Ergebnisse der Analyse
Die technische und wirtschaftliche Eignung industrieller Prozesse ist sachsenweit in 15 und europaweit in 90 Unternehmen untersucht worden. Betrachtet wurden alle relevanten Prozesse mit einem Temperaturniveau um 100°C oder einem Kältebedarf. Neben den technischen Prozessparametern und dem Arbeitsfluss, wurden die derzeitige Energieversorgung, die Verfügbarkeit und derzeitige Nutzung von Abwärme aus anderen Prozessschritten sowie die Verfügbarkeit von Flächen für Speicher und Kollektoren betrachtet. Zu berücksichtigen waren darüber hinaus generelle Aspekte des Unternehmens (z. B. geplante Änderungen oder Eigentumsverhältnisse) und die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen.
Folgende Anwendungen sind im Rahmen der Analyse als besonders geeignet für die solare Prozesswärmebereitung identifiziert worden.
Diese Anwendungen zeichnen sich durch gute technische und ökonomische Bedingungen für die Integration von Solarthermie und dem Vorhandensein in zahlreichen industriellen Branchen aus. Das Temperaturniveau dieser Prozesse bewegt sich vornehmlich zwischen 20°C und 100°C. Zudem sind in diesen Prozessen geeignete Wärmeträgermedien und geeignete technische Systeme, die eine solare Wärmeeinspeisung erlauben, vorzufinden.
Die oben genanten Anwendungen sind beispielsweise in den folgenden Branchen anzutreffen:
- Lebensmittelindustrie
- Getränkeindustrie, Brauerei
- Textilherstellung
- Textilreinigung
- Kunststoffverarbeitung und -herstellung
- Lackiererei
- Galvanotechnik
- Chemische Industrie
- Metallverarbeitende Industrie
Ca. 66% des Gesamtenergiebedarfs in industriellen Unternehmen fallen für Prozesswärme an. Davon liegen ca. 30% des industriellen Wärmebedarfs auf einem Temperaturniveau bis 100°C. In den letzten Jahren wurden Technologien zur solaren Wärmeerzeugung und Speicherung auf hohem Temperaturniveau weiter entwickelt, die es im Zusammenspiel mit gestiegenen Preisen für konventionelle Energieträger mittlerweile ermöglichen, Solarthermie auch in vielen Unternehmen wirtschaftlich sinnvoll einzusetzen. Die auf viele Jahre hinaus gut kalkulierbaren Wärmepreise einer solarthermischen Anlage können gerade in energieintensiven Betrieben mittel- und langfristig zu Wettbewerbsvorteilen führen.
Für die technische Realisierung von solaren Prozesswärmesystemen eignen sich im Niedertemperaturwärmebereich insbesondere Flachkollektoren, da sie im Verhältnis zu Vakuumröhren wesentlich kostengünstiger sind. Für höhere Temperaturniveaus sind Vakuumröhrenkollektoren zu empfehlen. Damit können auch Temperaturniveaus über 100°C bedient werden. Die Grenze nach oben wird durch die Hitzebeständigkeit des Wärmeträgermediums bestimmt und liegt bei rund 300°C.
Für die Wirtschaftlichkeit solarthermischer Systeme sind die Menge an ersetzter fossiler EnergieEnergie ist eine physikalische Zustandsgröße. Das üblichste Formelzeichen ist E, jedoch werden für verschiedene Formen der Energie zum Teil auch andere Buchstaben verwendet. Ihre SI-Einheit ist das Joule. Energie bedeutet in der Physik die im System gespeicherte Arbeit oder die Fähigkeit des Systems, Arbeit zu verrichten. Dabei wird der Unterschied zu einem Referenz-Zustand (Energie-Nullniveau) betrachtet. Die Energie kann in verschiedenen Energieformen auftreten, beispielsweise mechanisch, thermisch, etc. sowie deren Energiekosten und die Strategie der Wärmespeicherung von besonderer Bedeutung. Des Weiteren sind solare Systeme ausdrücklich bei Unternehmen, die langfristige Investitionen berücksichtigen, vielversprechend. Ein weiterer Kostenfaktor ist die Frage der technischen Integration, die bei Neuerrichtungen einfacher zu handhaben ist, als im Anlagenbestand. Daher ist die Eignung solarthermischer Systeme für die Prozesswärmebereitung nicht allein eine Frage des zu versorgenden Temperaturniveaus, sondern vielmehr ein Ergebnis mehrerer Faktoren. Günstig wirken sich die Kombination mit Effizienzmaßnahmen und die Integration in Neubauvorhaben aus.
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Downloads
- Bestandsaufnahme zur solaren Prozess-wärme in Sachsen
- Checkliste für Unternehmen
- Planungshilfe
- SäGEP Broschüre
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