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2025 | Buch

Strategische Planung der Transformation von Produktionsstandorten energieintensiver Industrieunternehmen

Dargestellt am Beispiel der Primärstahlherstellung

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Über dieses Buch

Yannik Graupner untersucht Fragestellungen zur Transformation energieintensiver Industrieunternehmen. Hierzu entwickelt er ein neuartiges Entscheidungsunterstützungswerkzeug zur Bewertung und Gestaltung von Transformationspfaden einzelner Produktionsstandorte. Dieses basiert auf einer Investitions- und Kostenrechnung sowie einer Ökobilanzierung, die auf einer aktivitätsanalytischen Modellierung von Produktionsprozessen aufbauen. Zur Gestaltung der Transformation, auch unter Berücksichtigung der Mechanismen des Europäischen Emissionshandels, entwickelt er ein mathematisches Optimierungsmodell.

Durch Anwendung des Entscheidungsunterstützungswerkzeugs innerhalb einer Fallstudie aus der Stahlindustrie werden Erkenntnisse hinsichtlich der Auswirkungen alternativer Produktionsverfahren sowie des Einflusses externer Rahmenbedingungen auf die Transformation gewonnen. Auf Basis dessen leitet er Handlungsempfehlungen für die Stahlindustrie und Politik ab.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Zur Reduktion der mit dem Klimawandel einhergehenden Auswirkungen und Risiken wurde im Übereinkommen von Paris im Jahr 2015 eine Begrenzung der globalen Erderwärmung auf deutlich unterhalb von 2 °C und idealerweise 1,5 °C im Vergleich zur vorindustriellen Zeit beschlossen. Damit einher geht die Notwendigkeit zur Vermeidung anthropogener Treibhausgasemissionen (THG-Emissionen) in allen Sektoren. Innerhalb der Europäischen Union (EU) verantwortet der Industriesektor mit 22 % im Jahr 2021 einen erheblichen Anteil der gesamten THG-Emissionen.
Yannik Graupner
Kapitel 2. Rahmenbedingungen und Planungsaufgaben industrieller Transformation
Zusammenfassung
Unternehmen der EII in der EU agieren in einem Spannungsfeld, das sich aus der Aufrechterhaltung ökonomischer Wettbewerbsfähigkeit und der gleichzeitigen Notwendigkeit zur Dekarbonisierung von Produktionsprozessen zur Vermeidung von THG-Emissionen ergibt. Nachfolgend sollen die wesentlichen Rahmenbedingungen, Herausforderungen und damit einhergehenden strategischen Planungsaufgaben aufgezeigt werden. Hierzu werden in Abschnitt 2.1 zunächst die generelle Notwendigkeit sowie Strategien zur Dekarbonisierung von Prozessen der Unternehmen aus den EII aufgezeigt.
Yannik Graupner
Kapitel 3. Stand der Forschung zur Transformation energieintensiver Industrieunternehmen
Zusammenfassung
In diesem Kapitel werden aufbauend auf den in Abschnitt 2.4 identifizierten Anforderungen an ein Planungsmodell bestehende Modelle in Hinblick auf eine Unterstützung der strategischen Planung der Transformation von Produktionsstandorten analysiert. Hierzu findet eine Unterteilung in zwei Bereiche statt. Zum einen werden in Abschnitt 3.1 Modelle gewürdigt, die eine Bewertung von konventionellen und alternativen Produktionsverfahren zur Produktherstellung ermöglichen.
Yannik Graupner
Kapitel 4. Planungsmodell zur Transformation von Produktionsstandorten
Zusammenfassung
Im Rahmen dieses Kapitels wird ein Modell zur strategischen Planung der Transformation von Produktionsstandorten der EII entwickelt. Hierzu werden zunächst in Abschnitt 4.1 das Vorgehen zur Modellbildung sowie ein Konzept für das Planungsmodell vorgestellt. In Abschnitt 4.2 werden die Modellierung von Stoff- und Energieströmen sowie die Bewertung von Produktionsverfahren und Transformationszuständen beschrieben. Abschließend folgt in Abschnitt 4.3 die Entwicklung des Modells zur langfristigen Gestaltung von Transformationspfaden für Produktionsstandorte der EII.
Yannik Graupner
Kapitel 5. Fallstudie zur Transformation eines integrierten Hüttenwerks in Deutschland
Zusammenfassung
Die Stahlindustrie eignet sich aus mehreren Gründen für eine Anwendung des Planungsmodells. Zum einen verursacht die Eisen- und Stahlherstellung nach der Zement- und Kalkherstellung die höchsten THG-Emissionen innerhalb des Industriesektors der EU. In Deutschland weist die Eisen- und Stahlherstellung mit 54 Millionen t CO2-Äquivalenten im Jahr 2021 sogar die höchsten THG-Emissionen innerhalb des Industriesektors auf.
Yannik Graupner
Kapitel 6. Kritische Würdigung und Ausblick
Zusammenfassung
Innerhalb dieses Kapitels wird die Arbeit zunächst kritisch gewürdigt und anschließend ein Ausblick auf zukünftige Forschungsthemen gegeben. Hierzu werden in Abschnitt 6.1 das entwickelte Planungsmodell sowie die generierten Erkenntnisse gewürdigt. Außerdem wird der geleistete Praxistransfer herausgestellt.
Yannik Graupner
Kapitel 7. Zusammenfassung
Zusammenfassung
Die globale Erderwärmung erfordert die Umsetzung von Maßnahmen zur Eindämmung von THG-Emissionen. Produktionsunternehmen aus den EII verursachen einen hohen Anteil der industriellen THG-Emissionen innerhalb der EU. Technologien zur Vermeidung oder Abscheidung direkter CO2-Emissionen sind in vielen Bereichen der EII bereits vorhanden oder werden in den kommenden Jahren verfügbar sein. Deren Nutzung erfordert jedoch eine Transformation der an den Produktionsstandorten heute vorhandenen Produktionsinfrastruktur.
Yannik Graupner
Backmatter
Metadaten
Titel
Strategische Planung der Transformation von Produktionsstandorten energieintensiver Industrieunternehmen
verfasst von
Yannik Graupner
Copyright-Jahr
2025
Electronic ISBN
978-3-658-48354-8
Print ISBN
978-3-658-48353-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-48354-8