Herausforderung der Wärmewende
Die Unternehmen wünschen sich eine unkomplizierte und kostenneutrale Umstellung auf grüne Prozesse. Die große Unsicherheit in der Branche verdeutlicht aber, dass dieser Zielkonflikt nicht einfach zu lösen ist. Der vermeintlich einfache Austausch fossiler Energieträger durch erneuerbar hergestellte Energieträger wie Wasserstoff erweist sich nur in wenigen Bereichen als wirtschaftlich tragfähig. Elektrifizierung ist eine verlockende Option, da der Strombezug aus dem Netz für die Industrie einfach ist.
Hürden entstehen jedoch bei den verfügbaren Anschlussleistungen und den für viele Prozesse noch nicht etablierten elektrischen Heizsystemen. Unsicherheiten bezüglich der zukünftigen politischen Rahmenbedingungen sorgen für Zurückhaltung mit großen Investitionsentscheidungen. Häufig werden kurzfristig rentable Teillösungen umgesetzt und strategische Weichenstellungen für die Zukunft aufgeschoben.
Energieversorgungskonzepte für die Industrie
Das Institut für Solarforschung hat auf dem Gebiet der erneuerbaren Wärmeerzeugung über seine Arbeiten zu solarthermischen Kraftwerken umfangreiche Erfahrungen. Die Kompetenzen im Bereich der Anlagenkonzeption, der detaillierten Modellierung, Simulation und wirtschaftlichen Bewertung werden genutzt, um maßgeschneiderte Energieversorgungskonzepte für industrielle Bedürfnisse zu entwickeln. Dazu erarbeiten die Forschenden insbesondere wissenschaftliche Verfahren im Bereich der Modellierung komplexer, zeitabhängiger Systeme weiter. Ein Fokus der Arbeiten liegt auf der Entwicklung von Systematiken zur Erstellung von Umbaufahrplänen für Industriebetriebe.
In den Konzepten kommen grundsätzlich alle am jeweiligen Standort nutzbaren Energiequellen in Betracht, wie zum Beispiel Netzbezug von Strom, Photovoltaik-Stromerzeugung und Solarthermie vor Ort, erneuerbare Brennstoffe, Geothermie, Abwärmenutzung. Je nach Anwendungsfall kommen am Markt bereits verfügbare Lösungen zum Einsatz. Häufig bieten sich jedoch Potenziale durch innovative Technologien, die sich aber noch im Entwicklungsstadium befinden. In gemeinsamen Projekten mit Technologieentwicklern in und außerhalb des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeitet das Institut für Solarforschung an der Entwicklung und Demonstration dieser Lösungspfade.
Während die wissenschaftliche Methodenentwicklung in eigenen Projekten vorangetrieben wird, arbeiten die Mitarbeitenden in Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie Direktaufträgen eng mit den Industriebeteiligten zusammen, um für die jeweilige Anwendung die besten Konzepte zu entwickeln. Ein Fokus liegt auf Lösungen für die chemische Industrie in Deutschland.