Woher kommt unsere Energie? Was hilft uns im industriellen Bereich, Strom zu sparen und Abwärme nutzbar zu machen? Und was macht uns unabhängiger von fossilen Energieträgern und ihren zum Teil stark umstrittenen Lieferantennationen? Nicht nur mit Blick auf den Klimawandel ist Energieeffizienz in der Industrie heute von entscheidender Bedeutung – auch unter ökonomischen Aspekten ist das Thema für unsere Wirtschaft, die mit rund 70 Prozent einen maßgeblichen Anteil am Energieverbrauch der Bundesrepublik hat, hochrelevant (Quelle: Umweltbundesamt).
Um wirtschaftlich gesund sowie wettbewerbsfähig zu bleiben und mit Blick auf ESG-Kriterien nachhaltig und transparent agieren zu können, sind in den vergangenen Jahren eine Reihe von Maßnahmen wie Energiemanagementsysteme und Energiespeicher umgesetzt worden bzw. haben Marktreife erlangt.
Die Maßnahmen sollen die Energieeffizienz unserer Industrie erhöhen und gleichzeitig für Unternehmen und Verbraucher bezahlbar bleiben. In puncto Vorgehen und Implementierung plädieren Wissenschaftler für eine ganzheitliche, systemische Betrachtungsweise und raten dazu, den industriellen Energiebedarf und -einsatz in seiner Gesamtheit zu analysieren und zu verbessern.
Welche Rolle spielt Energieeffizienz in der Industrie?
Keine Frage: Für industrielle Prozesse wird jeden Tag viel Energie verbraucht. Dabei steigt der Energiebedarf mit der mit Blick auf den Klimaschutz so wertvollen Elektrifizierung von Prozessen. Denn: Die Abkehr von fossilen Rohstoffen wie Gas und Erdöl hat ihren Preis. Wird mehr Strom verbraucht, kostet das per se erstmal viel Geld – es sei denn, es kommen Verfahren zum Einsatz, die im Sinne der Kreislaufwirtschaft Energie günstig einkaufen, optimal nutzen und recyclen.
Nach Angaben des Fachportals Industrie- Energieforschung entfallen im industriellen Sektor rund zwei Drittel des Endenergieverbrauchs auf Prozesswärme – ein wichtiger Hebel also, der mithilfe moderner Technologien zu mehr Energieeffizienz und so langfristig zu sinkenden Kosten und einer höheren Wettbewerbsfähigkeit führt.
Einsparpotenziale erkennen mit einer Energieeffizienz-Beratung
Um energieintensive Abläufe zu optimieren und die Energienutzung in der Industrie effizienter zu gestalten, bedarf es zunächst einer möglichst umfassenden Status Quo-Analyse. Nur so lassen sich stromintensive Prozesse und Technologien identifizieren und mögliche Alternativen finden.
Ähnlich wie in privaten Haushalten ist in einem ersten Schritt eine Energieeffizienz-Beratung sinnvoll. Dabei kommen qualifizierte Fachleute in das Unternehmen, analysieren Daten und Prozesse und sprechen Empfehlungen zur Energieeffizienz-Maximierung aus. Gut zu wissen: Wenn die Energieeffizienz-Beratung durch einen beim Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) gelisteten Berater erfolgt, ist diese nach dem bundesübergreifenden Förderprogramm „Bundesförderung für Energieberatung für Nichtwohngebäude, Anlagen und Systeme“ förderfähig (Quelle: Deutsches Energieberater Netzwerk e.V.).
Die Preise für eine Energieeffizienz-Beratung variieren je nach Unternehmensgröße und den anfallenden Energiekosten. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz informiert dazu auf seiner Webseite: „Vor Investitionen in neue Technologien oder betriebliche Gebäude ist eine vom Bundeswirtschaftsministerium geförderte Energieberatung mit konkreten Vorschlägen für wirtschaftlich sinnvolle Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz zu empfehlen. Das BMWK zahlt einen Zuschuss von 80 Prozent der Beratungskosten, aber höchstens 6.000 Euro. Bei kleinen Unternehmen mit weniger als 10.000 Euro Energiekosten liegt der Höchstzuschuss bei 1.200 Euro.“
Beispiele für mehr Energieeffizienz in der Industrie
Um mehr Energieeffizienz in der Industrie zu erreichen, gibt es verschiedene Hebel und Ansatzpunkte. Zum einen geht es um das grundsätzliche Einsparen von Energie – insbesondere durch den Einsatz von Technologien, die den Energieverbrauch messbar machen und diesen genau kalkulieren sowie skalieren können. Zum anderen geht es aber auch um die optimale Nutzung von eingekauftem Strom und der Nutzung von Abwärme, wie sie etwa durch thermische Energiespeicher ermöglicht wird. Letztere bieten den großen Vorteil, dass sie sowohl einen günstigen Einkauf regenerativ erzeugten Stroms ermöglichen, diesen speichern und flexibel in Form von Wärme und Dampf wieder abgeben. Aber auch Abwärme kann so zurückgewonnen werden, was den Wirkungsgrad der Lösung deutlich maximiert.
Energiemanagementsysteme
Ziel eines Energiemanagementsystems ist es, mithilfe digitaler Technologien das Energiemanagement eines Unternehmens datentechnisch exakt zu erfassen und darzustellen. Wofür wird wieviel Energie verbraucht? Für energieeffizientes Wirtschaften sind die gezielte Messung und Steuerung der Energieflüsse eines Unternehmens unerlässlich. Sinn des digitalen Systems ist es, eine signifikante Verbesserung der Prozesse für reduzierte Kosten und mehr Wettbewerbsvorteile zu erreichen. Einen systematischen Einsatz zur Etablierung eines Energiemanagementsystems und damit zur Verbesserung der unternehmenseignen Energieeffizienz bietet die DIN-Norm ISO 50001 an.
Gebäudeautomation: Mit smarten Gebäuden Energieverbrauch reduzieren
Während etwa zwei Drittel des Endenergieverbrauchs im industriellen Sektor auf Prozesswärme entfällt, ist auch ein anderer – wenngleich im industriellen Kontext eher kleiner – Bereich nicht außer Acht zu lassen: Der Energieverbrauch im Gebäudebereich. Auch hier gibt es mithilfe moderner Automatisierungslösungen viel Einsparpotenzial, etwa wenn Licht- und Heizsysteme nach Bedarf gesteuert werden und Stromverbraucher automatisch auf vorhandene, integrierte Eigenstromanlagen und Speicherlösungen, wie etwa Solarpanele oder Thermalbatterien, zurückgreifen.
Energie sparen durch Elektrifizierung
In der Wissenschaft herrscht weitestgehend Konsens darüber, dass ohne eine weitreichende Elektrifizierung von industriellen Prozessen eine Dekarbonisierung der Industrie nicht zu schaffen ist – vorausgesetzt, die für die elektrifizierten Prozesse benötigte Energie wird auch durch regenerative Quellen wie Solar- und Windkraft erzeugt.
Damit die Energiebereitstellung zuverlässig und wirtschaftlich sinnvoll erfolgt, spielen thermische Energiespeicherlösungen wie zum Beispiel die ThermalBattery™ von ENERGYNEST eine wichtige Rolle. Der Vorteil: Die Speicherlösungen lassen sich zu sonnen- und windstarken Zeiten vergleichsweise günstig mit grüner Energie betanken, die im Inneren der Batterie in einem Spezialbeton gespeichert wird. Nach Bedarf kann die Energie anschließend flexibel in Form von Wärme und Dampf wieder abgegeben werden – gerade für Industrien, die auf hohe Temperaturen angewiesen sind, ist das eine äußerst flexible und wirtschaftlich sinnvolle Lösung, die Schutz vor Preisvolatilität und Marktpreisrisiken sowie schwankenden Gaspreisen, CO2-Kompensationskosten und Netzausgleichsgebühren bietet.
Abwärme nutzen
Ein weiterer Vorteil: Die ThermalBattery™ kann einen Großteil der Abwärme, die normalerweise in der Industrie verlorengeht, wieder auffangen und in Form von Prozesswärme, Dampf, Strom oder Druckluft wieder nutzbar machen – neue Produktionszyklen werden mit grüner Wärme versorgt.
Wie groß das Potenzial industrieller Abwärme ist, zeigen verschiedene Studien. So könnten nach Angaben des Fachportals Industrie Energieforschung mittels der hierzulande nutzbaren Abwärme theoretisch fast sechs Millionen Zwei-Personen-Haushalte klimaneutral beheizt werden. Entsprechend sei auch die mögliche CO2– Ersparnis. Durch Abwärmenutzung ließen sich fast so viele Emissionen pro Jahr vermeiden, wie ein Drittel der in Deutschland zugelassen Pkw im gleichen Zeitraum ausstoßen, so die Experten.
Kosten für Energieeffizienz-Maßnahmen: Lohnt sich die Investition für Unternehmen?
Für Politik und Wirtschaft geht die Dekarbonisierung der Industrie im Allgemeinen und damit natürlich auch die Erforschung und Implementierung von Energieeffizienz-Maßnahmen mit einem beachtlichen Investitionsvolumen einher – Investitionen, die sich langfristig rentieren. Die Wirtschaftsberatung McKinsey schreibt dazu: „Die Einsparungen durch den Klimaschutz im Gesamtzeitraum bis 2045 können die Kosten der Dekarbonisierung ausgleichen. Voraussetzungen dafür sind der konsequente Umstieg auf grüne Technologien in allen Wirtschaftssektoren und Lebensbereichen sowie schnelles Handeln bereits in den nächsten zehn Jahren.“
Fakt ist: Wer seine Energiekosten langfristig niedrig halten will, muss auf Effizienz achten. Eine Energieberatung ist vor diesem Hintergrund ein guter Anfang. Doch auch Speicherlösungen, wie Thermalbatterien, können erheblich zur Effizienzsteigerung beitragen. Lösungen wie die ThermalBattery™ sind je nach Vertragsmodell vollständig ohne Investitionskosten nutzbar und lassen sich unkompliziert in bestehende Infrastrukturen und Prozesse integrieren.
