Start Chemnitz Erneuerbare Energien – Informationen und der aktuelle Stand in der Industrie
Artikel von: Redaktion
17.08.2017

Erneuerbare Energien – Informationen und der aktuelle Stand in der Industrie

Mittels des Ausbaus der regenerativen Energien und ihrem flächendeckenden Einsatz in privaten Haushalten, wie in industriellen Betrieben, soll ein wichtiger Schritt in Richtung Energiewende gegangen werden. Foto: fotolia.de ©ptyszku

Die erneuerbaren Energien sind nicht nur ein brisantes Thema in allen Medien, sie sind auch tatsächlich endlich auf dem Vormarsch. Inzwischen lassen sie sich als die auch in Zukunft wichtigste Stromquelle Deutschlands bezeichnen. Noch vor wenigen Jahren allerdings, spielten die erneuerbaren Energien zumindest in der Industrie kaum eine Rolle. Lediglich 3,1 Prozent der Energieverwendung in der Industrie nach Energieträgern im Jahr 2013 machten die erneuerbaren Energien aus. Warum aber sind sie so wichtig und hat sich seit 2013 etwas getan?

Erneuerbare Energien sollten weiter ausgebaut werden

Der Ausbau der erneuerbaren Energien stellt eine zentrale Säule der Energiewende in Deutschland dar. Durch den flächendeckenden Ausbau der erneuerbaren Energien wird die Energieversorgung nicht nur klimaverträglicher, es entwickelt sich langsam aber sicher auch eine Unabhängigkeit vom Import fossiler Heiz-, Kraft- und Brennstoffe.

Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien gehen aber noch mehr Vorteile einher:

  • Da die erneuerbaren Energien im Grunde unerschöpflich zu Verfügung stehen und sich verhältnismäßig rasch erneuern, bieten sie auf Dauer eine kostengünstigere Möglichkeit der Energieerzeugung als fossile Energieträger.
  • Durch die neuen Entwicklungen und Patente, für die der Innovationsmotor erneuerbare Energien ganz von alleine sorgt, profitiert die Effizienz der neu entstehenden Anlagen sowie die gesamte deutsche Wirtschaft.
  • Im Zuge dessen schafft der Ausbau der erneuerbaren Energien ebenfalls zahlreiche Arbeitsplätze und zwar sowohl in der Produktion, als auch bei Betrieb und Wartung. Gerade für strukturschwache Regionen ist die Branche ein wahrer Glücksfall.
  • Die Brisanz der erneuerbaren Energien schafft außerdem ein Bewusstsein für die Gefahren des Klimawandels, gegen die er angeht. 2016 noch haben Erdgas, Kohle und Mineralöl über 70 Prozent des Primärenergieverbrauches in Deutschland ausgemacht. Erneuerbare Energien dagegen machten nur knapp 12 Prozent aus. Vor allem auch im Interesse der nachkommenden Generation raten Experten immer wieder dazu, jetzt den Hebel umzulegen und die Energiewende ernsthaft in Angriff zu nehmen.
  • Erneuerbare Energien weisen eine höhere Preisstabilität auf. Grundlegende Investitionen beschränken sich auf den Bau und Unterhalt der entsprechenden Anlagen. Fossile Energieträger wie Öl, Gas oder Kohle hingegen unterliegen vielfältigen Einflüssen, die sich auf den Preis auswirken. Fördermengen, schwankende Nachfrage oder die Spekulation an internationalen Börsen spielen hierbei eine Rolle. Die zunehmende Knappheit und aufwändigere Förderverfahren haben die Kosten für diese Ressourcen immer mehr steigen lassen.

Die wichtigsten erneuerbaren Energieträger

Die beiden wichtigsten erneuerbaren Energieträger sind Windenergie und Sonnenenergie. Ebenfalls einen entscheidenden Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung leisten Biomasse und Wasserkraft:

  • Windenergie: Die Windenergie, die inzwischen an Land und auf See einen Anteil von etwa 12 Prozent an der deutschen Stromversorgung hat, spielt beim Ausbau der erneuerbaren Energien eine entscheidende Rolle. Ende des Jahres 2016 waren ganze 4.108 Megawatt Offshore-Windleistung am deutschen Netz. Mit den Plänen der Bundesregierung soll die installierte Leistung von Windanlagen auf See ab 2021 bis 2030 sogar auf 15 Gigawatt gesteigert werden.
  • Sonnenenergie: Mit Hilfe von Solarzellen werden in Photovoltaikanlagen Sonnenstrahlen direkt in Strom umgewandelt. Die neu entstehenden Solaranlagen sind dabei, entgegen der Einschätzung der meisten Menschen, deutlich günstiger als erwartet. Sie gehören zu den günstigsten Technologien erneuerbarer Energien überhaupt.
Wind-, Sonnen-, Wasser- und Biomasseenergie sind die vier derzeit wichtigsten regenerativen Energieformen zur Erzeugung von Strom und Wärme sowohl im privaten, als auch im industriellen Bereich. Foto: fotolia.de ©Alberto Masnovo

Ende 2016 machten die Photovoltaikanlagen den zweitgrößten Anteil der Systeme zur Stromerzeugung aus. Sie erzielten dabei knapp 41 Gigawatt Leistung. Mehr Leistung lieferten nur die bereits erwähnten 28.000 Windenergieanlagen in Deutschland, ganze 50 Gigawatt.

  • Biomasse: Wird sowohl in fester als auch flüssiger und gasförmiger Struktur zur Erzeugung von Wärme und Strom sowie zur Herstellung von Biokraftstoffen verwendet. Sie gilt damit als der Allrounder unter den erneuerbaren Energien. Gewonnen wird sie aus speziell zur Energiegewinnung angebauten Pflanzen, wie Raps, Mais sowie aus Holz und Reststoffen. Dazu gehören Biomüll, Gülle, Abfälle der Ernte und Stroh. Zwar entstehen auch bei der Nutzung von Biomasseenergie Treibhausgas-Emissionen, diese sind jedoch lange nicht so groß wie die bei der Verbrennung fossiler Energieträger.
  • Wasserkraft: Schon vor Jahrzehnten, in der vorindustriellen Zeit, verwendeten die Menschen Wasserkraft. Damals hauptsächlich um Mühlen, sowie Säge- und Hammerwerke zu betreiben. Die kinetische Energie einer Strömung wurde über Turbinenräder in mechanische Rotationsenergie gewandelt. Mit ihr wiederum konnten Maschinen oder Generatoren angetrieben werden. Heute wird mit Wasserkraft in erster Linie elektrischer Strom erzeugt. Die Wasserkraft zählt zur ausgereiftesten Technologie unter den erneuerbaren Energien. Weltweit wird mit ihr deshalb auch die größte Menge an erneuerbarer Energie produziert. Mit den günstigen Gefällen im Voralpenraum liegen die größten Potenziale zur Wasserkraftnutzung in den südlichen deutschen Bundesländern.

In Sachsen dagegen machen Windenergie und Biomasse den Großteil der Bruttostromerzeugung aus erneuerbaren Energien aus. Seit 1990 ist in Erzgebirge, Mittelsachsen, Chemnitz und Co. ein mehr als deutlicher Anstieg der Bedeutung erneuerbarer Energien zu verzeichnen. Noch 1990 lag der Anteil der erneuerbaren Energien am Primärenergieverbrauch bei lediglich 0,1 Prozent; 2014 hatte er sich bereits auf ganze 8,7 Prozent erhöht.

Regenerative Energien zur Erzeugung von Prozesswärme

Der beste klimaschonende Ersatz für Gas und Kohle im Bereich der industriellen Prozesswärme sind Lösungen, in denen Biomasse effizient eingesetzt werden kann. Da die meisten anderen Technologien bis knapp 300 Grad Celsius eingeschränkt sind, bieten Biomasse, Biogas und Bio-Methan mit Verbrennungstemperaturen bis 500 Grad Celsius die nötigen Ressourcen. Bio-Methan beispielsweise kann in bestehende Erdgasnetzte geführt und dort fossilem Erdgas beigemischt werden. Damit kann es mitunter für die Verwendung in Blockheizkraftwerken zur Verfügung stehen.

Heizwerke oder Heizkraftwerke, die auf Biomassebasis betrieben werden, verwenden häufig Holzhackschnitzel oder Pellets als Brennstoff für die Bereitstellung von Prozesswärme. Praktischerweise können so Resthölzer bestimmter industrieller Branchen, zum Beispiel Hölzer von Sägewerken, landschaftlichen Betrieben oder holzverarbeitenden Unternehmen zur Erzeugung industrieller Wärme genutzt werden. Der Vorteil an biogenen Brennstoffen ist, dass sie sowohl lagerfähig, transportfähig, als auch unabhängig von den Schwankungen des Wetters für die Wärmeversorgung sind.

Der Stand in der Industrie

Noch vor einigen Jahren kamen die umweltfreundlicheren und nachhaltigeren Technologien zur Erzeugung von Wärme und Strom in der Industrie eher selten zum Einsatz. Wichtig für die Klassifikation der Anwender erneuerbarer Energietechnologien scheint nicht etwa die Größe des Betriebes, sondern eher die Verfügbarkeit der regenerativen Ressourcen, wie Sonne oder biologisch nutzbare Rohstoffe zu sein. Außerdem scheinen für den Einsatz erneuerbarer Energien zur Stromerzeugung sowohl die finanzielle Ausstattung eines Betriebes, sowie die Stellung in der Wertschöpfungskette von Bedeutung zu sein: Wer direkt für den Endkonsumenten produziert, kann den Einsatz erneuerbarer Energien deutlich vorteilhafter auch für Marketingzwecke verwerten als beispielsweise Zulieferer.

Nicht nur Biomasse wird in der Industrie erfolgreich zur Erzeugung von Prozesswärme verwendet. Auch Holzpellets eignen sich für den Einsatz in speziellen Anlagen regenerativer Energieerzeugung. fotolia.de ©tchara

Dennoch zeigt auch die Industrie immer mehr Tendenzen in Richtung erneuerbarer Energien. Mit knapp 30 Prozent des Endenergieverbrauches der Energie in Deutschland ist es für die Industrie auch wichtig auf erneuerbare Energien umzuschwenken. Prozesswärme, die in der Industrie zwei Drittel des Endenergieeinsatzes ausmacht, ist nötig um diverse Produkte herstellen, zu verarbeiten und veredeln zu können. Der Großteil der Verbrennung basiert dabei noch immer auf den fossilen Energieträgern Kohle und Gas. Erneuerbare Energien stellen nur 5 Prozent der industriellen Prozesswärme zur Verfügung. Gerade Biomasse wird sich aber auch in Zukunft besonders in der Industrie durchsetzen, da sie in der Lage ist, die extrem hohen benötigten Temperaturen bereitzustellen.

Das US Pharmaunternehmen Pfizer in Freiburg beispielsweise kann als gutes Beispiel für Unternehmen in Chemnitz und Umgebung dienen: Mittels Geothermie und Bioenergie in Form einer Holzpelletsanlage erzeugt es Prozesswärme. Damit werden jedes Jahr knapp 5.000 Tonnen CO² eingespart. Die für den Betrieb der Anlage benötigten Holzpellets bezieht Pfizer direkt aus der Region. Mittels der Heizwärme und des Prozessdampfes, der durch die Anlage entsteht, werden die Produktionsbedingungen für die Herstellung der Tablettenverpackungen und der Tabletten selbst sichergestellt.

Eine Sollarkollektoranlage unterstützt weiterhin die Fertigung bei Pfizer in Freiburg und setzt dadurch in zweifacher Hinsicht auf mehr Umweltfreundlichkeit bei der Produktion. Es werden jährlich rund 590 Tonnen CO²-Emission reduziert.