Global
Wandel für das Klima

Können Sie sich eine Wärmepumpe so groß wie ein Fußballfeld vorstellen?

Wir schon. Derzeit planen wir für unseren Standort Ludwigshafen industrielle Wärmepumpen, die eine Schlüsselrolle bei unserer Klimaschutzstrategie spielen werden. Die Wärmepumpen verwenden wiedergewonnene Abwärme aus chemischen Anlagen und Kühlwassersystemen und generieren damit einen Großteil des Dampfes, den wir in der Produktion verwenden. Damit werden Wärmepumpen unseren Bedarf an fossilen Brennstoffen enorm reduzieren. 

Eine Aufnahme von BASFs neuer Acetylen-Anlage im Morgengrauen. Zwei Arbeiter gehen an ihr vorbei. Unser Standort Ludwigshafen verwendet jährlich insgesamt 20 Millionen Tonnen Dampf, um Inhaltsstoffe für Produkte aus fast allen Lebensbereichen herzustellen.

Die Inspiration: die Superkraft von Wärmepumpen

Die Stromrechnungen privater Haushalte explodieren und Wärmepumpen sind in aller Munde. Diese liefern eine beeindruckende Leistung. Wärmepumpen können Außenluft, die auf den ersten Blick nicht besonders warm zu sein scheint, aufnehmen, „versteckte“ Wärme daraus ableiten, sie komprimieren, um sie noch heißer zu machen, und sie dann durch ihre Heizungs- und Warmwassersysteme zurückleiten. Eine Wärmepumpe macht ihre Heizung effizienter und reduziert CO2-Emissionen. Das ist sozusagen „Thermodynamik in Aktion“.

Eine grafische 3D-Darstellung einer industriellen Wärmepumpe, deren Größe anhand zweier Arbeiter sichtbar wird, die vor der Installation stehen und klein wirken. Foto: MAN Energy Solutions.

Die industriellen Wärmepumpen von BASF werden tausendmal größer sein als die privater Haushalte.
Quelle: MAN Energy Solutions

Die Herausforderung: der Bedarf an Dampf 

Warum brauchen wir Wärmepumpen in der Größe von Fußballfeldern? Kurz gesagt: um neue Technologien mit Klimaschutz zu kombinieren. Die Wärmepumpen werden uns helfen, riesige Mengen an Dampf zu erzeugen, indem sie erneuerbare Energien auf eine Weise nutzen, die hochenergieeffizient ist und so unsere CO2-Emissionen reduziert.

Unsere Chemieanlagen erzeugen eine große Menge an Abwärme, die derzeit weitgehend ungenutzt bleibt. Wärmepumpen werden diese Abwärme aus unseren Anlagen und Kühlsystemen aufnehmen, um CO2-freien Dampf herzustellen. Warum aber brauchen wir überhaupt so viel Dampf? Ganz einfach: Er ist unerlässlich für die Herstellung vieler Produkte, mit denen BASF fast jede Industrie beliefert – vom Bausektor über Landwirtschaft bis hin zur Körperpflege. Und wir brauchen viel davon: etwa 20 Millionen Tonnen Dampf pro Jahr allein an unserem Standort Ludwigshafen.

CO2-frei: Dampferzeugung durch Energierückgewinnung

Neue Methoden zur Dampferzeugung werden eine wichtige Rolle beim Erreichen unserer Klimaziele spielen. Bis 2030 werden wir die Treibhausgasemissionen an unseren Produktionsstandorten und bei unseren Energieeinkäufen im Vergleich zu 2018 um 25 % reduzieren. Bis 2050 wollen wir Netto-Null-Emissionen erreichen.

Infografik, die die effiziente und CO₂-freie Integration der Wärmepumpentechnologie in das Verbundsystem von BASF zeigt. Die Wärmepumpen werden mit erneuerbaren Energien betrieben und nutzen Abwärme aus Produktionsanlagen, um Dampf zu erzeugen, der dann zurück in das Verbundsystem geleitet wird.

Industrielle Wärmepumpen sind nicht nur tausendmal größer als die privater Haushalte, sie erzeugen zudem höhere Temperaturen und produzieren Dampf bei mehr als 120 °C. Es gibt zwei Arten von Wärmepumpen, die wir bei BASF verwenden können. Die eine kann Hochtemperaturabwärme bei 60 °C oder höher verarbeiten, die andere verwendet die Wärme aus gebrauchtem Kühlwasser bei 30 °C oder niedriger. Wir benötigen beide Optionen, um maßgeschneiderte Technologien für die unterschiedlichen Anforderungen unserer Anlagen anzubieten.

Derzeit wird die Hälfte des Dampfs, den wir benötigen, von konventionellen Kraftwerken mit fossilen Brennstoffen erzeugt, die CO2-Emissionen erzeugen. Unsere Wärmepumpen, betrieben mit Strom aus erneuerbaren Quellen, werden riesige Mengen an Dampf erzeugen und jedes Jahr Millionen Tonnen an CO2-Emissionen einsparen. Die Wärmepumpen sind Teil eines mehrgleisigen Ansatzes, der auch andere Technologien wie E-Boiler und elektrifizierte Dampfturbinen umfasst, um unsere Emissionen bis 2050 auf Netto-Null zu senken. 

Two BASF researchers, one female and one male, are walking past a research lab full of equipment. Sustainability isn’t a new idea at BASF. Our “Verbund” approach is designed to connect people, systems and production plants to reduce waste, cut transport, maximise energy efficiency and transfer expert knowledge.

 
Treffen Sie das Projektteam

Die Wärmepumpen in Größe von Fußballfeldern sind zunächst für den BASF-Standort in Ludwigshafen geplant. „Wir finden Wege für BASF, um Dampf ohne CO2-Fußabdruck zu erzeugen. Das ist unsere Aufgabe und das ist es, was ich an meiner Arbeit liebe. Wir entwickeln Lösungen, die sowohl BASF als auch der Gesellschaft dienen“, berichtet Bart Van Assche, Vice President Global Infrastructure Technology bei BASF, dessen Team sich mit der grünen Transformation von Energien wie Dampf befasst, die für den Betrieb chemischer Anlagen erforderlich sind. 

Van Assche hat vier Kinder zwischen sieben und zwölf Jahren. Seine persönliche Motivation treibt ihn noch weiter an: „Ich möchte sicherstellen, dass meine Kinder eine vielversprechende Zukunft haben. Wir müssen die Transformation beschleunigen.“ Und aus seiner Sicht ist die Zukunft nicht mehr weit. Der nächste Schritt nach Abschluss der Machbarkeitsstudien wird der Bau von Pilotanlagen sein, um zu lernen, wie diese großen Wärmepumpen betrieben werden. Die erste industrielle Anlage wird 2026 in Betrieb gehen. 

„Das liebe ich an meiner Arbeit: Gemeinsam mit meinem Team kann ich Lösungen entwickeln, die sowohl BASF als auch der Gesellschaft dienen.“
Vice President Global Infrastructure Technology

Bart Van Assche

Vice President Global Infrastructure Technology

Verbund: die Kraft des gemeinsamen Denkens

Nachhaltigkeit und die bestmögliche Nutzung von Abwärme sind bei BASF keine neuen Ideen. Wir setzen sie seit Jahrzehnten in der Praxis um. Der beste Beweis sind unsere sechs Verbund-Standorte weltweit, einschließlich Ludwigshafen.

Ein Bild von Kränen, die Baumaterialien für die ersten Produktionsanlagen am neuen Hightech-Verbundstandort von BASF in Zhanjiang, China, liefern.

Im Bau: unser „intelligentes“ Verbundwerk in Zhangjiang/China. Es wird vollständig mit erneuerbarer Energie betrieben werden.

Verbund bedeutet, verbunden zu sein. Unter diesem Ansatz verbinden wir Menschen, Systeme und Produktionsanlagen, um Effizienz und Fachwissen zu maximieren. Standorte werden sorgfältig geplant und vernetzt gebaut, sodass Abfallprodukte aus einem Produktionsschritt zum Rohstoff für einen anderen werden. Dies verringert Abfälle, reduziert Transporte und maximiert die Energieeffizienz. Ein Rädchen greift in das Andere. Die Wärmepumpen in Ludwigshafen sind ein hervorragendes Beispiel dafür, wie das mit der zurückgewonnenen Abwärme funktionieren könnte. 

In Zukunft: mehr ​​Verbundenheit bedeutet weniger Emissionen

Unsere sechs Verbund-Standorte sorgen für mehr als 50 % unserer Produkte, daher ist Vernetztheit für unsere Klimaschutzstrategie in Zukunft entscheidend. Welche globalen Auswirkungen hat das? 2020 hat allein die Wiederverwendung von Abwärme als Energie etwa 18,7 Millionen MWh Energie eingespart. Das sind 3,8 Millionen Tonnen weniger CO2-Emissionen. Und gerade bauen wir einen „intelligenten“ Verbund-Standort in Zhanjiang/China, der von Anfang an vollständig mit erneuerbaren Energien betrieben wird.