Allein die ungenutzte Abwärme der Fackel in einem durchschnittlichen europäischen Stahlwerk hat beim aktuellen Gaspreis den Wert von etwa 13 Millionen Euro im Jahr*. ln nahezu jedem anderen zentralen Produktionsschritt der Stahlproduktion geht ebenso Energie als Abwärme verloren, die sich mit der heute verfügbaren Speichertechnik zurückgewinnen ließe. Das zeigt eine neue Studie des saarländischen Wärmespeicherherstellers Kraftblock, die mit Unterstützung der Deutschen Energie-Agentur GmbH(dena) entstanden ist. 

Die Ergebnisse kommen zu einem Zeitpunkt, an dem die gesetzlichen Vorgaben für industrielle Abwärme zur Debatte stehen. Der Bundestag berät derzeit über die Reform des Gesetzes zur Steigerung der Energieeffizienz in Deutschland (EnEfG). Sie sieht vor, die Pflicht zur Meldung und Nutzung industrieller Abwärme für viele Betriebe abzuschaffen und durch eine Kosten-Nutzen-Analyse zu ersetzen. Wie groß das brachliegende Potenzial ist, zeigt die „Plattform für Abwärme“ des Bundesamts für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA): Dort sind mehr als 385 Terawattstunden ungenutzter Abwärme gemeldet. Das entspricht dem Energiebedarf von rund 19 Millionen deutschen Haushalten. 

Hinzu kommt der wachsende Kostendruck durch den Gasmarkt. Wegen der Blockade der Straße von Hormus liegt der europäische Referenzpreis TTF bis zu84 Euro je Megawattstunde, so hoch wie er seit Dezember 2022 nicht mehr war. Zugleich sind die deutschen Gasspeicher vor dem Winter nur zu 68 bis 70 Prozent gefüllt und damit deutlich unter dem üblichen Zielkorridor. 

Die Studie wurde im Rahmen der Teilnahme Kraftblocks am Renewable-Energy-Solutions-Programm (RES-Programm) erstellt: „Die Dekarbonisierung der Stahlindustrie erfordert neben dem Ausbau erneuerbarer Energien vor allem Lösungen, die Energie effizient und flexibel in industrielle Prozesse integrieren. Thermische Energiespeicher können dabei eine wichtige Rolle spielen, indem sie Energie zeitlich entkoppeln und bedarfsgerecht als Prozesswärme bereitstellen. Damit können sie einen Beitrag leisten, Energieeffizienz, Versorgungssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit miteinander zu verbinden,“ erklärt Thomas Wenzel, Teamleiter Zukunft der Energieversorgung, Deutsche Energie-Agentur (dena).  

Was die Studie zeigt 

Die Studie untersucht acht Prozesse, von der Sinterkühlung über Fackelgase und Abgase des Elektrolichtbogenofens bis zur Koks-Trockenlöschung im Hinblick auf ihre Abwärmenutzung und den Einsatz von thermischen Speichern. Beim Elektrolichtbogenofen lassen sich durch Vorwärmung des Schrotts mit Abwärme bis zu 20 Prozent des Strombedarfs einsparen. Bei der Pfannenvorwärmung gehen laut einer Fallstudie bei JSW Steel 50 bis 60 Prozent der Heizenergie ungenutzt über das Abgas verloren. Bei Öfen im Warmwalzen machen Abgasverluste laut einer Fallstudie bei Gerdau Ameristeel (USA) rund 30 Prozent der gesamten Ofenverluste aus, selbst bei bereits installierter Wärmerückgewinnung. 

Dass sich die Technik im industriellen Maßstab rechnet, zeigt ein Referenzprojekt mit Tata Steel in Jamshedpur, Indien. Zwei Speichereinheiten mit je 10 Megawattstunden Kapazität

nehmen dort Abwärme aus der Sinterkühlung bei bis zu 600 °C auf. Das spart umgerechnet 120 Gigawattstunden Gas und 22.000 Tonnen CO2 pro Jahr. 

„Wir sehen einen starken Drang zur Energieeffizienz in Asien und Indien, um Kosten zu senken, um wettbewerbsfähig zu bleiben. Die Ergebnisse unserer Studie zeigen, dass auch die deutsche Stahlindustrie bereits heute, unabhängig von der Entwicklung der Gaspreise oder regulatorischen Vorgaben, mit den bestehenden Technologien große Mengen ungenutzter Energie zurückgewinnen kann", sagt Martin Schichtel, Gründer und CEO bei Kraftblock. 

Aktuell errichtet Kraftblock eines der weltweit größten kommerziellen Hochtemperaturspeichersysteme, um in einem Werk von PepsiCo in den Niederlanden Erdgas durch Strom ersetzen. In der Vergangenheit wurden bereits Abwärmeprojekte in der Keramikindustrie und in einem BHKW umgesetzt. Das vollständige Whitepaper für die Stahlindustrie steht ab sofort unter https://www.kraftblock.com/de/whitepaper/thermische-speicher-in-der-stahlindustrie. 

*Eigene Berechnung: In einem durchschnittlichen europäischen Stahlwerk werden jährlich rund 162 Gigawattstunden Prozessgas abgefackelt. Bei einem aktuellen TTF-Referenzpreis von rund 80 Euro pro Megawattstunde entspricht das einem Wert von rund 13 Millionen Euro pro Jahr (162.000 MWh × 80 €/MWh ≈ 12,96 Mio. €).

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Das RES-Projekt Niederlande wird im Zuge des Renewable-Energy-Solutions-Programms der Exportinitiative Energie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie gefördert.

Deutsche Energie-Agentur (dena)

Die Deutsche Energie-Agentur (dena) ist ein Kompetenzzentrum für angewandte Energiewende und Klimaschutz. Die dena betrachtet die Herausforderungen einer klimaneutralen Gesellschaft und unterstützt die Bundesregierung beim Erreichen ihrer energie- und klimapolitischen Ziele. Seit ihrer Gründung im Jahr 2000 entwickelt die Agentur Lösungen, setzt diese in die Praxis um und bringt Partner aus Politik, Wirtschaft, Wissenschaft und allen Teilen der Gesellschaft zusammen – national wie international. Die dena ist eine Projektgesellschaft und ein öffentliches Unternehmen im Bundeseigentum. Gesellschafter ist die Bundesrepublik Deutschland. www.dena.de  

Exportinitiative Energie

Mit dem Ziel, deutsche Technologien und Know-how weltweit zu positionieren, unterstützt die Exportinitiative Energie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) Anbieter von klimafreundlichen Energielösungen bei der Erschließung von Auslandsmärkten. Im Fokus stehen hierbei die Bereiche erneuerbare Energien, Energieeffizienz, intelligente Netze und Speicher sowie auch Technologien wie Power-to-Gas und Brennstoffzellen. Das Angebot richtet sich insbesondere an kleine und mittlere Unternehmen und unterstützt die Teilnehmenden durch Maßnahmen zur Marktvorbereitung sowie bei der Marktsondierung, -erschließung und -sicherung. www.german-energy-solutions.de   

Renewable-Energy-Solutions-Programm (RES-Programm)

Mit dem RES-Programm unterstützt die Exportinitiative Energie des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) deutsche Unternehmen der Erneuerbare-Energien- sowie Energieeffizienz-Branche bei der Erschließung neuer Absatzmärkte. Im Rahmen des Programms werden Referenzanlagen in einem Zielmarkt errichtet und mit Unterstützung der Deutschen Energie-Agentur (dena) öffentlichkeits- und werbewirksam vermarktet. Durch Informationsvermittlung sowie Schulungsaktivitäten wird die Nachhaltigkeit des Markteintritts gefördert und die Qualität klimafreundlicher Technologien aus Deutschland demonstriert. https://www.german-energy-solutions.de/GES/Redaktion/DE/Dossiers/res-programm.html 

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