Fle­xi­bi­li­täts­op­tio­nen in der Grundstoffindustrie

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?
Das vom BMBF geför­der­te Koper­ni­kus-Pro­jekt Syn­Er­gie unter­sucht die Fle­xi­bi­li­tät von Indus­trie­pro­zes­sen. Aus dem Pro­jekt her­aus wur­de nun 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 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 einhergeht.
• Prio­ri­tät vor einem Anbie­ten von Fle­xi­bi­li­tät hat die Belie­fe­rung der Kun­den mit den Produkten.
• Fle­xi­bi­li­tät und Effi­zi­enz ver­hal­ten sich gegen­läu­fig, d.h. eine erhöh­te Fle­xi­bi­li­tät senkt die 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 auf Deutsch­land hoch­ge­rech­net. 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: dechema.de/Flexibilitaetsoptionen