Energiewende Lastmanagement-Potenziale der stromintensiven Industrie

Die steigende Nutzung regenerativer Energien in Deutschland stellt die Stromversorgung aufgrund der fluktuierenden Einspeisung vor eine große Herausforderung. Eine Möglichkeit, auf Windflauten oder Starkwindphasen zu reagieren, ist der Einsatz von Lastmanagement in stromintensiven Unternehmen.

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JUNG Hebe- und Transporttechnik GmbH

All for One Group SE

Schubert & Salzer Data GmbH

Technische Hochschule Darmstadt

Befragt wurden bei einer Untersuchung der TU Darmstadt in Kooperation mit dem Verband der Industriellen Energie- und Kraftwirtschaft e.V. (VIK) Unternehmen aus verschiedenen Branchen. Eine vom gewöhnlichen Verbrauchsmuster abweichende Lasterhöhung wird als positives Lastmanagement-Potenzial und eine Lastreduktion als negatives Lastmanagement-Potenzial bezeichnet. Basis der Potenzialerhebung ist die aggregierte Durchschnittsauslastung eines Prozesses, hier als Bandlast bezeichnet. Alle Ergebnisse beziehen sich auf Deutschland und werden für das Jahr 2010 angegeben.

Papierbranche gehört zu den größten Stromverbrauchern in Deutschland

Die Papierbranche gehört in Deutschland zu den großen Stromverbrauchern: Im Jahr 2010 wurden insgesamt 23,2 Mio. t Papier hergestellt. Mit einem Strombedarf von 20,7 TWh/a (2010) beträgt der spezifische Stromeinsatz 892 kWh/t. Die Datenerhebung beschränkt sich hierbei auf die Prozesse Holzschliffherstellung durch Holzschleifer und Papierherstellung mittels Papiermaschinen. Die auf Deutschland hochgerechnete installierte Leistung der Holzschleifer beträgt 268 MW. Bei einer durchschnittlichen Jahresauslastung von 78 % beträgt die Bandlast 208 MW und entspricht somit dem negativen Lastmanagement-Potenzial.

Die Holzschliff-Speicherkapazität beträgt auf Branchenebene etwa 1,3 GWh. Die Hochrechnung hat ergeben, dass die installierte Leistung der Papiermaschinen bei etwa 2 GW liegt. Bei einer Auslastung von 86 % ergibt sich eine Bandlast und ein negatives Lastmanagement-Potenzial von rund 1,7 GW. Die Speicherkapazität der Papierrollenlager beträgt auf Branchenebene etwa 7,9 GWh.

Primäraluminiumproduktion bietet großes Lastmanagement-Potenzial

Als energieintensiv ist auch die Primäraluminiumherstellung bekannt. Das Produktionsvolumen lag bei 402.000 t Primäraluminium. Bei einem Strombedarf von 6,3 TWh/a ergibt sich ein spezifischer Strombedarf von 15,7 MWh/t. Das Lastmanagement-Potenzial der Primäraluminiumherstellung liegt bei der Aluminiumelektrolyse. Die kumulierte installierte Leistung dieses Elektrolyseprozesses beträgt etwa 1 GW. Bei einer Bandlast von 637 MW beträgt das negative Lastmanagement-Potenzial 148 MW für eine Lastreduzierung auf Teillast. Eine kurzzeitige Lastüberhöhung von vier Stunden ist ebenfalls an einzelnen Standorten möglich, sodass das positive Lastmanagement-Potenzial je nach Auslastung bei 30 bis 50 MW liegt. Für einen Lastabwurf beträgt das negative Lastmanagement-Potenzial 637 MW. Bei Vollauslastung der Produktion liegt das negative Lastmanagement-Potenzial für den Fall eines Lastabwurfs bei 1 GW.

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