Energiewende im Industriemaßstab: Erfahrungen aus dem größten tesa-Werk

Vielen Dank, dass ihr das Thema Nachhaltigkeit regelmäßig aufgreift. Als Maschinenführer im tesa-Werk Hamburg (größter tesa-Standort weltweit) möchte ich einmal schildern, wie die Energiewende aus Sicht eines Mitarbeiters in einem energieintensiven Industriebetrieb aussieht:
mit Wärmerückgewinnung, riesigen Wärmespeichern, Elektrifizierung, Wasserstoff und vielleicht sogar Eisenpulver als Energiespeicher der Zukunft.

Was mich daran begeistert: Viele dieser Technologien existieren nicht mehr nur in Forschungsprojekten oder Pilotanlagen. Ich kann von meinem Arbeitsplatz aus beobachten, wie sie tatsächlich in einem großen Industriebetrieb umgesetzt werden.

Hier würde ich mir ein Aufgreifen einiger Technologien in eurem Podcast wünschen, damit möglichst viele Menschen von neueren Techniken hören.

Was mir durch meine Arbeit im Werk immer wieder auffällt: In der öffentlichen Diskussion dreht sich die Energiewende oft um Wärmepumpen, Elektroautos oder Solaranlagen auf Einfamilienhäusern. Das ist wichtig, aber ein großer Teil der Herausforderung liegt in der Industrie.

Erst wenn man sich mit den Energieflüssen eines großen Produktionsstandorts beschäftigt, wird klar, welche Mengen an Strom, Dampf und Prozesswärme benötigt werden. In unserem Werk werden deshalb aktuell mehrere unterschiedliche Technologien gleichzeitig umgesetzt. Für mich ist genau das die spannende Erkenntnis: Die Energiewende wird vermutlich nicht durch eine einzige Wundertechnologie gelingen, sondern durch das Zusammenspiel vieler verschiedener Ansätze.

Im Werk Hamburg entsteht derzeit eine große industrielle Power-to-Heat-Anlage. Geplant ist eine elektrische Heizleistung von 10 MW kombiniert mit einem thermischen Wärmespeicher von 40 MWh. 66% des Dampfbedarfs gedeckt.

Faszinierend finde ich dabei den Wärmespeicher. Strom in Wärme umzuwandeln ist technisch sehr effizient (98%). Die eigentliche Herausforderung besteht darin, die Energie dann verfügbar zu haben, wenn sie benötigt wird. Genau hier setzt der Speicher an: Wind- und Solarstrom können genutzt werden, wenn sie reichlich vorhanden und günstig sind, während die erzeugte Wärme zeitversetzt für die Produktion bereitgestellt wird. Die Wärme wird dabei in 24 Betonmodulen gespeichert. (Aus quasi kostenlosem Strom aus Zeiten der Überproduktion)

Parallel dazu wird in Hamburg die Wasserstoff-Infrastruktur vorbereitet. Erst kürzlich wurde ein neuer Dampfkessel installiert, der zunächst mit Erdgas betrieben wird, aber bereits für eine spätere Umstellung auf Wasserstoff ausgelegt ist. Gemeinsam mit einem zweiten geplanten wasserstofffähigen Kessel sollen dadurch künftig bis zu 6.000 Tonnen CO₂ pro Jahr eingespart werden. (Also ca. der Jahresausstoß von 2.500 Verbrennerautos)

Ermöglicht werden soll dies durch das Hamburger Wasserstoff-Industrienetz HH-WIN. Die Idee dahinter finde ich bemerkenswert: Statt jedes Unternehmen isoliert zu betrachten, wird eine gemeinsame Infrastruktur geschaffen, über die mehrere Industrieunternehmen mit grünem Wasserstoff versorgt werden können.

Ein weiteres Thema, das meiner Meinung nach viel mehr Aufmerksamkeit verdient, sind sogenannte Höhenwindkraftanlagen. Viele Menschen gehen davon aus, dass Windräder bereits an einer technischen Höhenobergrenze angekommen sind. Tatsächlich entstehen viele Grenzen durch Transport, Montage und die Möglichkeiten heutiger Großkräne (das ist die tatsächliche Begrenzung).

In Deutschland wurde gerade ein Windkraft-Prototyp errichtet, der mit 365 Metern sogar höher als der Eiffelturm ist. Die Konstruktion erinnert an große Gittertürme und soll Windströmungen in etwa 300 Metern Höhe nutzen. Nach Angaben des Entwicklers kann dort aufgrund stärkerer und gleichmäßigerer Winde 220% so viel Strom erzeugt werden wie mit vergleichbaren Anlagen in heutigen Höhen.

Und schließlich gibt es noch Technologien, die heute fast wie Science-Fiction klingen. Dazu gehört für mich die Speicherung erneuerbarer Energie über Eisenpulver. Die Idee dahinter ist vereinfacht gesagt, Eisen als Energieträger zu nutzen, bei Bedarf zu „verbrennen“ und anschließend wieder aufzubereiten. Ob sich solche Konzepte wirtschaftlich durchsetzen, kann ich nicht beurteilen. Aber sie zeigen, wie breit derzeit an Lösungen für die Dekarbonisierung gearbeitet wird.

Vielleicht wäre genau das einmal ein spannendes Thema für eine LdN-Folge: Wie dekarbonisiert man eigentlich Industrieprozesse, die auf große Mengen Dampf, Wärme und kontinuierliche Energieversorgung angewiesen sind? Aus meiner Sicht wird dort gerade ein entscheidender Teil der Energiewende umgesetzt.

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Und neben den rein technischen Fragen wäre dabei immer auch interessant welche politischen Rahmenbedingungen braucht es dafür? Welche Marktdynamiken funktionieren schon, welche haben noch ein Henne-Ei Problem (bspw. Wasserstoff)? Was sind Hebel mit der die Industrie Richtung Dekarbonisierung gelenkt werden kann?

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Die 300m Windanlage ist z.B. durch ein Innovationsförderprogramm entstanden