Umwandlung von Industrien durch Elektrifizierung

Die Auswirkungen der globalen Erwärmung

Die immer schneller voranschreitende globale Erwärmung führt zu immer extremeren Wetterlagen, bedroht Kipppunkte und bricht Temperaturrekorde. Um das Tempo der globalen Erwärmung zu verlangsamen, haben sich Regierungen und Unternehmen auf der ganzen Welt verpflichtet, bis 2050 Kohlenstoffneutralität zu erreichen, d. h. den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern, die zum Klimawandel beitragen.

"Um die weltweit eingegangenen Klimaschutzverpflichtungen zu erfüllen, sind erhebliche Umstellungen erforderlich über alle Branchen und Regionen hinweg", sagt Harald Bauer, Leiter des Bereichs Industrie und Elektronik beim Beratungsunternehmen McKinsey & Company.

Da sich die Energiewende beschleunigt und die Welt sich in Richtung Netto-Null bewegt, ist die Umstellung von Systemen, die auf fossilen Brennstoffen basieren, auf Systeme, die auf Elektrizität basieren, ein entscheidender Hebel, um die Dekarbonisierungsziele zu erreichen.

Den Energieverbrauch neu denken

Die Elektrifizierung verlangt von uns, dass wir die Art und Weise, wie wir unsere Autos betanken, unsere Häuser heizen und unsere Industrie betreiben, neu überdenken. Neben der Verringerung der Treibhausgasemissionen führt die zunehmende Elektrifizierung auch zu einem niedrigeren Lärmpegel, einer besseren allgemeinen Gesundheit und der Möglichkeit, das Stromnetz besser zu verwalten. So kann beispielsweise das Aufladen von Fahrzeugen und Maschinen außerhalb der Hauptverkehrszeiten zu einer effizienteren Netznutzung und niedrigeren Kosten führen.

Natürlich kommt es auf die Energiequelle an, die zur Stromerzeugung verwendet wird: Die Verbrennung von Kohle und fossilen Brennstoffen macht Strom nicht zu einer grünen Alternative, erneuerbare Energien wie Sonne, Wind und Wellen hingegen schon.

80 Prozent fossile Brennstoffe

Derzeit wird die Weltwirtschaft zu etwa 20 Prozent mit Strom betrieben; alles andere wird mit fossilen Brennstoffen erzeugt. Um einen globalen Temperaturanstieg zu vermeiden, muss das integrierte Energiesystem der Zukunft nach Angaben der Energy Transitions Commission zu 68 Prozent mit Direktstrom betrieben werden. Doch der Weg dorthin ist nicht geradlinig:

"Zu den potenziellen Engpässen gehören die Verfügbarkeit von Land, die Energieinfrastruktur, die Produktionskapazität, die Erschwinglichkeit für die Verbraucher, die Investitionsbereitschaft und die Verfügbarkeit von Materialien", heißt es in einem neuen McKinsey-Bericht mit dem Titel Global Energy Perspective 2023.

Seltene Erden für die Energiewende

Seltene Erden werden für die meisten Energiewandlungstechnologien benötigt, darunter Elektrofahrzeuge elektrofahrzeuge (EVs) und Windenergie sind beide stark von Materialengpässen betroffen. Laut Internationaler Energieagentur sind Elektrofahrzeuge die Schlüsseltechnologie für die Dekarbonisierung des Straßenverkehrs, eines Sektors, der für mehr als 15 Prozent der weltweiten energiebezogenen Emissionen verantwortlich ist. Die schnelle Verbreitung von Elektrofahrzeugen auf unseren Straßen ist in der Tat ein Zeichen für die Bereitschaft der Verbraucher, auf Elektrofahrzeuge umzusteigen. Doch das reicht bei weitem nicht aus, warnt das Weltwirtschaftsforum in einem aktuellen Bericht: "Die meisten Wissenschaftler sind sich einig, dass wir viel weiter gehen müssen, als nur auf Elektrofahrzeuge umzusteigen, um den globalen Temperaturanstieg unter 1,5 Grad Celsius zu halten - und Klimakatastrophen zu vermeiden. Wir brauchen einen gewaltigen Übergang von einer von fossilen Energien dominierten Welt zu einer elektrifizierten Welt in den nächsten zwei Jahrzehnten."

In der Praxis bedeutet dies, dass mehr Energieverbrauch elektrifiziert werden muss - entweder an das Stromnetz angeschlossen oder mit lokaler Stromerzeugung. Autos, Lastwagen, Busse und Flugzeuge, die mit Benzin und Kerosin betrieben werden, Häuser, die mit Erdgas beheizt werden, und industrielle Prozesse, die mit fossilen Brennstoffen betrieben werden, müssen industrieprozesse, die fossile Brennstoffe verwenden, müssen auf elektrische Alternativen umgestellt werden.

Erhöhte Nachfrage nach Bodenschätzen

Dies erfordert natürlich massive Investitionen in die elektrische Infrastruktur: "Allein in Allein in Deutschland müssen bis 2035 80 Milliarden Euro in das Netz und die Umstellung auf grüne Energie investiert werden", sagt Bauer.

McKinsey und andere Unternehmensberater beraten Unternehmen, wie sie die der Elektrifizierung zu erschließen und Engpässe in der Versorgungskette zu überwinden. Luigi Gigliotti, Leiter der McKinsey-Plattform für industrielle Elektrifizierung, weist darauf hin, dass "es sowohl Möglichkeiten als auch Beschränkungen in der Wertschöpfungskette gibt, die gelöst werden müssen, damit die elektrifizierung zu lösen. Standardmaterialien wie Kupfer könnten sich als Engpass erweisen als Engpass erweisen, ebenso wie Metalle, die für Energiespeichermedien benötigt werden, wie Lithium und Kobalt".

Wie Kupfer Elektrofahrzeuge antreibt

Ein Elektroauto zum Beispiel benötigt vier- bis fünfmal so viel Kupfer wie ein Auto mit Verbrennungsmotor auto mit Verbrennungsmotor. Auch viele erneuerbare Energiequellen benötigen bestimmte Metalle und Mineralien. Die Bergbauaktivitäten müssen gesteigert werden, und um dies auf nachhaltige Weise zu tun, sind elektrifizierung, Automatisierung und Digitalisierung.

Die Produktion von Elektrofahrzeugen in intelligenten Fabriken erfordert integrierte Lösungen und hochentwickelte Werkzeuge, um das volle Potenzial des elektrischen Verkehrs auszuschöpfen. Sandvik bietet Lösungen, die die Elektrifizierung in verschiedenen Sektoren ermöglichen, vom Bergbau über das Bauwesen bis hin zur Herstellung von Elektrofahrzeugen. Auf den folgenden Seiten finden Sie Beispiele, die zeigen, wie Sandvik in der nachhaltigen Bergbau- und Komponentenfertigung den Weg weist.