Bei­trag der che­mi­schen Industrie

Che­mi­sche Ver­fah­ren wie die Chloral­ka­li-Elek­tro­ly­se lau­fen sie­ben Tage in der Woche. Dabei wer­den die wich­ti­gen Grund­che­mi­ka­li­en Chlor, Was­ser­stoff und Natron­lau­ge her­ge­stellt. Abge­schal­tet wer­den die Anla­gen ledig­lich dann, wenn sie gewar­tet wer­den müs­sen. Der elek­tri­sche Ener­gie­ver­brauch in Deutsch­land ist bei der Chloral­ka­li-Elek­tro­ly­se mit mehr als 15.000 Giga­watt­stun­den pro Jahr bei einer Pro­duk­ti­ons­men­ge von cir­ca fünf Mil­lio­nen Mega­ton­nen enorm. Dies ent­spricht etwa dem jähr­li­chen Ener­gie­ver­brauch von vier Mil­lio­nen Dreipersonenhaushalten.
Wel­chen Bei­trag elek­tro­che­mi­sche Pro­zes­se wie die Chloral­ka­li-Elek­tro­ly­se leis­ten kön­nen, um die schwan­ken­de Ein­spei­sung erneu­er­ba­rer Ener­gien in das Strom­ver­sor­gungs­sys­tem zu inte­grie­ren – mit die­ser Fra­ge beschäf­ti­gen sich aktu­ell Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler in dem inter­dis­zi­pli­nä­ren Ver­bund­pro­jekt „ChemE­Flex – Umsetz­bar­keits­ana­ly­se von Last­fle­xi­bi­li­sie­rung elek­tro­che­mi­scher Ver­fah­ren in der Indus­trie“. Es wird von Prof. Dr.-Ing. Geor­ge Tsa­ts­aro­nis, Fach­ge­biet Ener­gie­tech­nik und Umwelt­schutz der TU Ber­lin, geleitet.
Um zu klä­ren, ob eine fle­xi­ble Fahr­wei­se tech­nisch über­haupt mach­bar ist, wer­den die Wis­sen­schaft­le­rin­nen und Wis­sen­schaft­ler unter­su­chen, wie Elek­tro­den und Mem­bra­nen der Elek­tro­ly­se auf die erwähn­ten Ab- und Anfahr­vor­gän­ge reagie­ren und ob mit erhöh­tem Ver­schleiß oder sogar dau­er­haf­ten Beschä­di­gun­gen zu rech­nen ist. Dafür wer­den sowohl im Labor- als auch im Indus­trie­maß­stab Ver­su­che zum Last­wech­sel­ver­hal­ten der Anla­gen durch­ge­führt. Zusätz­lich wer­den auch ande­re aus­ge­wähl­te elek­tro­che­mi­sche Ver­fah­ren wie die Her­stel­lung von Was­ser­stoff­per­oxid, wich­tig als Bleich- und Des­in­fek­ti­ons­mit­tel, betrachtet.
Die Wirt­schaft­lich­keit des dyna­mi­schen Betriebs wird durch den Strom­preis bestimmt. Bei einem hohen Strom­an­ge­bot ist die­ser ent­spre­chend güns­tig, bei Eng­päs­sen steigt der Preis an. „Unser Ziel ist es, das Ver­fah­ren, in unse­rem Fall die Chloral­ka­li-Elek­tro­ly­se, an den Ener­gie­markt­preis zu bin­den. Wir möch­ten ein Modell ent­wi­ckeln, anhand des­sen der Betrei­ber einer che­mi­schen Anla­ge able­sen kann, bei wel­chem Preis­si­gnal ein Abfah­ren der Anla­ge wirt­schaft­lich ist“, sagt Chris­ti­an Hoff­mann wis­sen­schaft­li­cher Mit­ar­bei­ter am Fach­ge­biet Dyna­mik und Betrieb tech­ni­scher Anla­gen.