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      • Veröffentlicht am 7. Mai 2024
      • Zuletzt bearbeitet am 7. Mai 2024
    • 6 min

    Die industrielle Energiewende | RS

    Die Energiewende in der Industrie ist angesichts knapper werdender Ressourcen, jedoch auch aufgrund des Klimawandels und der geopolitischen Weltlage unausweichlich, stellt aber Unternehmen nach wie vor vor große Herausforderungen. Lesen Sie in diesem Artikel etwas über die Hintergründe und Trends dieses aktuellen Themas.

    Energiewende-in-der-Industrie

    Aus der Notwendigkeit heraus, die CO2-Emissionen zu reduzieren und die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, hat Deutschland es sich zum Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 klimaneutral zu produzieren. 

    Aber auch die UN-Klimakonferenz hat sich im November 2023 zu einem “Übergang, weg von fossilen Energieträgern in den Energiesystemen” abgestimmt. Als besonders energieintensive Branchen gelten die Metallerzeugung und -bearbeitung (Stahlindustrie), die Produktion von Nichteisenmetallen (z. B. Aluminium und Kupfer), die Grundstoffchemie, die Glas-, Zement-, Kalk- und Keramikindustrie sowie die Papier- und Nahrungsmittelindustrie.

    Der Einsatz fossiler Brennstoffe gilt als Hauptursache für den Klimawandel, darüber hinaus sind Öl, Gas und Kohle nicht unendlich verfügbar. Der Anteil an erneuerbaren Energien wie Solarthermie, Photovoltaik, Windenergie und der Einsatz von Wärmepumpen soll dabei als Ablösung konventioneller Energieträger stetig ausgebaut und gefördert werden.

    Der Begriff Energiewende beschreibt dabei alle Maßnahmen, die zur Verwirklichung der Klimaneutralität ergriffen werden.

    Ziele der Energiepolitik

    Das deutsche EnWG (Energiewirtschaftsgesetz) soll eine leitungsgebundene Energieversorgung mit Elektrizität und Gas sicherstellen, die in zunehmendem Maße auf erneuerbaren Energien beruht. Damit sollen Umweltverträglichkeit und Treibhausgasneutralität als langfristiges politisches Ziel, das auf eine nachhaltige und wirtschaftliche Energieversorgung abzielt, gewährleistet werden.

    Neben der Reduzierung von Treibhausgasemissionen und dem Ausbau von erneuerbaren Energien ist eine Steigerung der Energieeffizienz durch den Einsatz moderner Technologien im industriellen Sektor erklärtes Ziel der Energiepolitik. Produktionsprozesse sollen möglichst verlustfrei gestaltet werden.

    Weitere Ziele und Maßnahmen sind eine Dezentralisierung der Energieversorgung, hin zu lokalen Energieerzeugungsanlagen und eine Versorgungssicherheit, die auch bezahlbar bleibt. Hierbei spielt auch die Diversifizierung, also die Nutzung unterschiedlichster (erneuerbarer) Energiequellen eine entscheidende Rolle.

    Als größte Herausforderung der Energiepolitik gilt es, die Versorgungssicherheit mit Wirtschaftlichkeit und ökologischer Verträglichkeit in Einklang zu bringen.

    Versorgungssicherheit

    Grundlegendes Ziel der Energiepolitik und des EnWG ist eine zuverlässige Stromversorgung von Industrie und damit auch die Aufrechterhaltung der internationalen Wettbewerbsfähigkeit.

    Zu diesem Zweck soll auf diverse Energieerzeugungstechnologien zurückgegriffen und der Ausbau und die Modernisierung der vorhandenen Netze sichergestellt werden.

    Der Einsatz von erneuerbaren Energien und energieeffizienten Produktionstechnologien werden dabei ebenso gefördert und vorangetrieben wie internationale Kooperationen.

    Aber auch das Erstellen von Notfallplänen, Reservekapazitäten und einer Strategie für ein geregeltes Krisenmanagement sollen die Versorgung in unsicheren Zeiten gewährleisten.

    Wirtschaftlichkeit

    Die Harmonisierung von Umweltzielen und Wirtschaftlichkeit bleibt nach wie vor eine der größten Herausforderungen der Energiepolitik. Die Einführung umweltfreundlicher Energieerzeugungstechnologien und Maßnahmen zur Steigerung der Energieeffizienz erfordert zunächst einmal höhere Investitionen als das Zurückgreifen auf herkömmliche Mittel.

    Global unterschiedliche regulatorische Randbedingungen und auch die geopolitische Weltlage führen zu Unsicherheiten und teilweise abwartenden Tendenzen.

    Dagegen stehen Förderprogramme (z. B. Solarthermie Förderung) und auch der Trend zur Übernahme von sozialer und ökologischer Verantwortung (gemäß der ESG Kriterien - Environmental, Social and Corporate Governance, also die Übernahmen von Verantwortung bei Geschäftsaktivitäten bezüglich der Auswirkung auf Umwelt und Soziales) als Motivation für die Industrien, die Energiewende mitzugestalten.

    Ökologische Verträglichkeit

    Die ökologische Verträglichkeit von Produktionsprozessen, aber auch eingesetzter Rohstoffe und anfallender Abfall- und Nebenprodukte bleibt primäres Ziel der Energiepolitik und spielt damit eine entscheidende Rolle bei der Energiewende.

    Maschinen und Anlagen sollen möglichst CO2-arm betrieben werden, wobei immer weniger auf fossile Brennstoffe zugegriffen werden soll. Gleichzeitig ist es das Ziel, die Prozesse selbst möglichst effizient und schlank zu gestalten.

    Mittel der Wahl ist hier der Einsatz eines Energiemanagement Systems, das vor allem auf dem Erfassen, Auswerten und ständigem Optimieren der Verbräuche beruht. Aber auch Lieferketten und Produktionsbedingungen externer Zulieferer und Dienstleister sollten in diesem Kontext kritisch betrachtet werden.

    Erneuerbare Energien

    Um die Energiewende in der Industrie mitgestalten zu können, bietet der Einsatz erneuerbarer Energien die Grundlage und vielfältige Einsatzmöglichkeiten. Eine wichtige Rolle spielt hierbei die Nutzung von Sonnenlicht für die Erzeugung von Wärme durch Solarthermie und Strom anhand von Photovoltaik. 

    Auch Wärmepumpen können zum umweltschonenden Heizen von Gebäuden, zur Warmwasserbereitung oder aufgrund ihres Kreisprozesses sogar zur Kühlung verwendet werden.

    Potential bietet zudem die Wasserstofftechnologie, die u. a. Anwendung in der Heiztechnik, in Brennstoffzellen und Stromerzeugung oder auch als Speichermedium für erneuerbare Energien findet.

    Daneben kommen zunehmend Wind- und Wasserkraft zur schonenden Energieerzeugung und auch Biomasse als umweltfreundliche Brennstoffe zum Einsatz.

    Deutschland bietet sowohl privaten Haushalten als auch der Industrie Förderprogramme, um die Energiewende voranzutreiben.

    Photovoltaik

    Die Photovoltaik macht sich die natürlich vorkommende Sonnenenergie zunutze, um umweltfreundlich Strom zu erzeugen. Dies geschieht mit Hilfe von Solarpanelen, die - zumeist aus Silizium bestehend- auf Dächern oder freiflächig installiert, Sonnenlicht mit Hilfe des photoelektrischen Effekts in Strom umwandeln. 

    Im Jahr 2023 betrug der Anteil der Stromerzeugung durch Solarenergie 13,4 % der gesamten Strommenge in Deutschland und lag damit mit 67 Gigawatt noch vor der Windenergie (66 Gigawatt).

    Derzeit sind in Deutschland 2,6 Millionen Photovoltaikanlagen mit einer Leistung von 71 Gigawatt installiert. Auch RS bietet Solarmodule in verschiedenen Bauarten und Leistungsklassen an, um Sie bei der Energiewende zu unterstützen.

    Wärmepumpen

    Wärmepumpen basieren auf dem Prinzip des thermodynamischen Kreisprozesses, der auch in Kühlschränken zu finden ist. Dabei wird Wärme mittels durch das System verrichteter Arbeit von einem niedrigen auf ein höheres Niveau transportiert, womit sie eine bedeutende Rolle in der Energiewende spielen.

    Durch die Nutzung von natürlich vorkommenden Energiequellen wie Luft, Wasser oder Erdwärme tragen sie effektiv zur Abdeckung des Wärmebedarfs von Gebäuden bei. 

    Die Umwandlung von elektrischer Energie in Wärme ermöglicht es auch, sie als eine Art thermischer Energiespeicher einzusetzen.

    Wasserstofftechnologie

    Wasserstoff ist das am häufigsten vorkommende Element im Universum, kommt jedoch auf der Erde überwiegend mit Sauerstoff gebunden in Wasser vor. Dennoch ist er leicht zugänglich und vielfältig und umweltfreundlich anwendbar. In der Industrie erleichtert Wasserstoff als klimaneutraler Brennstoff den Übergang zu einer nachhaltigen Energieversorgung.

    In einer Brennstoffzelle wird Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft kombiniert, um Elektrizität, Wärme und Wasser zu erzeugen. Dieser Prozess ist effizient und erzeugt keine schädlichen Emissionen, da das einzige Nebenprodukt Wasser ist. 

    Daneben bietet sich Wasserstoff auch als Speichermedium für nachhaltig erzeugte Energien an. Wasserstoff kann auf verschiedene Arten gespeichert und später zur Stromerzeugung oder Wärmebereitstellung verwendet werden.

    Klimaneutralität

    Ein industrieller Produktionsprozess gilt als klimaneutral, wenn die dabei freigesetzten Treibhausgase durch Maßnahmen zur Emissionsreduktion oder durch Kompensation vollständig ausgeglichen werden. Der Einsatz erneuerbarer Energien zur Strom- und Wärmeerzeugung spielt dabei ebenso eine wichtige Rolle wie die kontinuierliche Weiterentwicklung neuer Technologien zur Emissionsreduzierung.

    Deutschland hat es sich zum Ziel gesetzt bis zum Jahr 2045 treibhausgasneutral zu sein.

    In diesem Rahmen werden Verbräuche kontinuierlich per Monitoring überprüft.

    Industrielle Transformation

    Die industrielle Transformation weg von konventioneller, auf fossilen Brennstoffen basierender Energieerzeugung und hin zu auf Nachhaltigkeit ausgelegter, klimaneutraler Stromgewinnung ist unabwendbar. Unternehmen müssen sich, um langfristig und generationengerecht erfolgreich produzieren zu können, der globalen Herausforderung stellen und den Übergang zur Klimaneutralität aktiv mitgestalten.

    Dabei steht immer häufiger nicht nur die rein wirtschaftliche Betrachtung der Produktionsprozesse im Fokus, sondern auch eine zukunftsträchtige Integration von sozialer und ökologischer Verantwortung in alle Unternehmensbereiche.

    RS bietet als Teil dieser Mission eine große Auswahl an Produkten und informiert Sie gerne über die Entwicklung nachhaltiger Trends. Finden Sie Neuigkeiten und Inspirationen in den folgenden Artikeln:

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