Ob als Getränkeflasche, Behälter für Arzneimittel, in Form von Fensterglas oder Glasfaser – Glas ist Bestandteil vieler elementarer Produkte des alltäglichen Lebens. Mit 260 vorwiegend mittelständischen Unternehmen und ihren rund 50.000 Beschäftigten gehört die deutsche Glasindustrie zu den wichtigsten Industriezweigen in Deutschland (Quelle: Statistisches Bundesamt). Doch auch diese steht derzeit vor immensen Herausforderungen. Die enormen Steigerungen der Gaspreise in den letzten Jahren und die gleichzeitigen Forderungen nach nachhaltigeren Produktionsprozessen sind eine Herausforderung für die gesamte Branche. Es braucht innovative Lösungen, mit denen das Glasgewerbe langfristig wettbewerbsfähig bleibt.
Aktuelle Herausforderungen in der Glasindustrie
Die Glasindustrie ist vor allem als Zulieferer für andere Branchen wie beispielsweise die Getränkeindustrie wichtig. Steigender Preisdruck durch Abnehmer und Kunden bringt die Branche zunehmend in Bedrängnis. Als energieintensive Industrie mit sensiblen Prozessen ist die Glasindustrie in besonderem Maße auf eine sichere und konstante Energieversorgung angewiesen – und leidet daher erheblich unter den gestiegenen Erdgaspreisen.
Glasindustrie in hohem Maße abhängig von Erdgas
Der Gesamtenergieverbrauch der deutschen Glasindustrie betrug im Jahr 2021 rund 289 Petajoule – damit liegt sie im Vergleich der Branchen insgesamt auf Platz vier (Quelle: Statistisches Bundesamt). Davon entfallen allein bis zu 85 Prozent auf den Vorgang der Glasschmelze. Dieser Prozess erfordert extrem hohe Temperaturen von deutlich über 1000 Grad, der auch heute noch vorrangig mit Erdgas gedeckt wird. Durch die massiven Erhöhungen des Gaspreises – primär ausgelöst durch den Ukrainekrieg – sehen sich viele Glashersteller in ihrer Existenz bedroht. Sie suchen nach Möglichkeiten, Teile ihrer Prozesse auf alternative Energieformen umzustellen. Ein Problem hierbei liegt in den langen Vorlaufzeiten für Anpassungen an den Produktionsprozessen.
Prozesse auf sichere Energieversorgung angewiesen
Denn hohe Qualitätsanforderungen und dauerhaft laufende Anlagen erlauben kaum Schwankungen in der Energieversorgung – vor allem um Schäden an den extrem kostenintensiven Schmelzwannen zu verhindern. Bei diesen reicht bereits ein kurzer Ausfall, um sie vollständig zu zerstören. Hinzukommt, dass herkömmliche gasbetriebene Schmelzwannen mit einer Lebensdauer von 20 Jahren langfristige Investitionen für die Unternehmen darstellen, die dementsprechend so lange wie möglich genutzt werden. Betreiber von Glashütten fürchten ein hohes technisches Risiko bei der Umstellung auf rein elektrisch betrieben Schmelzwannen, da sich die bestehende Produktion nicht unkompliziert umrüsten lasse.
So bleibt die Glasindustrie wettbewerbsfähig
Dennoch führt an einer Reduzierung der CO2-Emmissionen für die Glasindustrie kein Weg vorbei – auch um angesichts steigender Preise für CO2-Zertifikate nicht nur nachhaltig, sondern auch wirtschaftlich zu handeln. Neben dem Umstieg auf erneuerbare Energien ist daher auch die effiziente Nutzung der Energie ein bedeutender Faktor, um Emissionen einzusparen, Kosten zu senken und so langfristig wettbewerbsfähig zu bleiben.
Steigerung der Energieeffizienz
Durch die Steigerung der Energieeffizienz können Unternehmen ihren Primärenergieverbrauch deutlich senken und so ihre Emissionen sowie Energiekosten reduzieren – so etwa durch Lösungen zur Abwärmerückgewinnung. Der Einsatz digitaler Technologien kann unterstützen, ungenutztes Potenzial in diesem Bereich zu erkennen und zu nutzen. Intelligente Energiemanagementsysteme überwachen die Prozesse und gewährleisten die optimale Steuerung der Anlagen. Zusätzlich helfen sie, die Transparenz in Bezug auf den energetischen Zustand von Anlagen und Prozessen zu verbessern.
Eine weitere Möglichkeit zur Steigerung der Energieeffizienz liegt im Recycling, also der Verwendung von Altglas. Da die erforderlichen chemischen Prozesse für das Einschmelzen der Rohstoffe bereits abgeschlossen sind, werden bei einer reinen Scherbenschmelze 25 Prozent weniger Energie verbraucht als beim Einschmelzen von Rohstoffen. Allerdings ist dies wegen der hohen Qualitätsanforderungen nicht bei Flachglas, sondern lediglich bei Verpackungsglas möglich.
Umstieg auf erneuerbare Energien
Um effektiv CO2-Emissionen einsparen zu können, ist der Umstieg auf erneuerbare Energien langfristig betrachtet alternativlos. Grüner Wasserstoff wird häufig als Ersatz für Erdgas ins Spiel gebracht – hier stellen allerdings die noch sehr geringe Verfügbarkeit und hohe Preise ein Problem dar. Die hohen Temperaturen und energieintensiven Prozesse, die während der Herstellung von Glas erforderlich sind, machen die direkte Elektrifizierung deutlich komplizierter als in anderen Branchen. Eine Möglichkeit besteht darin, Schmelzwannen mit installierter elektrischer Zusatzheizung einzusetzen, um zumindest einen Teil des Energiebedarfs mit grünem Strom zu decken. Entscheidend wird es sein, die Volatilität von Wind- und Solarenergie auszugleichen, um zuverlässig Energie zur Verfügung stellen zu können. Hier spielen Energiespeicherlösungen eine wichtige Rolle.
Thermische Energiespeicher für eine zukunftsfähige Glasindustrie
Die Speicherung von Energie entkoppelt Energieproduktion und -verbrauch und erlaubt so eine deutliche Flexibilisierung der Prozesse und eine effizientere Nutzung der zur Verfügung stehenden Energie. Zudem wird so die Versorgung gesichert, falls es zu Ausfällen in der Stromversorgung kommt. Thermische Energiespeicher wie etwa die ThermalBattery™ von ENERGYNEST bieten außerdem die Möglichkeit überschüssige Abwärme aufzufangen und für die Verwendung zu einem späteren Zeitpunkt zu speichern. So wird die Energieeffizienz weiter gesteigert. Die unkomplizierte Integration in bestehende Prozesse macht die ThermalBattery™ darüber hinaus zu einer innovativen Lösung, die sich auch kurzfristig einbinden lässt.
