Industrieprozesse fit machen für die Energiewende

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 zu reagieren? Aus diesem Grund untersuchen über 50 Forschungspartner sowie 25 assoziierte Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft innerhalb des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Kopernikus-Projekts SynErgie die Flexibilität von Industrieprozessen in sechs Forschungsclustern. SynErgie steht für synchronisierte und energieadaptive Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung.

Nun veröffentlichten die Forscherinnen und Forscher die umfassende Studie "Flexibilitätsoptionen in der Grundstoffindustrie: Methodik, Potenziale, Hemmnisse". Diese entstand innerhalb des Clusters 5 "Potenzialanalyse und systemische Betrachtung" und wird unter Federführung von DECHEMA – Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie weiteren Forschungseinrichtungen bearbeitet. Das Wuppertal Institut war ebenfalls am Projekt beteiligt.
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. Diese Prozesse wurden nach ihrem elektrischen Energiebedarf und der Bedeutung in ihrer jeweiligen Branche ausgewählt. Dazu gehören:

• 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 rechnete das Forscherteam die technischen Potenziale und die zukünftigen Perspektiven – ausgewiesen und auf Deutschland – hoch. Dank der engen Einbindung der branchenspezifischen Expertennetzwerke ließen sich die Ergebnisse innerhalb der Branchen diskutieren und validieren.
Die Abteilung Zukünftige Energie- und Mobilitätsstrukturen des Wuppertal Instituts bearbeitete im Rahmen der Analyse und Quantifizierung des Flexibilitätspotenzials die sogenannte Hemmnisanalyse. Diese stellt dar, warum sich ein technisches Potenzial, das sich beispielsweise aufgrund der sicherheitsrelevanten Anforderungen einer Produktionsanlage ergibt, nur zu einem gewissen Anteil in ein umsetzbares Potenzial überführen lässt.

Die vollständige Studie steht auf dem Publikationsserver im nachfolgenden Link kostenfrei zum Download zur Verfügung.