17.01.2019

Potenzialanalyse zur Hybridisierung von Prozessen in der Grundstoffindustrie

Vortrag im Rahmen der 11. Internationalen Energiewirtschaftstagung IEWT vom 13. – 15. Februar 2019 in Wien

Motivation und zentrale Fragestellung

Infolge der fluktuierenden erneuerbaren Energieerzeugung wird es immer wichtiger, Flexibilität auf Verbraucherseite zu schaffen. Eine Möglichkeit stellt die Hybridisierung dar. [1] Ziel ist es künftig, energieintensive Prozesse bei hohem Stromangebot und demgemäß günstigen Strompreisen elektrisch zu betreiben. Bei einer Flaute nicht-verfügbarer Energieerzeuger hingegen können Prozesse konventionell betrieben werden. Damit soll neben der Netzentlastung auch eine Reduktion der Energiebezugskosten von energieintensiven Industriezweigen erreicht werden. [2], [3] Das Ziel der Publikation ist es, Hybridisierungspotenziale von energieintensiven Prozessen am Beispiel der Glas-, Papier- und Zementindustrie aufzuzeigen.

Ergebnisse und Schlussfolgerungen

Die Recherche zum Stand der Technik der zur Verfügung stehenden Erwärmungstechnologien zeigt, dass damit je nach eingesetzter Technologie alle in der Glas-, Papier- oder Zementindustrie benötigten Temperaturniveaus erreicht werden können. Welche elektrische Erwärmungstechnologie sich für die Hybridisierung bestimmter Prozesse eignet, ist von den individuellen Prozess- und Umgebungsbedingungen abhängig. Dabei spielt die Integration der jeweiligen Technologie in die bestehende Prozessführung sowie die Regelbarkeit der konventionellen Erwärmung eine große Rolle. Für die Industrie ist dabei wichtig, dass durch die hybride Wärmebereitstellung keine Produktionsprobleme, wie zum Beispiel Qualitätsverluste oder Verzögerungen, auftreten.

Im Vergleich zu den bisher durchgeführten Branchenanalysen der drei Industriezweige Glas, Papier und Zement wird deutlich, dass insbesondere für die Papierindustrie ein hohes Hybridisierungspotenzial zu erwarten ist. Die Ergebnisse der Publikation sollen einerseits die Möglichkeiten und Einsatzbereiche zur Flexibilisierung von fossil beheizten Industrieprozessen aufzeigen. Andererseits kann die entwickelte Methodik als exemplarischer Leitfaden verstanden werden, die für eine Flexibilitätsanalyse auf weitere Branchen übertragen werden kann.

Literatur

[1] Dufter, Christa; Guminski, Andrej; Orthofer, Clara; von Roon, Serafin; Gruber, Anna: Lastflexibilisierung in der Industrie – Metastudienanalyse zur Identifikation relevanter Aspekte bei der Potenzialermittlung in: Paper und Vortrag bei der IEWT 2017 in Wien. München: Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, 2017.

[2] Ausfelder, Florian et al.: Flexibilitätsoptionen in der Grundstoffindustrie – Methodik, Potenziale, Hemmnisse. München, Frankfurt/Main, Stuttgart: Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 2018.

[3] Gruber, Anna; Biedermann, Franziska; von Roon, Serafin: Industrielles Power-to-Heat Potenzial in: Vortrag bei der IEWT 2015 in Wien. München: Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH, 2015.