Die Industrie will künftig mehr Prozesswärme durch regenerative Quellen wie die Solarthermie decken. Dazu hat die Initiative In4climate.NRW das Diskussionspapier „Industriewärme klimaneutral: Strategien und Voraussetzungen für die Transformation“ erstellt. Es will zeigen wie klimaneutrale Versorgung mit Blick auf die Klimaziele möglichst zeitnah gelingen kann. Denn ob Schmelzen, Schmieden, Brennen oder Trocknen: die Herstellung wichtiger Grundstoffe wie Metall, Glas, Papier oder Zement erfordert hohe Temperaturen. Damit macht Prozesswärme rund zwei Drittel des Energiebedarfs der deutschen Industrie aus. Das Strategiepapier unterstützen 17 Unternehmen und Verbände der energieintensiven Branchen sowie Forschungspartner. 

Das Papier fasst verschiedene Lösungsansätze für die energieintensiven Branchen zusammen und gibt Impulse, wie eine gesamtsystemische Herangehensweise aussehen kann. „Die Lösungen sind je nach Branche und Produktionsprozess zwar unterschiedlich, aber allen ist gemeinsam. Sie benötigen verlässliche und bezahlbare Erneuerbare Energien“, so Samir Khayat, Geschäftsführer der Initiative IN4climate.NRW.

Aktuell basiert die Erzeugung von Prozesswärme noch fast ausschließlich auf fossilen Brennstoffen wie Kohle, Öl und Gas. Der Ausbau der Erneuerbaren zur Wärmeerzeugung stagniert seit Jahren bei einem Anteil von lediglich rund 15 Prozent. Zum Vergleich: der Anteil EE am Strombedarf beträgt circa 45 Prozent. „Für das Erreichen der Klimaziele der Bundesregierung ist die Wärmewende in der Industrie, also die Energiewende im Wärmesektor, aber essenziell.” Damit sie gelingen kann, gelte es bereits vorhandene Lösungstechnologien im industriellen Maßstab zu nutzen. Kyat fordert jetzt die entsprechenden politischen Weichen zu stellen.

Solarthermie zur Trocknung und Beheizung

Zum möglichen Einsatz der Solarthermie heißt es, sie biete sich aufgrund der volatilen Verfügbarkeit in Abhängigkeit von Tageszeit und Bedeckungsgrad vor allem in Kombination mit einem Wärmespeicher im Bereich der Prozesswärme als unterstützendes Element für die Wärmebereitstellung von Trocknungs- und Beheizungsprozessen an. Des Weiteren biete sie Potenziale in Kopplung mit hybriden Technologien. Das seien zum Beispiel Kombinationen mit Hochtemperatur-Wärmepumpen, die Kopplung mit einer Biomassefeuerung oder einer zukünftigen Wasserstofffeuerung.

Das für diese Transformation von den AutorInnen vorgeschlagene Vier-Stufen-Modell sortiert die wichtigsten Handlungsoptionen auf dem Weg zu einer klimaneutralen Wärmeversorgung stufenweise entsprechend ihres Wirkungsgrads:

Stufe 1: Steigerung der Effizienz, z. B. über interne und externe Nutzung von Abwärme

Stufe 2: Erschließung rege­nerativer Wärmequellen wie Solar- oder Geothermie, wo es Standort und Temperaturniveau ermöglichen

Stufe 3: Nutzung erneuerbaren Stroms für die Wärmeerzeugung, z. B. mit Elektrodenkesseln zur Prozessdampferzeugung

Stufe 4: Einsatz alternativer Energieträger wie z. B. grüner Wasserstoff oder Biomethan für Prozesse, die unter anderem besonders hohe Temperaturen oder spezielle Prozessbedingungen erfordern und daher keine Alternativen zulassen
Als größte Herausforderungen für die bislang stagnierende Wärmewende im Industriesektor sehen die AutorInnen die wechselseitigen Abhängigkeiten von Unternehmen, übergeordneten Netzplanungen und politischen Leitplanken im Zusammenspiel mit der Entwicklung passender Technologien im Industriemaßstab. Sie definieren Lösungsvorschläge mit entsprechenden Schritten und Strategien für die beteiligten Stakeholder in der Politik, bei Übertragungsnetzbetreibern, Unternehmen und in der Forschung.

30.6.2021 | Quelle: In4climate.NRW | solarserver.de
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