdem eine Substanz, die zur Schädigung der Ozonschicht beiträgt.

Aufgrund dieser besonders starken Klimawirkung waren Industriegasprojekte in der Anfangszeit des CDM beson­ ders attraktiv und hoch lukrativ für die Projektentwickler. Die Gewinne aus dem Verkauf der Zertifikate waren teilweise so hoch, dass es zu „perversen Anreizen“ kam: Zwischenzeitlich haben einzelne Anlagen gar die Produktion von HFCKW-22 nur deswegen erhöht, um mehr Einkünfte aus der Vernichtung des Abfallprodukts erwirtschaften zu können.

Ausgelöst von massiver Kritik wurden daraufhin die Methoden zur Berechnung der Emissionsreduktionen angepasst, um solche extremen Verzerrungen abzustellen. Nichtsdestoweniger besitzen Industriegasprojekte aufgrund der nach wie vor hohen Profite und vergleichsweise geringen Beiträge zur nachhaltigen Entwicklung weiterhin keinen guten Ruf. Die EU lässt seit Beginn der dritten Handelsperiode keine Zertifikate aus Industriegasprojekten im EU ETS mehr zu. Außer Frage steht jedoch, dass die Treibhausgasemissionen, die durch diese Projekte vermieden werden, extrem klimaschädlich sind, während deren Vermeidung andererseits relativ preisgünstig ist. Aufgrund ihres bedeutenden Beitrags zur Vermeidung von Treibhausgasen könnte eine vorzeitige Beendigung von Industriegasprojekten die internationalen Klimaschutzbemühungen konterkarieren. Müssten jene Treibhausgasreduktionen, die durch Industriegasprojekte erzielt werden, durch die Vermeidung anderer Emissionen ausgeglichen werden, würden die Kosten für den Klimaschutz signifikant in die Höhe getrieben. Somit besitzen die Entwicklung von Maßnahmen zur Identifizierung gefährdeter CDM-Projekte und die Erarbeitung entsprechender Unterstützungsstrategien einen zentralen Stellenwert.

Ziel des Vorhabens

Anders als bei vielen anderen Arten von CDM-Projekten entstehen bei der Vermeidung von Industriegasemissionen fortwährend Kosten. Gleichzeitig erzielen sie aus der Vermeidungsaktivität keine anderen Einkünfte als diejenigen aus dem Verkauf von Emissionsminderungszertifikaten. Wenn diese Einkünfte in Zeiten des zusammengebrochenen Kohlenstoffmarktes ausbleiben, drohen die Minderungsaktivitäten eingestellt zu werden. Der Schaden für das Klima wäre gewaltig. Das BMUB finanziert deshalb das Projekt Optionen für die Fortführung der Treibhausgasminderungen in CDM- und JI-Industriegasprojekten. In dessen Rahmen soll folgenden Fragen nachgegangen werden:

  • Bei welchen Arten von Projekten besteht eine akute Gefahr, dass die Minderungsaktivitäten aufgrund von zu niedrigen Zertifikatspreisen eingestellt werden?
  • Wie hoch sind die (laufenden) Kosten der Minderung bei den identifizierten Projekten? Mit anderen Worten: Bei welchem Preisniveau droht die Einstellung der Aktivität?
  • In welchem Umfang sind Emissionen aus den identifizierten Projektarten zu erwarten? Und welche Minderungspotenziale bestehen auch über die Mechanismen CDM und JI hinaus?
  • Mit welchen Mitteln ließen sich die Minderungsaktivitäten aufrechterhalten und welche dieser Mittel sind am besten für eine langfristige Vermeidung von Industriegasemissionen geeignet?

Methode und Stand der Aktivitäten

Zunächst wurden die wichtigsten Projekttypen der Mechanismen CDM und JI daraufhin untersucht, ob aufgrund der niedrigen Preise für CDM-Emissionszertifikate und JI-Emissionszertifikate (ERU, Emission Reduction Units) die unmittelbare Einstellung der Minderungsaktivität droht. Dieser Frage wurde mithilfe eines sequenziellen Entscheidungsschemas nachgegangen. Im Kern wurde dabei analysiert, ob die Vermeidungsaktivität ohnehin vorgeschrieben ist, ob neben den Einkünften aus Zertifikaten noch andere Einkommensquellen existieren und ob diese Einkünfte die Kosten der Minderungsaktivität decken können.

Das Ergebnis der Analyse zeigt, dass die meisten Projektarten nicht unmittelbar gefährdet sind. Ein hohes Risiko besteht jedoch vor allem bei den oben beschriebenen Industriegasprojekten. Außerdem sind Projekte zur Vermeidung von Methanemissionen aus Kohleminen, Projekte zur Vermeidung von Methanemissionen an Mülldeponien und Emissionen von Schwefelhexafluorid (SF6), etwa an Transformatorstationen im Energiesektor, hoch gefährdet. Ein mittleres Risiko besteht für manche Projekte zur Verbesserung der Energieeffizienz in Haushalten, zur Verwendung alternativer Brennstoffe in der Stromerzeugung und zur Methanvermeidung, zum Beispiel in der Abwasserwirtschaft.

In einem zweiten Schritt wurden anschließend das Emissionsreduktionspotenzial und das Potenzial zur Generierung von Emissionszertifikaten der Industriegasprojekte mithilfe von Modellrechnungen für den Zeitraum von 2013 bis 2030 ermittelt. Der Modellrechnung liegen Daten aus bestehenden CDM- und JI-Projekten sowie Informationen aus der existierenden Literatur und vereinzelt auch aus Interviews zugrunde.

Etwa die Hälfte der errechneten Emissionsreduktionen könnten durch Projekte zur Vermeidung von HFKW-23 erreicht werden. Rund ein Drittel des Potenzials entfällt auf N2O-Emissionen aus der Adipinsäureproduktion und der Rest auf N2O aus der Salpetersäureproduktion. Insgesamt könnten im Gesamtzeitraum rund 7,5 Gigatonnen Kohlenstoffdioxid-Äquivalente (CO2e) eingespart werden. Das jährliche Potenzial von rund 0,4 Gigatonnen CO2e entspricht ungefähr den jährlichen Emissionen Spaniens. Außerdem könnten dadurch 3 bis 5 Prozent der bestehenden Lücke zwischen notwendigen und versprochenen Emissionsminderungen geschlossen werden, um die Erderwärmung auf unter 2 Grad Celsius zu begrenzen. Das Umweltprogramm der Vereinten Nationen (UNEP, United Nations Environment Programme) beziffert diese Differenz für 2020 auf 8 bis 12 Gigatonnen CO2-Äquivalent jährlich. Das Zertifikatspotenzial weicht deutlich von dieser Summe ab. Insgesamt würden nur 1,6 Gigatonnen CO2­ Äquivalent als CDM oder JI-Zertifikate ausgegeben. Dies liegt daran, dass unter den Mechanismen nicht alle Anlagen für Projekte zugelassen sind und die Projektlaufzeiten unter dem CDM begrenzt sind. Außerdem werden je nach genutzter Methode nicht alle Emissionsreduktionen auch zertifiziert. Zur Ermittlung der Vermeidungskosten wurden drei Szenarien entwickelt, die sich hinsichtlich der zugrunde gelegten Kostenstruktur, der durchschnittlichen Anlagengröße und deren Effizienz unterscheiden. Die Kosten für Emissionsreduktionen von HFKW-23 und N2O in der Adipinsäureproduktion sind sehr niedrig. Im mittleren Szenario, das als Referenzszenario angelegt ist und von einer typischen Anlagengröße ausgeht, werden die Gesamtkosten der Emissionsreduktion (einschließlich Investitionskosten) auf 23 Cent (HFKW-23) beziehungsweise 29 Cent (N2O aus Adipinsäure) je Tonne CO2-Äquivalent geschätzt. Die kurzfristigen Grenzvermeidungskosten liegen gar unter 10 Cent. Die Kosten für N2O-Reduktion in der Salpetersäureproduktion sind prinzipiell höher und variieren auch deutlich stärker. Der Grund hierfür ist die größere Anzahl an Anlagen, die sich zudem in Größe und Effizienz teilweise deutlich unterscheiden. Doch auch bei diesen Anlagen werden die kurzfristigen Grenzvermeidungskosten in der Regel unter 1 Euro liegen.

Optionen zur Fortführung der Minderungsaktivitäten

Abschließend werden fünf mögliche Optionen vorgestellt und diskutiert, wie die Minderungsaktivitäten für Industriegase auch in Zeiten extrem niedriger Zertifikatspreise weitergeführt werden könnten. Hierzu zählen

  • die Einführung nationaler Regulierungsmaßnahmen
  • die Einbeziehung in Emissionshandelssysteme
  • die Nutzung von Zertifikaten im eigenen Land
  • internationale oder bilaterale Abkommen zum Ankauf von Zertifikaten
  • direkte internationale oder bilaterale Finanzierung der Minderungsaktivität

Diese Optionen werden anhand von verschiedenen Kriterien bewertet: Werden Anreize zur kosteneffizienten Vermeidung gesetzt? Werden „perverse Anreize“ vermieden?

Können die Emissionen des ganzen Sektors adressiert werden oder beschränken sich die Möglichkeiten auf einzelne Projekte? Mit welchen Transaktionskosten ist zu rechnen? Welche institutionellen und administrativen Kapazitäten werden vorausgesetzt? Setzen die Maßnahmen dauerhafte oder zeitlich begrenzte Anreize?

Empfehlungen zur Rettung der Industriegasprojekte

Die Arbeiten am Forschungsvorhaben sind im Wesentlichen abgeschlossen und die Ergebnisse der Studie liegen in einem ersten Entwurf vor. Die Autoren sprechen sich klar dafür aus, eine langfristige Lösung anzustreben, die auch die Emissionen von Neuanlagen adressiert, etwa durch Regulierung oder Einbeziehung in nationale Emissionshandelssysteme. Die Industrieländer könnten darüber hinaus kurzfristig den Fortbestand und gegebenenfalls die Ausdehnung von Projekten zur Minderung von Industriegasemissionen unterstützen. Für HFKW-23 und Adipinsäure-Projekte sollten „perverse Anreize“ vermieden und die Minderung auf Basis der Vermeidungskosten finanziert werden. Hierfür könnte ein Fonds aufgelegt oder Zertifikate auf Basis der Vermeidungskosten gekauft und ggf. stillgelegt werden.

Da HFKW-23 ein Nebenprodukt in der Herstellung einer Substanz ist, die die Ozonschicht schädigt, könnte hier ein Weg über den multilateralen Fonds des Montrealer Protokolls über Stoffe, die zu einem Abbau der Ozonschicht führen vielversprechend sein. Im Gegensatz dazu empfehlen die Autoren, für die Verifizierung von vermiedenen N2O­ Emissionen aus der Salpetersäureproduktion auch zukünftig die Institutionen und Methoden des CDM zu nutzen.

Weiterführende Informationen

Dieses Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMUB) unterstützt und vom Öko-Institut durchgeführt.

Projektlaufzeit

2013–2014

Kontakt

Lambert Schneider,
freier Berater

E-Mail: lambertschneider@googlemail.com