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Sind die Industrieprozesse fit für die Energiewende? Neue Studie stellt die Flexibilitätsoptionen in der Grundstoffindustrie vor.

Offenbach am Main, 28. Februar 2018


Die Prozesse der Grundstoffindustrie sind verantwortlich für einen Großteil des industriellen Energie- und Strombedarfs in Deutschland. Welche technischen Möglichkeiten bieten sich in diesen Prozessen, um auf Flexibilitätsanforderungen des Stromsystems mit immer höheren Anteilen an erneuerbarer Energie zu reagieren?

Das vom BMBF geförderte Kopernikus-Projekt SynErgie untersucht die Flexibilität von Industrieprozessen. Aus dem Projekt heraus wurde nun – unter Beteiligung der HVG – eine umfassende Studie zu den Flexibilitätsoptionen in den Prozessen der Grundstoffindustrie veröffentlicht.

Übergreifende Ergebnisse:
  • Die untersuchten Prozesse können prinzipiell für kurze Zeiträume (15 min) positive Flexibilität aus Sicht des Netzbetreibers und eingeschränkt negative Flexibilität anbieten.
  • Für mittlere und lange Zeiträume (Stunden bis Tage) ist positive Flexibilität nur in wenigen Prozessen möglich, da dies mit einem Produktionsausfall oder Qualitätsminderung der hergestellten Produkte einhergeht.
  • Priorität vor einem Anbieten von Flexibilität bei der Abnahme elektrischer Energie hat die Belieferung der Kunden mit den Produkten.
  • Flexibilität und Effizienz verhalten sich gegenläufig, d.h. eine erhöhte Flexibilität senkt fast immer die energetische Effizienz des Prozesses.
  • Veränderungen der Betriebsweise führen in der Regel zu Veränderungen der Produktqualität.
  • Die aktuellen Regeln des Stromsystems begünstigen einen kontinuierlich (nicht-flexiblen) Betrieb der Anlagen.

In enger Zusammenarbeit haben die Forschungseinrichtungen der Branchen und die akademischen Partner eine Methodik entwickelt, um konsistent Potenziale, Perspektiven und Hemmnisse der untersuchten industriellen Prozesse bei typischen Anforderungsprofilen zu analysieren.

Die untersuchten Prozesse wurden nach ihrem elektrischen Energiebedarf und der Bedeutung in ihrer jeweiligen Branche ausgewählt:
  • Stahl: Elektrostahlherstellung (Elektrolichtbogenofen)
  • Glas: Behälterglasherstellung (Elektrische Zusatzheizung)
  • Zement: Roh- und Zementmahlung (Roh- und Zementmühlen)
  • Chemie: Chlor-Herstellung (Chlor-Alkali Elektrolyse)
  • Feuerfest: Herstellung von Schmelzkorund (Rohstoffschmelzanlage)

Für diese Prozesse werden die technischen Potenziale und die zukünftigen Perspektiven ausgewiesen und für Deutschland ausgewiesen. Des Weiteren werden die Hemmnisse, die einer Ausnutzung der Potenziale im Wege stehen für die einzelnen Prozesse dargestellt und im Kontext der Rahmenbedingungen der Grundstoffindustrie eingeordnet. Durch die enge Einbindung der branchenspezifischen Expertennetzwerke wurden die Ergebnisse innerhalb der Branchen diskutiert und validiert.

Die Studie kann auf den Internetseiten der beteiligten Partner und des SynErgie-Projektes kostenfrei heruntergeladen werden. Auf der HVG-Website: http://www.hvg-dgg.de/download/forschung/synergie.html

Ansprechpartner:
Dipl.-Ing. Bernhard Fleischmann, HVG, fleischmann(at)hvg-dgg.de, 069/975 861-59

Beteiligte Projektpartner:
  • DECHEMA Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V.
  • Forschungsgemeinschaft Feuerfest e.V.
  • Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie e.V.
  • VDEh-Betriebsforschungsinstitut GmbH
  • Forschungsinstitut der Zementindustrie in der VDZ gGmbH
  • Deutsches Institut für Wirtschaftsforschung
  • Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik
  • Forschungsgesellschaft für Energiewirtschaft mbH
  • Technische Universität München, Lehrstuhl für Energiewirtschaft und Anwendungstechnik
  • Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie gGmbH