Energieverbrauch Zusätzliche Erlöse durch Lastmanagement beim Strom

Der zunehmende Anteil schwankender Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien erfordert eine Flexibilisierung der Stromnachfrage. Industrieunternehmen können hier einen Beitrag leisten und zusätzliche Erlöse erwirtschaften. Voraussetzung hierfür ist die Installation eines überbetrieblichen Lastmanagements.

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Für eine effiziente Systemintegration der fluktuierenden Einspeisung aus Wind-und Solarenergie werden Ausgleichsmöglichkeiten entlang der kompletten Wertschöpfungskette der Stromversorgung benötigt. Dazu zählt neben dem Ausbau und der Verstärkung der Stromnetze auf allen Spannungsebenen, der Investition in neue, hocheffiziente konventionelle Kraftwerke und dem Ausbau von Stromspeichern insbesondere auch die Flexibilisierung der Stromnutzung. In Deutschland besteht derzeit ein technisches Lastmanagementpotenzial von etwa 6 GW in der Industrie,das in großen Teilen noch nicht genutzt wird.

Spitzenlastmanagement wird in Unternehmen seit Langem angewendet, um kostenintensive Lastspitzen beim Strombezug zu reduzieren. Ziel ist es, die betrieblichen Stromkosten zu senken, die neben dem Arbeitspreis für die bezogenen Kilowattstunde auch von der im Abrechnungszeitraum maximal bezogenen Leistung abhängig sind.

Vom Spitzenlastmanagement zur Vermarktung flexibler Lasten

Im Zuge der Energiewende wird auch eine überbetriebliche Vermarktung flexibler Lasten für Unternehmen immer attraktiver. Sie können flexible Lasten für verschiedene Anwendungsfälle im Stromversorgungssystem anbieten. Dies sind insbesondere: Engpassmanagement im Stromnetz, Ausgleich von Bilanzkreisungleichgewichten, Bereitstellung von Regelenergie für die Frequenzstabilität des Stromnetzes und Ausnutzung von Preisschwankungen auf dem Strommarkt. Wesentliche Voraussetzung, um durch flexible Lasten Erlöse zu erwirtschaften, ist das Offenlegen von Potenzialen im Unternehmen und deren systematische Nutzung.

Ein Beispiel ist die Aluminiumelektrolyse als besonders energie- und leistungsintensiver Prozess. Pro Tonne Primäraluminium werden 16 MWh Strom benötigt. Die elektrische Leistung der Aluminiumelektrolyse hat mit typischerweise mehr als 100 MW den größten Anteil an der Gesamtlast und erfolgt mit über 8500 Volllaststunden im Jahr. Die Elektrolyse kann im Rahmen von Lastmanagement bis zu eine Stunde geschaltet werden, ohne negative Auswirkung auf den Produktionsprozess. Die folgenden Maßnahmen erzielen durch die Bereitstellung flexibler Lasten Erlöse:

• Die elektrische Last der Aluminiumelektrolyse wird auf dem Regelenergiemarkt unter anderem als positive Minutenreserve und Sekundärregelleistung angeboten.

• Durch Modulation der bezogenen Last (± 5 %) werden Preisschwankungen am Strommarkt ausgenutzt. Mit dem Stromnetzbetreiber ist ein maximaler Leistungsbezug ausgehandelt, dessen Einhaltung ein Spitzenlastmanagement sicherstellt. Bei Bedarf wird die Elektrolyse gedrosselt, um die Einhaltung der maximalen Leistung in jeder Viertelstunde zu gewährleisten.

• Aufgrund ihrer günstigen Lasteigenschaften (schnelles, vollständiges Abschalten von großen Leistungen innerhalb weniger Minuten) ist die Aluminiumelektrolyse Bestandteil des Netzwiederaufbaukonzepts nach einem Störfall. Sie wird durch den Übertragungsnetzbetreiber gezielt genutzt, um kritische Netzsituationen zu beherrschen.

Auch Härtereiöfen bieten Ansatzpunkte für schaltbare Lasten. Beim Salzbadhärten etwa werden die Metallteile auf die gewünschte Härtetemperatur erwärmt und dann in einem Salzlaugenbad abgeschreckt. Das Salzbad wird hierfür elektrisch auf eine Solltemperatur von rund 250 °C vorgeheizt und auf dieser Temperatur gehalten.

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