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Der heimliche Energiefresser: Grüne Lösungen für Prozesswärme gesucht. Teil 1

Wer über die Energiewende spricht, redet meist über Strom oder den Verkehr.
Dabei macht die Wärme- und Kälteerzeugung knapp die Hälfte der in ganz Deutschland
verbrauchten Energie aus. Strom ist ein Teil des Energieuniversums, Wärme aber ein viel größerer.

Das gilt vor allem für die Industrie, die nach dem Verkehrssektor in Deutschland der größte Energieverbraucher ist.
Fast 70 Prozent der verbrauchten Energie werden dabei für die Erzeugung der sogenannten Prozesswärme verbraucht.
Und die kommt überwiegend aus fossilen Quellen.

Der 43-jährige Hamburger Thiel ist Geschäftsführer des . Das norwegische Start-up EnergyNest mit Sitz in Billingstad will
der Industrie in Sachen Wärmewende mit Spezialspeichern auf die Sprünge helfen. Denn die können grünen Strom zu Wärme umwandeln,
oder Abwärme speichern, um so den Einsatz fossiler Energien für die Prozesswärme zu verringern.

Davon konnte das Start-up jetzt eine Industriegröße überzeugen: Die neu gegründete Siemens Energy hat mit dem
Speicherunternehmen eine langfristige Partnerschaft geschlossen. Gemeinsam sollen standardisierte thermische Speicher
für Industriekunden entwickelt werden – auf der Grundlage der Batterielösungen von EnergyNest.
Die Norweger setzen auf einen Spezialbeton, der große Mengen Wärme bei geringen Verlusten besonders lange speichern können soll.
Die erste kommerziell verkaufte Anlage wird derzeit aufgebaut. Sie soll Anfang kommenden Jahres im Rahmen des Gela-Projekts
des italienischen Ölkonzerns Eni auf Sizilien in Betrieb gehen.

Die Batterie soll dort tagsüber erzeugte Wärme aus einer Solarthermieanlage speichern, um diese grüne Energie nachts für die Erzeugung von
Dampfstrom wieder abzugeben. 60 Tonnen CO2 pro Jahr sollen so gespart werden. Heute werden noch hauptsächlich fossile Brennstoffe verbrannt,
um Wärme und Dampf herzustellen. Thermische Batterien können einen großen Teil dazu beitragen, die Industrie zu dekarbonisieren.
Prozesswärme wird vor allem in der Metallverarbeitung, bei chemischen Prozessen oder der Behandlung und Weiterverarbeitung von
Keramik, Glas oder Papier genutzt. Aber auch in der Lebensmittelindustrie geht ohne Prozesswärme wenig.
Die Temperatur schwankt je nach Anwendung zwischen 40 und über 1000 Grad Celsius.

Die Prozesswärme ist der Motor der Industrie und damit ein wesentlicher Schlüssel zur Wertschöpfung in der Produktion.
Die meisten der Prozesse in der Nahrungsmittel-, Mineral-, Metall- oder in der chemischen Industrie funktionieren nur mit Prozesswärme.
Am Endenergieverbrauch hat die Prozesswärme laut aktuellen Zahlen des Bundeswirtschaftsministeriums von 2017 mit 2059 Petajoule einen
Anteil von 22 Prozent. Die Energiewende findet hier nicht statt.

Drei Viertel der Prozesswärme werden aus Gas, Kohle und Öl hergestellt. Die Erneuerbaren sind mit knapp fünf Prozent in der Minderheit.
Wenn wir wirklich wollen, dass die Energiewende funktioniert, müssen wir die Industrie auf CO2-neutrale Prozesswärme umstellen.
Nur passiert sei in den letzten Jahren fast nichts.
Es fehlt bislang an Techniken und am Anreiz, die thermischen Prozesse auf klimafreundlichere Alternativen umzustellen.
Und am Ende ist es natürlich auch eine Kostenfrage, insbesondere für die betroffenen Unternehmen. Noch sind Gas,
Kohle und Öl oftmals die billigste Alternative. Aber langsam komme Bewegung in den Markt.

Start-ups wie EnergyNest, Kraftblock oder Highview Power versuchen, sich mit ihren thermischen Speichern
als umweltfreundlichere Alternative zu fossilen Rohstoffen zu etablieren. „Raffinerien und andere Fabriken haben ein massives Bedürfnis nach CO2-freier Prozesswärme, sei es aus wirtschaftlichen Gründen oder infolge des gesellschaftlichen Drucks“, sagt Hanno Balzer, Geschäftsführer des Berliner Jungunternehmens Lumenion.
Vulkangestein und Granulatmasse

Erst Ende 2019 stellte das Start-up einen Stahlspeicher in einem alten, unterirdischen Heizhaus mitten
in Berlin-Reinickendorf vor. Die Anlage mit einem Volumen von 2,4 Megawattstunden (MWh) soll überschüssigen Wind- und Solarstrom
aus dem Stromnetz aufnehmen und als Wärme speichern. Über eine elektrische Heizung wird der Kern aus Stahlplatten auf bis
zu 650 Grad Celsius erhitzt, die Energie dort zunächst gelagert. So kann sie bei Bedarf als Wärme wieder abgerufen werden.

Die Idee, Ökostrom, der nicht sofort verbraucht werden kann, in Wärme zu speichern, ist nicht neu. Start-ups und
etablierte Unternehmen tüfteln seit Jahren an sogenannten Power-to-Heat-Technologien. Ob mit 750 Grad Celsius heißem
Vulkangestein wie Siemens Gamesa in Hamburg oder mit einer selbst entwickelten granulatähnlichen Masse, die Wärme bis zu
einer Temperatur von 1.300 Grad speichern kann, wie bei Kraftblock.

Die Nachfrage aus der Industrie ist jedoch bisher mau. Auch, weil sich die Technologie aufgrund der vorhandenen
Rahmenbedingungen oftmals nicht rechnet. Mit dem geplanten CO2-Preis, strengeren Klimazielen und dem „Green Deal“ der
EU steigt das Interesse an den thermischen Speichern nun aber.

 

Teil 2 folgt morgen.

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