Erdgas-Alternativen für industrielle Anlagen

Elektrodenkessel und Wärmepumpen

Nicht nur aufgrund der aktuell enorm gestiegenen Preise für Erdgas sind Wärmepumpen als Alternative für den Gaskessel zur Wärmegewinnung in aller Munde. Bei Gebäude-Neubauten sind Wärmepumpen schon längst das Heizsystem erster Wahl. Im Gewerbe und in der Industrie hat sich der Einsatz von Wärmepumpen zur Erzeugung von Heiz- und Prozesswärme noch nicht durchgesetzt, obwohl praktikable Lösung existieren.

Wärmepumpen benötigen für den Betrieb eine Wärmequelle, die in Industrie-Unternehmen meist als Abwärme vorhanden ist . Abwärme von produktionsbedingten Prozessen oder in Form von Abwässern. Aber auch für Wärmepumpen übliche Wärmequellen wie Fluß - oder Grundwasser kann selbstverständlich urbar gemacht werden. Da Wärmepumpen mithilfe von Kompressoren Abwärme-Temperaturen erhöhen kann auch Niedrigtemperatur-Abwärme als Ausgangspunkt für Wärmepumpen dienen.

Allerdings sind selbst Hochtemperatur-Wärmepumpe nicht geeignet für industrielle Prozesse, die sehr hohe Temperaturen benötigen. Eine prozess-Temperatur oberhalb von 240 Grad Celsius ist mit Wärmepumpen nicht erreichbar - gängige Hochtemperatur-Wärmepumpen liefern in der Regel Temperaturen von um die 150 Grad Celsius. Das beschränkt den Einsatz von Wärmepumpen auf die Kunsstoffherstellung, Teilprozesse in der chemischen Industrie, dem Trocknen von Industrie-Erzeugnissen wie Keramik und auf Prozesse, die Niedrigtemperaturdampf einsetzen (bspw. In der Lebensmittelindustrie oder in der Papierherstellung).

Wasserstoff

Mithilfe von Wasserstoff könnte Erdgas eins zu eins ersetzt werden und besitzt mit 33,33 kWh pro Kg auf die Masse bezogen den höchsten Energiewert aller Brennstoffe. Das Problem ist, dass Wasserstoff in reiner Form auf der Erde allerdings nicht vorkommt und die Gewinnung sehr energieintensiv ist. Im Hinblick auf die Energiewende wird grüner Wasserstoff für die Industrie zukünftig eine wichtige Rolle bei der Erzeugung von Prozesswärme spielen. Derzeit liegen die Erzeugungskosten des Sekundär-Energieträgers allerdings noch in einem für Unternehmen irrelevanten wirtschaftlichen Bereich und es sind infrastrukturelle Anpassungen erforderlich.

Synthetisches Methan

Synthetisches Methan wird mittels chemischer Reaktionen aus Wasserstoff und CO2 erzeugt. Da Methan der Hauptbestandteil von natürlichem Erdgas ist, sind die Anpassungen an die Infrastruktur äusserst gering - lediglich die Verdichter müssen angepasst werden. Die Gewinnung von synthetischem Methan ist allerdings noch energie-intensiver als die Herstellung von Wasserstoff. Damit sich die Power-to-Gas Erzeugung wirtschaftlich und ökologisch lohnt, bedarf es zunächst einen raschen Ausbau der Erneuerbaren Energien.