This work is licensed under a Creati- ve Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International license Zitiervorschlag: Pfennig, A., Graf, A., Menacher, B., Rehaag, R., Sommerhoff, P. C. (2023) Industrieproduktion – Version 1.0, Zukunftsbild Fokussiert, DOI 10.5281/zenodo.8203992 Zukunftsbild Fokussiert Industrieproduktion Version 1.0 Andreas Pfennig, Alexander Graf, Bernadette Menacher, Regine Rehaag, Paul C. Som- merhoff Wissenschaftliches Review: Benjamin Best Sprachliche Durchsicht und Satz: Antonia R¨ otger, Isabel Schmittknecht, Wenzel Steinig (Informationen zu Scientists for Future, zum Projekt Zukunftsbilder sowie zur Rolle der Autor:innen und Organisationen befinden sich am Ende des Textes.) 2040 – Wir haben schon viel erreicht Wir produzieren kohlenstoffhaltige Produkte wie Kunststoffe, Tenside f¨ ur Wasch- und Reinigungsmittel sowie pharmazeutische Wirkstoffe vorrangig biobasiert. Nur in Ausnahmef¨ allen, wenn beispielsweise ¨ Uberschussenergie lokal sehr preiswert zur Verf¨ ugung steht, rechnet sich die Nutzung von Kohlenstoff aus CO 2 -Punktquellen, beispielsweise aus Abgasstr¨ omen bei Verbrennungsprozessen. Wir setzen keine fossilen Rohstoffe mehr ein. Die Kunststoffe in vielen Alltagsprodukten sind bioabbaubar. Im Bausektor verwenden wir statt Zement h¨ aufig Holz und tonbasierte Baustoffe. Wo noch Zement verwendet werden muss, wird CO 2 -neutral hergestellter Zement genutzt. Recycling haben wir seit den 2020er Jahren intensiviert. Bei kohlenstoffbasierten Materialien wie Kunststoffen wird ein stoffliches Recycling angestrebt, also die erneute Nutzung des Kunststoffs. Das wird uns aber nur bei einem kleineren Teil der Kunststoffe gelingen. Beim verbleibenden Rest wird die in den Stoffen enthaltene Energie bei der M¨ ullverbrennung als W¨ arme und zur Stromerzeugung genutzt. Da die Produkte biobasiert hergestellt wurden, ist der gesamte Produkt-Lebenszyklus CO 2 -neutral. In einigen F¨ allen wird sogar eine negative CO 2 -Bilanz erreicht, indem das CO 2 nach der Verbrennung aus dem Abgas entfernt und anschließend dauerhaft unterirdisch gespeichert wird. Diese energetische Nutzung der urspr¨ unglich aus Biomasse hergestellten Produkte ist eine Mehrfach- oder Kaskadennutzung. Der j¨ ahrliche Pro-Kopf-Bedarf an Kohlenstoff-basierten Rohstoffen wie St¨ arke oder Zucker liegt bei 125 kg. Damit stellen wir die ben¨ otigten Produkte her. Im Vergleich zum Beginn der 2020er Jahre haben wir die ben¨ otigte Menge an Produkten so um etwa 30% reduziert. Um diesen Bedarf zu decken, nutzen wir Biomasse der sogenannten ersten Generation, also Pflanzen, die auch f¨ ur die menschliche Ern¨ ahrung verwendet werden k¨ onnen – wie Mais oder Weizen. Dies erm¨ oglicht Synergien mit der Nahrungsmittelproduktion: Vor der Weiterverarbeitung zu nicht-essbaren Produkten werden die im Getreide enthaltenen Proteine von der St¨ arke abgetrennt und f¨ ur die menschliche Ern¨ ahrung genutzt. Zucker oder St¨ arke, die man in der chemischen Industrie verwendet, k¨ onnen aber auch direkt f¨ ur die Ern¨ ahrung eingesetzt werden – so k¨ onnen Ernteausf¨ alle, beispielsweise aufgrund des Klimawandels, leichter ausgeglichen werden. FACETTENVERWEIS: ” Rahmen und Grundannahmen“ Wie in ” Rahmen und Grundannahmen“ erl¨ autert, findet im Vergleich zu Anfang der 2020er Jahre deutlich mehr Recycling von weiteren Wertstoffen wie Metallen, N¨ ahrstoffen f¨ ur die Landwirtschaft und Beton statt. Die Recyclingquote liegt aber noch deutlich unter 100%. Erst in den kommenden Jahrzehnten, nachdem die Energiewende geschafft ist, vollenden wir parallel zum Ausbau der Technologien f¨ ur negative Emissionen die Entwicklung hin zur vollst¨ andigen Kreislaufwirtschaft. Denn um die Kreisl¨ aufe zu schließen, brauchen wir mehr Energie. Um diesen Bedarf nachhaltig zu decken, muss ausreichend erneuerbare Energie verf¨ ugbar sein. ERKL ¨ ARUNG: Der Pro-Kopf-Bedarf an Kohlenstoff-basierten Rohstoffen wie Zucker und St¨ arke liegt in den Szenarien f¨ ur das Zukunftsbild “Fokussiert” im Jahr 2040 bei 125 kg pro Jahr. Daraus werden pro Kopf und Jahr etwa 80 kg Kunststoffe hergestellt (1; 2; 3). Zum Vergleich: 2020 konsu- mierte jeder Mensch rund 140 kg an Kunststoffen, die den gr¨ oßten Anteil der Kohlenstoff-basierten Produkte der chemischen Industrie darstellen (4). Wir nehmen beim Zukunftsbild “Fokussiert” also eine deutliche Einsparung und eine nennenswerte Erh¨ ohung der Recyclingquote an. Pfennig (2019) hat zudem gezeigt, dass diese Produkte besonders effizient aus Biomasse der ersten Ge- neration hergestellt werden k¨ onnen, also aus Pflanzen, die auch f¨ ur die menschliche Ern¨ ahrung 1