Im Rahmen des Verbundvorhabens »House of Transfer« erarbeitete das Center for Economics and Management of Technologies (CEM) des Fraunhofer IKTS in Kooperation mit dem BioEconomy e. V. und dem Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES eine Studie, die die Betroffenheit nachgelagerter Wertschöpfungsstufen durch die Stilllegung analysiert und daraus belastbare Handlungsoptionen für eine resiliente und nachhaltige Weiterentwicklung des MDSV ableitet.

Erstmals werden dabei die Stoffströme des gesamten Verbunds quantitativ und standortübergreifend abgebildet und mit technoökonomischen Modellen verknüpft. Auf dieser Grundlage werden Transformationspfade systematisch analysiert und hinsichtlich Energie-, Rohstoff- und Infrastrukturbedarfen vergleichend bewertet.

Basierend auf technologischer Reife, Skalierbarkeit und regionaler Anschlussfähigkeit identifiziert die Studie drei grundlegende Transformationspfade bis 2035:

• die Weiterentwicklung bestehender Cracker-Strukturen über alternative, nicht-fossile Naphtha-Äquivalente,
• die Umstellung auf methanolbasierte Prozessrouten sowie
• die gezielte Substitution petrochemischer Zwischenprodukte durch biotechnologische Verfahren.

Alle drei Pfade stellen unterschiedliche Anforderungen an Rohstoffbasis, Energieeinsatz und Infrastruktur und weisen jeweils spezifische Vor- und Nachteile hinsichtlich Systemintegration, Skalierbarkeit und Produktportfolio auf.

Aus der Analyse der Transformationspfade ergeben sich drei wesentliche Erkenntnisse:

• Der Mitteldeutsche Stoffverbund kann nach der Stilllegung des Steamcrackers nur dann wettbewerbsfähig bleiben, wenn er seine Standortvorteile gezielt nutzt. Eine vollständige Umstellung auf nachhaltige Rohstoffe bei Beibehaltung der heutigen Strukturen gilt als unrealistisch. Stattdessen braucht es neue, regionale Rohstoff- und Energiequellen, die mit der Anpassung der Produktionstechnologien einhergehen.
• Alle untersuchten Transformationspfade erfordern massive Investitionen in Infrastruktur. Besonders für Biomasse, CO₂, Wasserstoff und erneuerbare Energien müssen neue Versorgungsnetze aufgebaut werden, die künftig entscheidend über die Wettbewerbsfähigkeit des MDSV mitbestimmen.
• Die Zukunft der Chemie in Mitteldeutschland hängt von einem engen Verbund mit anderen Sektoren ab. Energie-, Agrar-, Forst- und Abfallwirtschaft müssen stärker mit der Chemie vernetzt werden, damit Rohstoffe und Koppelprodukte effizient genutzt und neue, integrierte Wertschöpfungsketten geschaffen werden können.

Es wird deutlich, dass die Transformation des Reviers weniger durch technologische Machbarkeit begrenzt ist als durch passende marktliche und industriepolitische Gestaltung. Die Politik kann Rahmenbedingungen setzen, Investitionsrisiken mindern und die Koordination gemeinschaftlicher Infrastrukturen ermöglichen. Für Akteure der Industrie und Politik liefert die Studie einen analytischen Entscheidungsrahmen, mit dessen Hilfe Investitionsoptionen hinsichtlich ihrer technoökonomischen Auswirkungen bewertet und Strategien abgeleitet werden können. 

Die entwickelten Modelle und Methoden sind übertragbar und ermöglichen vergleichbare Bewertungen auch für weitere Chemie- und Industriestandorte, die vor ähnlichen Transformationsherausforderungen stehen.

Die Studie entstand im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) geförderten Projekts »House of Transfer«, das die Transformation der chemischen Industrie in der Region durch Entwicklung nachhaltiger Rohstoffstrategien unterstützt.

Zur Studie: Rohstoffwende in der chemischen Industrie

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Projekt »House of Transfer«

Fördermittelgeber: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Laufzeit: 01/2023–12/2026
Partner:

• Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES (Projektkoordination),
• BioEconomy e. V.,
• Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI,
• Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS,
• Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg,
• POLYKUM e. V.

Mehr zum »House of Transfer« auf der Projekt-Website: https://www.house-of-transfer.de/

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BioEconomy e.V.
Der BioEconomy e.V. (BEV) ist ein überregionaler Unternehmensverband der Bioökonomie mit knapp 50 Mitgliedern aus Unternehmen, Forschungseinrichtungen sowie anderen Netzwerken und hat seinen Sitz im Chemiestandort Leuna.

Ziel des BEV ist die Etablierung von Wertschöpfungsketten basierend auf der Nutzung von Biomasse, um so den Umstieg von fossilen auf nachwachsende Rohstoffe zu beschleunigen. Dabei fokussiert sich der BioEconomy e.V. unter anderem auf die Themen Biotechnologie, Bioraffinerie, grüne Chemie und Holzwirtschaft.

Der BEV vertritt dazu die Interessen seiner Mitglieder in Wirtschaft, Wissenschaft sowie Politik, vernetzt diese national als auch international und unterstützt sie bei der Realisierung von Forschungs-, Entwicklungs- und Implementierungsvorhaben.

Fraunhofer IWES
Das Fraunhofer-Institut für Windenergiesysteme IWES betreibt anwendungsorientierte Forschung für eine nachhaltige Zukunft. Die Fokusthemen des Fraunhofer IWES sind: Offshore, Wasserstoff, Prüfinfrastruktur und Digitalisierung. Die Forschungsarbeit in diesen zukunftsrelevanten Schlüsseltechnologien spielt im Innovationsprozess eine zentrale Rolle und stärkt durch den Transfer der Forschungsergebnisse in die Industrie den Wirtschaftsstandort zum Wohle unserer Gesellschaft. Mehr als 400 Mitarbeitende an neun Standorten entwickeln innovative Methoden, um den Ausbau der Windenergie- und Wasserstoffwirtschaft zu beschleunigen, die Risiken zu minimieren und die Kosteneffizienz zu steigern.

Fraunhofer IKTS
Das Fraunhofer IKTS betreibt anwendungsorientierte Forschung für Hochleistungskeramik. Mit mehr als 800 Mitarbeitenden an 12 Standorten ist es das größte Keramikforschungs­institut Europas.

Als Forschungs- und Technologiedienstleister entwickelt das Fraunhofer IKTS keramische Hochleistungswerkstoffe, industrierelevante Herstellungsverfahren sowie prototypische Bauteile und Systeme in vollständigen Fertigungslinien bis in den Pilotmaßstab. Ergänzt wird das Forschungsportfolio um die Werkstoffdiagnose und -prüfung sowie die technoökonomische Technologiebewertung und Nachhaltigkeitsanalyse. Im Fokus stehen ganzheitliche und wirtschaftliche Systemlösungen und Dienstleistungen für Ressourceneffizienz, Energiewende und Digitalisierung.

Mit dem Center for Economics and Management of Technologies (CEM) in Halle verfügt das Fraunhofer IKTS über ausgewiesene Expertise in der Durchführung technoökonomischer Analysen, mit denen technologische Konzepte hinsichtlich Wirtschaftlichkeit, Skalierbarkeit und Markteinführung bewertet und in tragfähige Geschäfts- und Umsetzungsszenarien überführt werden. Damit können auch weitere Regionen bei vergleichbaren Transformationsprozessen begleitet und unterstützt werden.