Zum Ende eines spannendes Jahres 2022 nimmt das Thema Flexibilisierung nochmal richtig Fahrt auf. Nach erfolgreicher Antragstellung im Sommer ist zum 17.11.2022 das Projekt FlexIPro – Flexibilisierung elektrifizierter Industrieprozesse gestartet. Im Auftrag des Kompetenzzentrum Klimaschutz in energieintensiven Industrie (KEI) untersucht das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI in Zusammenarbeit mit dem Institut für Industrieofenbau der RWTH Aachen University darin die technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Möglichkeiten und Herausforderungen von Energieflexibilität im Industriesektor. Die Ergebnisse sollen im Frühjahr/Sommer 2024 als Studie veröffentlicht werden.
Die Arbeiten im Rahmen des Projekts knüpfen dabei an wesentliche Fragestellungen und Inhalte der Innovationsnetzwerks Hybrid-Heating an. So stehen Energie- und Industriesektor und dessen gemeinsame Transformation im Kontext der Energiewende im Fokus. Hier verlangen nicht zuletzt die Klimaschutzziele der Bundesregierung eine grundlegende Transformation sowohl des Energiesystems, wie auch der Energieversorgung und -nutzung im Industriesektor. Das Energiesystem entwickelt sich von einem System, dass durch große zentrale Kraftwerke, die möglichst in Grundlast betrieben werden, hin zu einem flexibleren und dezentralen System, das vorwiegend über erneuerbare Energiequellen wie Wind- und Solarenergie versorgt wird. Die Integration der Sektoren nimmt stark zu und die Rolle der Energienachfrage nimmt an Bedeutung zu, z. B. um Energieflexibilität bereitzustellen. Die Transformation der Industrie hin zur CO2-neutralen Produktion verlangt eine grundlegende Umstellung der Energieversorgung, bei der in Zukunft Strom und Wasserstoff die zentralen Energieträger für die Bereitstellung von Prozesswärme sein werden. In vielen Branchen wird diese Transformation mit einer umfangreichen Modernisierung des Anlagenparks einhergehen. Wenngleich die Industrie bereits heute am Strommarkt teilnimmt und dort kurzfristige Flexibilitäten bereitstellt, so ist dies noch auf wenige Prozesse und insgesamt einen eher geringen Umfang begrenzt. Die Elektrifizierung und damit verbundene Modernisierung der Grundstoff- aber auch verarbeitenden Industrie ist ein Möglichkeitsfenster, das riesige Potenzial des Industriesektors zur Bereitstellung von Energieflexibilität stärker auszuschöpfen. Dabei gibt es eine Vielzahl technischer Optionen, von der flexiblen Auslegung neuer Prozesse, über den Aufbau hybrid versorgter Systeme und die gezielte Einbindung von Energiespeichern. Hiervon kann potenziell nicht nur das Energiesystem profitieren, indem die Integration von Erneuerbaren Energien zu niedrigeren Kosten möglich ist, sondern auch die Industrieunternehmen, indem Energiekosten gesenkt werden und Versorgungssicherheit erhöht wird. Um diese Potenziale zu erschließen, ist eine umfassende Revision des regulatorischen Rahmens notwendig. Gleichzeitig braucht die Politik mehr Informationen zu den technischen und wirtschaftlichen Möglichkeiten der unterschiedlichen Branchen und zu einer sinnvollen Rolle von gesteigerter Energieflexibilität im Industriesektor.
Aufbauend auf dieser Problemstellung verfolgt das Vorhaben das Ziel, die technischen, wirtschaftlichen und regulatorischen Möglichkeiten und Hemmnisse einer stärkeren Flexibilisierung der Energieverwendung im Industriesektor qualitativ und quantitativ zu untersuchen. Dabei gilt es, sowohl Industriesektor wie auch Energiesystem zu berücksichtigen. Dabei ist die grundlegende Transformation beider Systeme sowie ihre stärkere Integration von zentraler Bedeutung. Das Vorhaben orientiert sich an der zentralen Fragestellung, welche Energieflexibilität der Industriesektor in einem zukünftigen dekarbonisierten Energiesystem bereitstellen kann. Aufbauend auf den Ergebnissen werden Lösungsansätze für die regulatorische Umsetzung erarbeitet. Über die Einbindung von Industrieunternehmen im Rahmen von ausgewählten und möglichst repräsentativen Fallstudien aus unterschiedlichen Branchen wird eine hohe Praxisnähe der Lösungsansätze angestrebt. Auch das Innovationsnetzwerk Hybrid-Heating wird regelmäßig über das Projekt berichten.
Foto: Kompetenzzentrum Klimaschutz in energieintensiven Industrien (KEI), Erik Krüger