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WÄRMESPEICHER – SCHLÜSSEL ZUR KOSTENEFFIZIENTEN WÄRME
Oktober 2024
Warum elektrische Wärmeerzeuger?
In Zeiten steigender Energiekosten und wachsender Klimaschutzanforderungen steht die Lebensmittelindustrie vor der Herausforderung, ihre energieintensiven Prozesse sowohl effizient als auch nachhaltig zu gestalten. Ein zentraler Hebel dabei ist die Wahl von hocheffizienten Wärme- und Kälteerzeugungssystemen, bei der elektrische Aggregate kaum mehr wegzudenken sind. Elektrische Wärmeerzeuger bieten im Vergleich zu herkömmlichen fossilen Brennstoffen eine Reihe von Vorteilen: Wo fossil betriebene Dampfkessel eine Energieeffizienz (Wirkungsgrad) von 0,8 bieten, liefern elektrisch angetriebene Wärmepumpen einen Wirkungsgrad (COP) von 3,0 und darüber. Sie sind nicht nur sauberer und oft flexibler in der Installation, sondern können auch mit Strom aus erneuerbaren Energien betrieben werden. Dies trägt zur Reduktion des CO₂-Fußabdrucks bei und fördert die Nachhaltigkeitsziele. Doch um die Effizienz und Kostenvorteile der elektrischen Aggregate voll und ungeschmälert ausschöpfen zu können ist Besonderes zu beachten.
Effizienz-Optimierung durch Vermeiden von Anfahrvorgängen und Lastverschiebung in effizienzgünstige Zeiten
Bei Anfahr-Vorgängen verbrauchen elektrische Wärme- und Kälteerzeuger überproportionale viel elektrische Leistung. Über bereits kleine 15-Minuten-Puffergefäße in den Quell- und Senken-Kreisen kann dieser Effekt stark vermindert werden. Werden die Puffergefäße zu Mehrstunden-Speichern vergrößert, ist auch ein Verschieben der Erzeugung in Zeiten mit effizienzfördernden Außenbedingungen oder niedrigen Strompreisen mit hoher Einsparwirkung möglich. Doch dabei ist zu berücksichtigen, dass die Preis-Mechanismen in den Jahren nach 2019 eine sehr deutliche Änderung erfahren haben.
Negative Großhandelsstrompreise und Energiepreis-„Duck Curves“
Die Anzahl der Stunden, an denen der Storm zu negativen Börsenpreisen gehandelt wird, steigt Jahr für Jahr beständig und stark zunehmend (unter Nichtberücksichtigung des Krisenjahres 2022): Im Oktober 2024 waren es bis zum Kalendertag 280 mit 415 Stunden doppelt soviele, wie zur gleichen Zeit im Jahr 2023 (199 Stunden) und dreimal soviele, wie im Jahr 2021 (134 Stunden).
Dabei verstärken sich die relativen Preisunterschiede zum saisonalen Mittel (die Täler und Berge der „Duck Curve“) sommers wie winters zunehmend und besonders drastisch im Sommer.
Energiepreisbezogener Betrieb: Flexibilität als Wettbewerbsvorteil
Durch die Digitalisierung und fortschreitende Vernetzung können elektrische Wärmeerzeuger in Echtzeit auf Preisänderungen im Energiemarkt reagieren. Niedrige Strompreise – beispielsweise während Phasen mit hohem Angebot an erneuerbaren Energien – können gezielt genutzt werden, um dann Wärme zu erzeugen. In Phasen höherer Energiepreise kann dagegen der Verbrauch minimiert oder ganz vermieden werden. Die gezielte Abstimmung auf diesen Mechanismus kann den früh entschlossenen Industriebetrieben erhebliche Kosteneinsparungen mit noch weiter zunehmender Tendenz verschaffen.
Daneben sorgt sie zudem für eine deutlich bessere Integration von erneuerbaren Energien ins volkswirtschaftliche Energiesystem.
Fazit
Der Einsatz von elektrischen Wärmeerzeugern in Kombination mit einer kapazitätsstarken Wärmespeicherung und einem energiepreisbezogenen Betrieb bietet Unternehmen in der Lebensmittelindustrie signifikante Vorteile. Neben der Kostenreduktion durch optimierte Energienutzung tragen diese Systeme zur Dekarbonisierung bei und machen Unternehmen weniger abhängig von fossilen Brennstoffen. Die Investition in intelligente und flexible Wärmeerzeugungstechnologien ist somit ein entscheidender Schritt in Richtung Zukunftssicherheit und Wettbewerbsfähigkeit.
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