Ein System zur Produktion von Prozesswärme bestehend aus Solarthermie und Gas kann die Kosten für die Unternehmen von 14 auf acht Cent pro Kilowattstunde senken. Das ist eines der Ergebnisse einer Untersuchung der Forscher:innen des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE). Im Auftrag des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW-Solar) haben sie sich die drei gängigen Technologien der Solarthermie – Flachkollektoren, Vakuumröhrenkollektoren und Parabolrinnenkollektoren – in über 6.000 Systemkonfigurationen mit verschiedenen Speichern angeschaut. Sie haben über dynamische Systemsimulationen die Kosten für jede der Technologien ermittelt und mit denen der konventionellen Produktion von Prozesswärme verglichen.
Solarthermie für alle Temperaturen möglich
Dabei kam heraus, dass eine Investition in eine solare Prozesswärmetechnologie in vielen Fällen wirtschaftlicher als der Betrieb rein fossil befeuerter Systeme ist. Sie ist in allen untersuchten Szenarien wirtschaftlicher als alleinige fossile Wärmelösungen, wenn der solare Anteil an der Wärmeerzeugung bis zu 50 Prozent beträgt. „Unsere Studie zeigt, dass Solarthermie für etliche Prozesswärmeanwendungen in der deutschen Industrie wirtschaftlich sinnvoll und gut planbar ist“, fasst Hans-Martin Henning, Leiter des Fraunhofer ISE, die Ergebnisse zusammen. „Sie kommt für Niedertemperaturanwendungen ebenso infrage wie für mittlere Temperaturen, wie sie etwa in der chemischen Industrie benötigt werden“, sagt er.
Extrem kurze Amortisationszeit
In der Studie haben die Wissenschaftler:innen auch die Amortisationszeiten untersucht. Diese liegt für Solarthermieanlagen für die Prozesswärme je nach Szenario, Standort und Temperaturbereich zwischen drei und acht Jahren. Voraussetzung ist hier, dass ein Investitionszuschuss über die Bundesförderung für Energie- und Ressourceneffizienz in der Wirtschaft (EEW) in Anspruch genommen wird.
40 Millionen Euro einsparen
So amortisiere sich beispielsweise am Standort Würzburg – einer der drei exemplarisch untersuchten Standorte – die Investition in eine Parabolrinnenanlage mit 34 Megawatt innerhalb von 5,5 Jahren. Dabei haben die Forscher:innen die Anlage in Kombination mit einem 20-Stunden-Volllastspeicher berechnet. Gleichzeitig könne ein Unternehmen mit einem solchen System über eine Lebensdauer von 20 Jahren über 40 Millionen Euro an Energiekosten einsparen. Die Investitionskosten von 12,6 Millionen Euro sind hierbei schon berücksichtigt.
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Solarthermie ist wirtschaftlich tragfähig
Für den BSW-Solar zeigt diese Studie, dass die solarthermische Prozesswärme in Zukunft eine größere Rolle spielen sollte. „Solarthermie ist eine wirtschaftlich tragfähige und wettbewerbsfähige Lösung für die industrielle Wärmeversorgung in Deutschland“, kommentiert Carsten Körnig, Hauptgeschäftsführer des BSW-Solar, die Ergebnisse. „Die leider noch immer verbreitete Annahme, dass Solarthermie in gemäßigten Breiten unwirtschaftlich sei, konnte widerlegt werden. Vielmehr bestätigt die Fraunhofer-Studie, dass eine optimierte Systemauslegung und gezielte Fördermaßnahmen die Wirtschaftlichkeit entscheidend verbessern können“, betont er.
Option zur Senkung des CO2-Ausstoßes
Laut BSW-Solar stellt die industrielle Prozesswärme einen relevanten Teil des gesamten Energiebedarfs in Deutschland dar. Dieser wird allerdings bisher überwiegend durch fossile Brennstoffe gedeckt. Erdgas spielt hier eine zentrale Rolle. Mit Temperaturen von bis zu 400 Grad Celsius sei die Solarthermie eine wichtige CO2-freie Option, um wesentliche Anteile der Industrie mit Wärme zu versorgen, betonen die Branchenvertreter.
Sie finden die Studie „Solare Prozesswärme für die deutsche Industrie“ auf der Webseite des BSW-Solar zum Download. Lesen Sie dazu auch das aktuelle Jahrbuch Solare Wärme, das bei Gentner Energy Media erschienen ist.
