Photovoltaikanlagen, Windkraftanlage und Energiespeicher

'Eigenerzeugte erneuerbare Energie' steht ganz oben auf der Agenda bei der Industrie. Aber auch Speichermedien sowie zu hebende Effizienzen haben die Unternehmen im Blick. Es gilt, sich von äußeren Unwägbarkeiten möglichst unabhängig zu machen. (Bild: Malp - stock.adobe.com)

In Zeiten wie diesen gilt es für die Industrie, Effizienzpotenziale entlang der Wertschöpfungskette zu heben. Darauf verweist Alexander Sauer vom Fraunhofer IPA und erklärt anhand einer Befragung von circa 1.000 Unternehmen, woran diese derzeit arbeiten, wenn es um das Thema Energie und Energieeffizienz geht: "Das Top-Thema ist 'Eigenerzeugte erneuerbare Energie', das derzeit am stärksten in der Industrie umgesetzt wird. Auf Platz zwei liegen die 'Energieverbrauchsdaten zur Systemoptimierung'. Dabei geht es darum, durch Analyse von Energieverbrauchsdaten eine Systemoptimierung des eigenen Energieverbrauchs beginnen zu können."

Das seien die derzeit beiden größten von der Industrie umgesetzten Bereiche - gefolgt von einem dritten Bereich, dem Thema 'Energiespeicherintegration' wie beispielsweise Strom, Wärme oder Kälte.

Wenig beachtet würden derzeit noch die Themen Gleichstromversorgung sowie Wasserstoffintegration, also Wasserstoff als Energieträger für die Fabrik. Für diese beiden Bereiche spiegele sich das auch in dem größten Informations- oder auch Unterstützungsbedarf für die Unternehmen laut Studie wider.

Alexander Sauer, Leiter Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA Direktor Institut für Energieeffizienz in der Produktion (EEP)
(Bild: Sauer)

"Das Top-Thema ist 'Eigenerzeugte erneuerbare Energie', das derzeit am stärksten in der Industrie umgesetzt wird", sagt Alexander Sauer vom Fraunhofer IPA.

Zur CO2-Neutralität leisten Energieeffizienz und Flexibilität ihren Beitrag. Dabei fallen laut Sauer die meisten CO2-Emissionen im Scope 3 an und bei der Forderung nach klimaneutralen Produkten gilt es zu unterscheiden, was denn eigentlich bilanziert werde. "Schaue ich auf mein Produkt, dann muss ich auch den Scope 3 betrachten. Da ist ein extrem großer Hebel, vor allem bei vielen klassischen verarbeitenden Unternehmen", erläutert Sauer.

Dossier Klimaneutrale Industrie - hier zum Download

Frau hält ein Tablet in der Hand und wählt auf dem Display Beiträge aus, die außerhalb des Tablets virtuell angezeigt werden
(Bild: mi connect)

Entdecken Sie, wie Sie den steigenden Energiekosten entkommen und gleichzeitig Ihr Unternehmen klimaneutral für die Zukunft aufstellen. Wie das geht, ist in dem Dossier Klimaneutrale Industrie verständlich erklärt. Hier gelangen Sie zur Leseprobe. Weitere Informationen und den Link zum Download der Studie gibt es hier.

Das erwartet Sie:

 

  • Wirtschaftliche Vorteile eines klimaneutralen Unternehmens
  • Welche pragmatischen Lösungen es für die Reduzierung von CO2-Emissionen gibt
  • Wie Sie an die richtigen Fördertöpfe kommen
  • Experteninterviews mit Tipps aus der täglichen Praxis und gezielten Lösungsstrategien zu Fragen wie „Was will ich erreichen, was kann ich erreichen und wo fange ich überhaupt an?“
  • Best Practice-Cases aus der Industrie

Emissionsreduktion im Scope 1

"Zur Emissionsreduktion im Scope 1 arbeiten wir gerade in Freudenstadt mit der Uni Stuttgart an dem Thema, wie ein Unternehmen eine Wasserstoffwertschöpfungskette in seine traditionelle Wertschöpfung integriert. Das heißt, dass Strom oder Gas nicht aus der Dose oder Leitung kommen, sondern ich eigene Erneuerbare Energien vor Ort habe, die ich möglichst kosten- und energieeffizient in meine Energieversorgung am Standort einzubinden versuche", erklärt Sauer.

Dort werde gerade die Möglichkeit aufgebaut, neue Komponenten zu simulieren und zu testen, um solch eine Wasserstoffintegration in den normalen Produktionsbetrieb von heute oder auch von gestern zu integrieren und in einem vollständig erneuerbaren Energiesystem profitabel betreiben zu können.

Das versteht man unter Scope 1, 2 und 3

Man unterscheidet zwischen sogenannten Scope-1-Emissionen, das sind die direkten Emissionen des Unternehmens, Scope-2-Emissionen, das sind die mittelbaren Emissionen durch den Energiebezug, und den Scope-3-Emissionen, das sind die sonstigen Emissionen, die durch die Tätigkeit des Unternehmens verursacht werden. Zu letzterem zählen vor allem auch die Emissionsrucksäcke der eingekauften Rohstoffe und Güter, also jene Emissionen, die in der vorgelagerten Lieferkette erfolgen. (Quelle: https://www.solarify.eu)

Scope 2: Energie sinnvoll in eigenes Energiesystem integrieren

Beim Scope 2 gehe es darum, Energie, die aus dem Netz kommt, sinnvoll in das eigenen Energiesystem integrieren zu können. "So wie beispielsweise mittels DC-Technologie, die für die Industrie so weit gediehen ist, dass man nun weiß, was da machbar ist. Nun muss es auch tatsächlich an die Umsetzung gehen", fordert Sauer. Da sei momentan das Problem vorhanden, dass die Elektriker vor Ort sich viel besser mit AC-Technologie auskennen und es noch nicht das erfahrene Personal für die DC-Technologie gebe.

Scope 3: Produktverfolgung vom Zulieferer bis zum Kunden

Beim Scope 3 gehe es schließlich darum, das Produkt weiter zu verfolgen - vom Zulieferer bis zum Kunden. "Da ist natürlich das Thema Digitalisierung eine riesige Herausforderung, das Produkt komplett checken zu können, beispielsweise wie Verbräuche, die entstehen. Da gibt es viele Projektinitiativen. Eine ist das Catena X-Projekt aus der Automobilindustrie, um Informationsdefizite zu lösen und einen digitalen Produktpass zu etablieren", beschreibt Sauer.

Der digitale Produktpass

Zur Emissionsreduktion im Scope 3 soll ein 'digitaler Produktpass' für nachfolgende Punkte als Enabler dienen:

  • Transparenz entlang der Wertschöpfungskette (Herkunft, Rezyklat-/Sekundärmaterialanteil, Materialdeklaration)
  • Erfüllung gesetzlicher Vorgaben (z.B. Batterieverordnung EC2006/66/EC, 2019/1020) und Recyclingquoten
  • Entscheidungshilfe für die ökonomisch und ökologisch beste R-Strategie (Wiederverwendung, Remanufacturing, Recycling).

Mehrwert:

  • Beitrag zu den CO2-Minderungszielen
  • Ermöglicht ökonomische Kreislaufwirtschaft
Christoph Herrmann, Leiter Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST Leiter Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF)
(Bild: Fraunhofer)

"Wir sehen mehr und mehr Bereitschaft in der Industrie, die Fabriktransformation voranzutreiben und sich tatsächlich vor Ort klimaneutral aufzustellen", sagt Christoph Herrmann vom Fraunhofer IST.

Christoph Herrmann, Leiter Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik IST sowie Leiter Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik (IWF) wiederum stellt Wasserstoffprojekte in der Forschungslandschaft vor. So verfüge der Wasserstoffcampus Salzgitter über ein Reallabor. "In diesem Rahmen sind jetzt auch 700 Millionen Euro für die Transformation der Salzgitter AG bewilligt", sagt Herrmann. In nachfolgendem Kasten sind die wichtigsten Aspekte dessen zusammengefasst:

Projektbeispiel: H2 Campus Salzgitter

Forschung anhand einer vernetzten Wasserstoffproduktion

  • Steigerung der Resilienz durch dezentrale Versorgungsmethoden und Wasserstoff als Energiespeicher
  • Erprobung von großskaliger Versorgung einer Industrieregion mit grünem Wasserstoff
  • Koppelung von lokaler Energieerzeugung, Umwandlung und Speicherung mit Nutzung des Wasserstoffs in Industrieprozessen und Nutzfahrzeugen
  • Transformation zu einer CO2-neutralen Fabrik

Mehrwert

  • Dezentrale Wasserstoff-Wertschöpfung
  • Transformation zur CO2-neutralen Industrie

Beim nächsten Projekt geht es laut Herrmann um die Infrastruktur, nämlich das H2-Terminal in Braunschweig. "Auch hier steht die Erprobung von Technologien im Vordergrund. Diese Infrastruktur wird nahe am Forschungsflughafen entstehen. Dort soll die Wasserstoffinfrastruktur für das Thema Luftfahrt demonstriert werden. In den jetzigen Phasen sind derlei Forschungsinfrastrukturen interessant, um sich zu informieren oder Dinge letztendlich sichtbar zu machen", erläutert Herrmann das Forschungsvorhaben.

Eine Zusammenfassung dazu gibt es ebenfalls im nachfolgenden Kasten:

Projektbeispiel: H2-Terminal

Forschung anhand einer vernetzten Wasserstoffproduktion

  • Sektorkopplung von Energie, Wärme und
    Mobilität
  • Aufbau einer vernetzten Wasserstoff-
    Infrastruktur
    - 1 MW Elektrolyse
    - H2-Pipeline zu Forschungszentren
    - Erneuerbare vor Ort
    - Wasserstoff-Tankstelle
    - Nahwärme-Leitung

Mehrwert

  • Systemverständnis für den Wasserstoffeinsatz
  • Technologieerprobung und digitale Modelle

Beim dritten Projektbeispiel ('flexess') bezieht sich Herrmann auf das Thema 'Vernetzte Energieströme über unterschiedliche Sektoren'. "Bei diesem Projekt geht es um die 'all electric society', also die vollelektrische Umgebung. Dabei soll Gewerbe, Industrie und Verkehr auf die elektrische Stromversorgung umgestellt werden", erläutert Herrmann. Darauf könne man auch grundsätzlich neue Flexibilisierungspotenziale erschließen. Das Projekt soll in einem konkreten Quartier umgesetzt werden. In nachfolgendem Kasten gibt es mehr Details dazu:

Projektbeispiel: flexess

Vernetzte Energieströme über unterschiedliche Sektoren

  • Entwicklung von Strategien und Lösungen zur Ausschöpfung zukünftiger Flexibilitätspotentiale vollelektrischer Systeme und ihre Anwendung im Rahmen einer Strom-, Wärme- und Mobilitätswende
  • Privathaushalte, Gewerbe, Industrie und Verkehr werden als vernetztes Energienetz betrachtet
  • Entwicklung von Geschäftsmodellen um Anreize für Energieflexibilität zu setzen

Mehrwert

  • Rahmenbedingungen für Energieflexibilität
  • Vernetzung aller Beteiligten

Herrmann fasst zusammen, dass es nur wenig Hoffnung gebe, dass die Energieversorgung hierzulande kurzfristig besser werde. "Es gibt also viele Bemühungen, aber auch Chancen als Technologieland entlang aller drei Scopes. Wir sehen mehr und mehr Bereitschaft in der Industrie, die Fabriktransformation voranzutreiben und sich

Fachkonferenz: Die CO2-neutrale Fabrik

Fachkonferenz: Die CO2-neutrale Fabrik
(Bild: mi conect)

Experten aus Wissenschaft, Forschung und Industrie tauschen sich jedes Jahr auf der Fachkonferenz CO2-neutrale Fabrik zu den aktuellen Themen rund um klimaneutrale Industrie aus.

 

Prof. Alexander Sauer hat 2023 einen Vortrag zum Thema "Defossilierung der Produktion" gehalten. Im Podcast Industry Insights hat er die wichtigsten Punkte zusammengefast. Hier klicken, um zur Folge zu kommen!

 

Weitere Beiträge, die sich mit den Themen der Konferenz beschäftigen, finden Sie in unserem Fokusthema CO2-neutrale Industrie. Hier geht's entlang!

 

Die nächste Fachkonferenz findet am 15. und 16. Mai 2024 in Würzburg statt. Sichern Sie sich bis zum 29. Februar 2024 noch schnell den Frühbucher-Preis. Hier kommen Sie zur Anmeldung: Fachkonferenz CO2-neutrale Fabrik

Sie möchten gerne weiterlesen?