Prozesswärme in der energieintensiven Industrie

Prozesswärme in der energieintensiven Industrie

Prozesswärme spielt in allen Industriezweigen eine zentrale Rolle. Ob Glas-, Stahl-, Zement-, Kalk- oder Chemieproduktion – viele Produktionsschritte hängen von thermischer Energie ab.

Die Erzeugung von Prozesswärme zählt zu den größten Energieverbrauchern in Deutschland. 2021 lag der Bedarf bei ca. 1700 Petajoule, was mehr als 20 Prozent des gesamten Endenergieverbrauchs und etwa zwei Drittel des industriellen Endenergieverbrauchs ausmachte. Damit trägt sie den größten Anteil zu den Treibhausgasemissionen im Industriesektor bei.

Um die klimapolitischen Ziele bis zum Jahr 2045 zu erreichen, soll die Industrie ihren Energieverbrauch bis 2030 um 40 Prozent senken. Derzeit erzeugen energieintensive Unternehmen die nötige Prozesswärme hauptsächlich mit fossilen Brennstoffen. Die Temperaturen reichen dabei von 100 °C bis über 2000 °C. Das stellt die Unternehmen vor große Herausforderungen: Sie müssen ihre Anlagen grundlegend umbauen und das gesamte Energiesystem neu strukturieren. 

Klimaneutrale Prozesswärme: Ansätze und Maßnahmen

Um die Prozesswärmeerzeugung langfristig klimaneutral zu gestalten, sind gezielte Maßnahmen nötig. Entscheidend ist, die Energieeffizienz der Anlagen zu steigern – überall dort, wo es möglich ist. Dies gelingt durch die technische Optimierung oder durch die Nutzung von Abwärme.

Auch die Direktelektrifizierung, also der Einsatz von elektrischer Energie für die Prozesswärme, gewinnt an Bedeutung. Technologien wie Elektrodenkessel und andere elektrifizierte Anlagen machen es möglich. Der Umstieg auf solche Verfahren erhöht die Flexibilität der Industrie und gilt als Schlüssel zur Klimaneutralität. Besonders die Stahl-, Glas- und Papierindustrie profitieren von diesen Ansätzen.
Eine weitere Kerntechnologie ist der Einsatz von Wasserstoff. Das Gas ersetzt fossile Brennstoffe in den jeweiligen Prozessen. Grünem Wasserstoff kommt bei der Dekarbonisierung der Industrie eine entscheidende Rolle zu.

Die Herausforderung

Industrieunternehmen müssen konventionelle Anlagen elektrifizieren oder auf alternative Energieträger wie Wasserstoff umstellen. Beides verlangt hohe Investitionen und stellt sie vor große Herausforderungen. Zum einen müssen ausgereifte, innovative Technologien bereitstehen, zum anderen gilt es, die nötige Infrastruktur auszubauen: grüne Stromnetze, Wasserstoffpipelines und Elektrolyseure. 

Regulatorische Rahmenbedingungen für eine erfolgreiche CO₂-Einsparung

Die Politik setzt die Rahmenbedingungen für die Dekarbonisierung der Industrie. Klimaschutzverträge bieten Industrieunternehmen Investitionssicherheit und erleichtern so eine langfristige Planung. Zudem müssen die rechtlichen Grundlagen für Netzbetreiber künftiger Energienetze klar definiert werden.