Dekarbonisierungsmaßnahmen in der Pharmaindustrie

von PQE Gruppe & Techniconsult Gruppe

Die Dekarbonisierung ist eines der anspruchsvollsten Ziele dieses Jahrhunderts: Die Auswirkungen des menschlichen Handelns auf den Ausstoß von Treibhausgasen (THG ) sind ebenso offensichtlich wie die daraus resultierenden Auswirkungen auf den Klimawandel und extreme Wetterverhältnisse.

Die Komplexität des Problems ist enorm, da die Treibhausgasemissionen mit fast allen Aktivitäten eines Unternehmens verbunden sind: Produktionsprozesse, Dienstleistungen, Geschäftsreisen, Pendlerverkehr und alle Aktivitäten der Lieferkette. In Anbetracht dessen wurde im Treibhausgasprotokoll das Konzept des "Scope" eingeführt, um die Art der Emissionen zu klassifizieren:

  • Scope 1: direkte Emissionen.
  • Scope 2: indirekte Emissionen aus der Erzeugung von eingekauftem Strom.
  • Scope 3: andere indirekte Emissionen.
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90%

Im Pharmasektor machen die Scope-3-Emissionen unabhängig von der Unternehmensgröße mehr als 90% der Gesamtemissionen aus. Es ist jedoch eine Herausforderung, direkt auf diese Kategorie einzuwirken. Umgekehrt sind wirksame Lösungen für die Verringerung von Scope-1- und Scope-2-Emissionen machbar.

 

Vor diesem Hintergrund scheint die Dekarbonisierung ein unlösbares Problem zu sein, und das wäre auch richtig, wenn der Scope-3-Wert nicht von den Emissionen z. B. von Lieferketten und Transportunternehmen abhinge. In der Tat haben Maßnahmen zur Senkung der Scope-1- und Scope-2-Emissionen einen Dominoeffekt auf die Scope-3-Klasse der angeschlossenen Organisationen. Mit anderen Worten: Eine Verringerung der direkten Emissionen eines Unternehmens wirkt sich durch die Senkung der damit verbundenen indirekten Emissionen auch positiv auf seine Stakeholder aus.

Ohne die Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz zu berücksichtigen, die im nächsten Thema untersucht werden, geht es bei der Dekarbonisierung um die saubere Erzeugung der verbrauchten Energie. In diesem Rahmen sind Anlagen für erneuerbare Energien vor Ort die erste Option, obwohl die Leistungsdichte und der Kapazitätsfaktor von PV-Modulen und Windturbinen den vollständigen Ersatz fossiler Brennstoffe nicht ermöglichen.

Daher muss diese Maßnahme mit dem Kauf von sauberer Energie und möglicherweise von sauberen Brennstoffen kombiniert werden. Ersteres ist eine weit verbreitete Praxis, während letzteres aufgrund der Knappheit von erneuerbaren Brennstoffen wie Biomethan oder grünem Wasserstoff auf dem Markt und der damit verbundenen hohen Kosten nur begrenzt möglich ist.

In der gegenwärtigen Phase der Energiewende ist daher die Elektrifizierung der Energienutzung eine wirksame Strategie, auch wenn sie zu fragwürdigen Lösungen führen kann, wie z. B. dem umfassenden Einsatz von Technologien, die auf dem Jouleschen Effekt basieren. Die Elektrifizierung ist in der Tat keine Alternative zur Energieeffizienz, sondern eine Ergänzung.

Die oben genannten Grundsätze wurden auf die Fallstudie angewandt, über die wir im Folgenden sprechen werden: die Dekarbonisierungsmaßnahmen, die für ein Projekt auf der grünen Wiese im Zusammenhang mit einer Anlage für sterile Arzneimittel angenommen wurden.

Die durchgeführten Maßnahmen lassen sich insbesondere in zwei Gruppen unterteilen: reine Dekarbonisierungsmaßnahmen, die im Mittelpunkt des vorliegenden Artikels stehen, und Dekarbonisierungsmaßnahmen, die durch eine Verbesserung der Energieeffizienz der Anlage durchgeführt werden. Letztere werden, wie bereits erwähnt, im nächsten Punkt dargestellt.

Die erste Maßnahme betrifft eine (mehr als) 85 kWp PV-Anlage auf dem Dach der Anlage , um den Strombezug zu reduzieren. Obwohl sie nur 2% zur Gesamtenergie beiträgt, darf ihre positive Auswirkung sowohl im Hinblick auf die Dekarbonisierung als auch auf die wirtschaftlichen Einsparungen nicht unterschätzt werden.

Mit Blick auf die Energienutzung, insbesondere auf die mit dem Produktionsprozess verbundenen, wurde die Erzeugung von Water For Injection (WFI) eingehend analysiert. Dieses wird in der Regel durch einen Destillationsprozess erzeugt, für den Dampf und anschließend fossile Brennstoffe benötigt werden. Andererseits ist die Technologie aufgrund der Einfachheit des Prozesses äußerst zuverlässig.

Auf dem Markt gibt es einige Alternativen, die es ermöglichen, den Dampf teilweise oder vollständig durch Strom zu ersetzen. Der beste Kompromiss zwischen Umweltleistung und Zuverlässigkeit wurde bei der Umkehrosmose in Kombination mit Elektrodeionisation und Thermokompression festgestellt. Eine solche Maßnahme ermöglicht eine Reduzierung des Erdgasverbrauchs um 30% für die Herstellung von WFI, während der Stromverbrauch nur um 3% steigt.

70%+5%

Die Gesamtwirkung aller Dekarbonisierungsmaßnahmen führt zu einer Verringerung der Treibhausgasemissionen um 70% für Scope 1 und 5% für Scope 2, ohne Berücksichtigung der zugekauften sauberen Energie.

In diesem Zusammenhang ist hervorzuheben, dass der betrachtete Kunde äußerst sensibel für Nachhaltigkeitsthemen ist. Die eingekaufte Energie wird vertraglich vollständig aus zertifizierten erneuerbaren Energiequellen erzeugt.

Daher werden Scope-2-Emissionen, die das Zehnfache der Scope-1-Emissionen ausmachen, ausgeglichen.

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