Hybridisierung (von Prozessen in der Grundstoffindustrie)
Im Rahmen der Betrachtung von Flexibilitätsperspektiven für die Grundstoffindustrie wurde die Hybridisierung von Prozessen in der Grundstoffindustrie analysiert. Hierbei spielen der Konversionspfad von einer brennstoffbasierten hin zu einer hybriden Wärmebereitstellung sowie branchenübergreifende Hemmnisse einer Umsetzung von Hybridisierungsmaßnahmen eine zentrale Rolle. Unter dem Begriff der hybriden Wärmeerzeugung ist ein kombiniertes Wärmebereitstellungssystem zu verstehen, das entweder zwischen brennstoffbasierter und thermoelektrischer Wärmeerzeugung umschalten oder dessen Erzeugungsverhältnis flexibel verschieben kann. Folgende Abbildungen zeigen die Ergebnisse anhand des Beispiels der Papierherstellung.
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Im Rahmen der Hybridisierung (von Prozessen in der Grundstoffindustrie) werden durch eine vorgelagerte Technologieanalyse Kriterien für den Einsatz elektrothermischer Erwärmungsverfahren evaluiert. Anschließend erfolgt unter Berücksichtigung der Erkenntnisse eine mehrstufige Branchen-, Prozess- und Hemmnisanalyse.
Die Recherche der zur Verfügung stehenden elektrothermischen Erwärmungsverfahren zeigt, dass je nach eingesetzter Technologie theoretisch alle in der Grundstoffindustrie benötigten Temperaturniveaus erreicht werden können.
Welche elektrische Erwärmungsmethode sich für die Hybridisierung bestimmter Prozesse eignet, ist von den individuellen Prozess- und Umgebungsbedingungen abhängig. Dabei spielt die Integrierbarkeit in die bestehende Prozessführung sowie die Regelbarkeit der konventionellen Erwärmung eine große Rolle. Für die betrachteten Brachen der Grundstoffindustrie ist dabei wichtig, dass durch die hybride Wärmebereitstellung keine Produktionsprobleme, wie zum Beispiel Qualitätsverluste oder Verzögerungen, auftreten.
Im Vergleich weiterer Industriezweige stellt branchenübergreifend der technoökonomsiche Aspekt ein Haupthemmnis dar, gefolgt von dem Risiko einer Beeinflussung der Produktqualität für Hybridisierungsmaßnahmen auf Prozessebene. Sowohl unzureichender Kenntnis-, Forschungs- als auch Entwicklungsstand für den Einsatz elektrothermischer Verfahren im Industriemaßstab begünstigen weiterhin den Einsatz konventioneller Technologien zur Prozesswärmebereitstellung. Ein weiteres Haupthemmnis ist im Bereich der derzeit unzureichenden elektrischen Infrastruktur für Bestandsanlagen zu sehen, die für eine deutliche Steigerung des elektrischen Leistungsbezugs bei einer hybriden Fahrweise nicht ausgelegt ist.
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