April 2027 | Otto Junker Solutions hat Power-to-Heat-Anlagen in sein Angebot aufgenommen, die einen Beitrag zur Bewältigung der Herausforderungen im Rahmen der Energiewende leisten.
Angesichts der zunehmenden Dringlichkeit, von traditionellen Technologien zu CO2-neutralen und umweltfreundlichen Energiequellen überzugehen, hat Otto Junker Solutions eine Power-to-Heat-Anlage entwickelt, die eine nachhaltige und effiziente Energieerzeugung ermöglicht, die branchenübergreifend anwendbar ist.
Elektrifizierung als Schlüssel zur CO2-Neutralität
Für den Erfolg der Energiewende ist der Übergang zu effizienteren Technologien, die erneuerbare und CO2-neutrale Energiequellen nutzen, entscheidend. Elektrizität aus erneuerbaren Energien wie Windkraft und Photovoltaik ist der am weitesten verbreitete Energieträger dieser Art. Daher ist die Weiterentwicklung von Technologien auf dieser Grundlage von zentraler Bedeutung.
Um CO2-Neutralität zu erreichen, ist die Elektrifizierung der Sektoren Verkehr, Gebäude, Industrie und Landwirtschaft notwendig. Während Wärmepumpen Ölheizungen ersetzen und den Gebäudesektor elektrifizieren und die Elektromobilität allmählich Benzin- und Dieselfahrzeuge ersetzt, wird in der Industrie noch zu 72 % Prozesswärme mit fossilen Brennstoffen, hauptsächlich Gas, erzeugt.
Innovation durch Power-to-Heat
Otto Junker Solutions hat eine Power-to-Heat-Anlage entwickelt, die Luft durch elektrischen Widerstand auf bis zu 1200 °C erwärmen kann. Die so erzeugte Wärme kann direkt genutzt oder für verschiedene Prozesse, etwa durch Übertragung auf Thermoöl mittels eines Wärmetauschers oder zur Dampferzeugung, verwendet werden. Dies ermöglicht den Einsatz in der Lebensmittel-, Papier- und Chemieindustrie.
Ein Vorteil ist, dass die bestehenden Produktionsanlagen bei der Umstellung von Gas auf Elektrizität weitgehend beibehalten werden können. Zusätzlich wird eine hybride Beheizung ermöglicht. Dies bietet eine gewisse Energieunabhängigkeit und Sicherheit in Zeiten von Energiepreisschwankungen und kann zusätzliche Kostenvorteile für Unternehmen schaffen.
Der Ausbau erneuerbarer Energien führt jedoch zu einer weiteren Herausforderung: der Volatilität der Stromerzeugung. Es wird erwartet, dass in Zukunft ein erhöhter Bedarf an Speichermöglichkeiten besteht, um zu verhindern, dass Anlagen abgeschaltet werden müssen, wenn mehr Strom erzeugt wird als benötigt.
Nutzung überschüssigen Stroms
Die Nutzung überschüssigen Stroms kann durch verschiedene Lösungen erfolgen. Beispiele hierfür sind Großbatteriespeicher, die Wasserstoffelektrolyse oder Schwerkraftspeicher. Eine kostengünstigere Alternative bieten jedoch Hochtemperatur-Wärmespeicher. Diese sind insbesondere für produzierende Unternehmen von Vorteil.
Durch die Kombination einer Power-to-Heat-Anlage mit einem Wärmespeicher können Niedrigpreisphasen genutzt und signifikante Kosteneinsparungen erzielt werden. Zudem können zusätzliche Einnahmen generiert werden, da die Aufrechterhaltung der Netzfrequenz von den Übertragungsnetzbetreibern vergütet wird.
Potenzial der Power-to-Heat-Technologie
Die Power-to-Heat-Technologie von Otto Junker Solutions hat das Potenzial, CO2-Emissionen signifikant zu reduzieren und zum Umweltschutz beizutragen. Sie ermöglicht eine nahezu klimaneutrale Produktion in verschiedenen Industriezweigen. Darunter die Lebensmittel-, Holz-, Papier- und Kunststoffindustrie, die in Deutschland etwa 25 % des gesamten Energieverbrauchs der Industrie ausmachen.
Insgesamt könnte die Technologie eine Elektrifizierung der Prozesswärmeproduktion im Industriesektor um bis zu 50 % ermöglichen.
Anwendungsbeispiel aus der deutschen Papierindustrie
Eine durchschnittliche Papierfabrik in Deutschland benötigt etwa 41,7 GWh Energie pro Jahr, wobei der Großteil für die Wärmeproduktion benötigt wird. Basierend auf der aktuellen Häufigkeit und Dauer von Niedrigpreisphasen in Deutschland ergeben sich ca. zwei Ladezyklen pro Woche á sechs Stunden. Das bedeutet, dass pro Zyklus 267,3 MWh nutzbare Energie gespeichert werden müssen, also Wärmeenergie, die über dem Temperaturniveau der Prozesse liegt. Um diese Energie innerhalb der sechs Stunden schnell einspeichern zu können, benötigt die durchschnittliche Papierfabrik eine Power-to-Heat Anlage mit einer Leistung von 44,6 MW. Ohne einen Wärmespeicher reichen ca. 3,2 MW bei dauerhafter Nutzung. Die aus der Power-to-Heat Anlage stammende oder im Wärmespeicher gespeicherte Wärme kann bei Bedarf mithilfe eines Abhitzekessels, wie er auch in Kraftwerken eingesetzt wird, zur Dampfproduktion genutzt werden. Diese kann dann über Rohrleitungen zu den Anlagen transportiert und beispielsweise für Trocknungsprozesse verwendet werden.
Das Potenzial dieser Anlage in Bezug auf Umweltschutz und CO2-Reduzierung ist enorm. In Branchen wie der Lebensmittel-, Holz-, Papier- und Kunststoffindustrie ist es mit ausreichend Grünstrom möglich, komplett klimaneutral zu produzieren. Diese Sektoren machen allein in Deutschland etwa 25 % des gesamten Energieverbrauchs der Industrie aus, in Europa sogar mehr als 30 %. Die Technologie ermöglicht eine Elektrifizierung der Prozesswärmeproduktion in Industriezweigen um bis zu 50 % (laut McKinsey 34 %, laut AEE 41 %), da viele Prozesse Wärme zwischen 100 und 1.200 °C erfordern. Gerade diese Industrien zu dekarbonisieren hat große Auswirkungen, da sie besonders energieintensiv sind. Betrachtet man nur die Anwendung des Lufterhitzers ohne Wärmespeicher, wäre es in ganz Europa möglich, mit nur 17,4 Mrd. € um die 7 % des gesamten Energieverbrauchs zu elektrifizieren!
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Ihr Ansprechpartner: Dr. Tobias Mertens
OTTO JUNKER SOLUTIONS GmbH
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