Mit viel Energie in die Transformation

Dass die Industrie Mut und Innovationskraft hat, zeigt ein bemerkenswerter „Spatenstich“ vom vergangenen September: Die voestalpine baut in Linz eine Demonstrationsanlage zur Dekarbonisierung der Stahlindustrie. Ziel ist es, mit einer neuartigen Kombination von wasserstoffbasierter Direktreduktion und elektrischem Schmelzprozess erstmals im industriellen Maßstab Roheisen ohne fossile Energie zu erzeugen, das dann zu Stahlprodukten weiterverarbeitet werden kann.

In diesem als „green tec steel“ bezeichneten Prozess können auch Erze mit geringeren Eisengehalten genutzt werden, die preiswerter sind und 85 Prozent des globalen Angebots ausmachen. Damit wird die Rohstoffbasis für eine CO₂-arme Stahlproduktion deutlich erweitert. Das Projektvolumen beläuft sich auf rund 170 Millionen Euro. Trotz großzügiger Förderungen müssen die Projektpartner hier mehr als die Hälfte aus Eigenmitteln einsetzen. 

An diesem Beispiel wird deutlich, dass sich die Industrie in einer laufenden Transformation befindet. Der Motor dafür sind einerseits die politischen Ziele der Klimaneutralität des Landes bis 2040 und bis 2050 auf EU-Ebene. Noch viel unmittelbarer wirken aber steigende Energiepreise, schwieriger verfügbare Rohstoffe, unsichere Lieferketten, sich verändernde Kundenerwartungen, neue Technologien sowie Wettwerber, die nach ganz eigenen und rasch wechselnden Regeln spielen – man denke etwa an die laufend neuen Zollankündigungen aus den USA. 

Was das Beispiel noch zeigt: Wir kennen alle notwendigen technologischen Prinzipien bereits und müssen auf keine Erfindung warten, um die wichtigsten Prozesse umzustellen oder Produkte so zu designen, dass sie zukunftsfähig sind – auch wenn das in vielen Fällen bedeutet, dass noch einiges in Forschung und Entwicklung gesteckt werden muss. Transformation bedeutet im Industriebereich aber auch, dass mit Investitionen langfristig Weichen gestellt werden und sie in der Regel sehr kostenintensiv sind. Um unternehmerische Entscheidungen zu erleichtern, helfen wissenschaftliche Szenarien einer möglichen Zukunft.

Vier Szenarien für eine klimaneutrale Industrie 2040 

Einige dieser möglichen Pfade hat die Österreichische Energieagentur im Projekt „transform.industry“ gemeinsam mit dem AIT Austrian Institute of Technology, der Montanuniversität Leoben und dem Energieinstitut an der Uni Linz im Auftrag des Klima- und Energiefonds untersucht: Wir haben Szenarien mit realisierbaren Möglichkeiten entwickelt und gezeigt, wann welche Energieträger und Technologien notwendig sind und wie die Investitionen und volkswirtschaftlichen Effekte jeweils aussehen. 

1. Umstieg auf erneuerbare Energieträger

Im ersten Szenario wird davon ausgegangen, dass die Industrie ihre Verfahren und Prozesse nicht grundsätzlich zu ändern braucht. 100 Prozent Strom und Gase aus erneuerbarer Energieproduktion ermöglichen die Klimaneutralität. Der Handlungsbedarf und die Investitionen lägen hier komplett bei den Energieversorgern und der Transportinfrastruktur. Wir haben gezeigt, dass dieses Szenario mit einem Verbrauch von 144 Terrawattstunden (TWh)¹ das am wenigsten effiziente wäre. Zum Vergleich: 2020 lag der Energiebedarf der Industrie bei 116 TWh. Wie groß die Herausforderung eines forcierten Ausbaus von erneuerbaren Energieträgern tatsächlich ist, zeigt derzeit auch der Beschluss des Erneuerbaren-Ausbau-Beschleunigungs-Gesetzes (EABG) im März 2026: Jede zusätzliche TWh ist eine Kraftanstrengung.  

2. Kreislaufwirtschaftliches Szenario 

Die Schließung des Kreislaufs ist das zweite Szenario: Hier gelingt die Transformation durch eine gesteigerte Materialeffizienz und höhere Recyclingquoten, wodurch die energieaufwändige Grundstoffherstellung substanziell reduziert werden kann, was den Bedarf an erneuerbaren Gasen um 10,7 TWh auf 58,9 TWh reduziert. Je nach Szenario können wir in Österreich zwischen 10 und 20 TWh aus biogenen Roh- und Reststoffen selber erzeugen. (Zur Erinnerung: Aktuell liegt die heimisch erzeugte Menge an erneuerbarem Gas bei unter einem halben Prozent des gesamten Gasverbrauchs.) Der Rest der Gase müsste importiert werden oder z. B. in Elektrolyseuren mithilfe von zusätzlichem erneuerbaren Strom erzeugt werden. Elektrolyseure sind technische Anlagen, die Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff aufspalten.

Dieses Szenario erfordert eine stärkere Integration der Wertschöpfungsketten auch zwischen Betrieben und wäre für Industrieparks prädestiniert. Der Abfall des einen Betriebs wird zur Ressource des anderen. 

3. Technologiegetriebene Transformation

Industriebetriebe können stark auf die besten und modernsten Technologien setzen („Best-Available- and Breakthrough-Technologies“), was wir in einem dritten, sogenannten Innovationsszenario, betrachten. Hier findet eine hohe Integration der Wertschöpfungsketten vor allem direkt in den einzelnen Betrieben statt. Dieses Szenario ist deutlich effizienter als das erste und weist einen Energiebedarf auf, der in etwa der Kreislaufschließung entspricht. Das zu Beginn dargestellte Verfahren der voestalpine ist ein Musterbeispiel für eine „Breakthrough-Technologie“. 

Weitere Umstellungen in diesem Szenario betreffen etwa die Grundstoffherstellung in der chemischen Industrie. Sie erfolgt dann insbesondere bei Harnstoff, Ammoniak und Methanol auf Basis von Wasserstoff, die Herstellung von Olefinen basiert auf nachhaltig hergestelltem Naphtha. Eine bedeutende Rolle kommt in diesem Szenario auch der Zementindustrie zu, da sie ihre prozessbedingten Emissionen bei der Klinkerherstellung durch neue Technologien reduzieren würde.  

Ein gewisser Anteil an prozessbedingten Treibhausgasen bleibt in allen Szenarien: Um sie effektiv und effizient abscheiden zu können, müssen Lösungen entwickelt und in der sicheren Anwendung zugelassen werden. Daran forscht etwa die Zementindustrie besonders intensiv – einerseits an Technologien zur Kohlenstoffabscheidung, andererseits am Ersatz von Klinker durch andere Materialien wie recycelter Zement, Beton usw. 

Eines der Verfahren zur einfacheren Kohlenstoffabscheidung wäre der Oxifuel-Prozess. Hier wird der Drehrohrofen, das Herzstück der Zementindustrie, nicht mit Luft, sondern mit nahezu reinem Sauerstoff betrieben. Im entstehenden Prozessgas ist daher CO₂ viel höher konzentriert als in den derzeit gängigen Anlagen und kann – nach Kondensation des Wasserdampfes – besonders gut weiterverwendet oder abgeschieden werden (Stichwort: Carbon Capture, Utilization and Storage, kurz CCUS). Um aber zu Beginn den Stickstoff aus der Luft abzuscheiden, benötigt es einen energieintensiven sogenannten Luftzerleger. Auch im Brennprozess selbst braucht es Innovationen, da sich die gesamte Energiebilanz inklusive Vorwärmung wie auch die Flammtemperatur, Strahlungseigenschaften etc. ändern. 

4. Koppelung der Sektoren

Unter dem Stichwort „Sektorkopplung“ haben wir als viertes Szenario einen Optimierungsansatz verfolgt, bei dem der inländische Primärenergieverbrauch auf Basis der nachgefragten Energiedienstleistungen minimiert und Energie exergetisch optimal genutzt wird. Das bedeutet, dass jeder Energieträger kaskadisch eingesetzt wird, möglichst beginnend bei Anwendungen mit dem höchstwertigen Bedarf – etwa Elektrizität für IT oder Motoren (Bewegung) und Gas für hohe Temperaturniveaus. 

Dieses Szenario hat einen deutlich geringeren Bedarf an Biomasse und nutzt Abwärme aus anderen Prozessen besonders gut aus. Der Energiebedarf ist mit 132,9 TWh gleich groß wie im Szenario „Innovation“. Hier zeigt sich die Bedeutung des Konzepts der Exergie, der nutzbaren Arbeit, die bezogen auf eine bestimmte Umgebung geleistet werden kann: Wenn der Nutzenergiebedarf festgeschrieben ist und durch kaskadische Nutzung im Gesamtsystem exergetisch optimal gearbeitet wird, hat diese Konfiguration auch den geringsten Primärenergieverbrauch. Exergie beschreibt somit die „Qualität“ der Energie – im Gegensatz zur „bloßen” Energiemenge. Man nutzt zum Beispiel Abwärme oder eine Wärmepumpe statt reinem Strom, um Warmwasser zu erzeugen.  

Der Energieverbrauch steigt, Importe sind auch in Zukunft notwendig 

In allen Szenarien steigt der Energieverbrauch des Industriesektors in Österreich bis 2040 um 14 bis 24 Prozent auf 132 bis 144 TWh an. 41 TWh kommen aus dem derzeit schon bestehenden Portfolio: 10 TWh feste Biomasse, 29 TWh Strom sowie 2 TWh Fernwärme. Jedes der vier Szenarien braucht darüber hinaus noch zusätzlichen Strom (plus 10 TWh), erneuerbare Gase (plus 23 TWh) und nutzt mehr Abwärme. Dieser Ausbau stellt eine No-Regret-Option der Dekarbonisierung der Industrie dar – sprich, er ist in jedem Fall und jedem Szenario notwendig. 

Die verbleibenden 40 bis 45 Prozent der Energieträger sind szenariospezifisch und hängen davon ab, in welche Dekarbonisierungstechnologien die Unternehmen und Branchen investieren und welche Energieträger durch die Energiewirtschaft erzeugt oder importiert werden. Die Transformation der leitungsgebundenen Infrastruktur (Ausbau des Stromnetzes, Umbau des Gasnetzes, Neubau des Wasserstoffnetzes) und der Ausbau an Speichern sowie die Ausgestaltung der Regulierungen und Förderungen sind hier ebenfalls wesentlich. Generell sind zwei Pfade zur Dekarbonisierung zu erkennen: Der erste basiert zu einem großen Teil auf dem Einsatz von erneuerbaren Gasen (Biomethan oder Wasserstoff), der zweite auf einem Mix aus Strom, Wasserstoff und Abwärme. 

Der Energiebedarf der Industrie im Vergleich
Vier Szenarien / in Terrawattstunden (TWh)

Diese Abbildung zeigt den Energiebedarf der Industrie in Österreich – 2020 und in den vier Szenarien für 2040.
Sie zeigt die Bandbreite und die Zusammensetzung beim zukünftigen Bedarf inklusive grüner Gase,
die Erdgas mehr als ersetzen müssen. Berechnung: Österreichische Energieagentur.

Neue Aspekte: die Rolle von KI und Resilienz der Lieferketten 

Was in den Szenarien der Studie aus 2023 fehlt und wir uns aktuell ansehen, ist die Rolle von Künstlicher Intelligenz und Rechenzentren für die Industrie in Österreich. Ist das eine Chance für den Standort? Eine Notwendigkeit für die digitale Resilienz? Oder bloß ein Strompreistreiber? 

Wesentlich ist auch die Resilienz von Lieferketten für Energieträger, Rohstoffe, Technologien und deren Komponenten, denn österreichische Unternehmen sind aufgrund ihrer hohen Spezialisierung stark in globale und europäische Wertschöpfungsketten eingebunden. In einem aktuellen Kooperationsprojekt arbeiten wir am Aufbau eines Dialogs mit Leitbetrieben, einer Auswahl robuster „No-Regret-Technologien“ und an der Entwicklung eines strategischen Forschungs- und Innovationsfahrplans. Erste Ergebnisse dazu gibt es im Herbst 2026. 

Politik schafft die Rahmenbedingungen für die Industrietransformation 

Gut gemachte und relevante Szenarien sind wichtige Entscheidungshilfen für Politik und Management. Welche Pfade schlussendlich gewählt werden, hängt nicht zuletzt an der Verfügbarkeit von Technologien und Energieträgern, den Preisen sowie an den politischen Rahmenbedingungen:  

Der „Net Zero Industry Act“ (NZIA) ist seit 2024 in Kraft. Kern des Rechtsaktes sind beschleunigte Genehmigungsverfahren für strategisch wichtige Technologien wie Batterien, Erneuerbare Energieträger, Wasserstoff und Netztechnologien sowie das Ziel, bis 2040 40 Prozent der sauberen Schlüsseltechnologien in der EU zu produzieren. 

Um auch die entsprechende Nachfrage anzukurbeln, hat die EU-Kommission zusätzlich im März 2026 einen Entwurf für einen „Industrial Accelerator Act“ (IAA) veröffentlicht, der aktuell diskutiert wird: Darin wird etwa vorgeschlagen, die Nachfrage nach kohlenstoffarmen Produkten oder einem Mindestanteil an Technologien „Made in Europe“ durch Quoten anzukurbeln. Das ist eine von vielen Konfliktlinien einer erstmals forcierten EU-Industriepolitik: Während die einen den vorgeschlagenen „Made in Europe”-Ansatz unterstützen, präferieren andere einen „Made with Europe”-Ansatz, der auch Länder mit EU-Handelsabkommen inkludieren würde. Die im April veröffentlichte Mitteilung der EU-Kommission, „Accelerate EU”, fasst die Einzelmaßnahmen des NZIA und IAAA zu einer neuen, konsistenten Industriepolitik zusammen und adressiert darin die Notwendigkeit der „sauberen Transformation” unter den derzeit hohen Energiepreisen.

Andreas Indinger

Der Autor

Andreas Indinger ist Head of Center Research & Innovation bei der Österreichischen Energieagentur.