1. Energieintensität der Stahlproduktion:
Die Stahlindustrie ist einer der energieintensivsten Industriezweige weltweit und macht etwa 7–9 % des weltweiten industriellen Energieverbrauchs aus. In Bezug auf den Stromverbrauch wird geschätzt, dass Elektrolichtbogenöfen (EAFs) (die für die Stahlproduktion immer beliebter werden) zwischen 400 und 600 kWh Strom pro Tonne produziertem Stahl verbrauchen.

● Die Stahlproduktion umfasst auch Hochtemperaturprozesse wie Hochöfen, die erhebliche Energiemengen benötigen, vor allem in Form von Erdgas und Kohle zum Erhitzen und Schmelzen.

2. EEnergiemix in der Stahlproduktion:
● Der Energiemix für die Stahlproduktion variiert je nach Verfügbarkeit der Energiequellen erheblich je nach Region. In vielen Regionen sind Stahlwerke stark auf Kohle und Erdgas angewiesen, wodurch die Energiekosten stark schwanken können.

● In entwickelten Ländern gibt es eine Verlagerung hin zu Elektrolichtbogenöfen (EAFs), die Strom nutzen, insbesondere Strom aus erneuerbaren Quellen, was zu einer energieeffizienteren und emissionsärmeren Produktion führen kann.

● Allerdings dominieren in vielen Entwicklungsländern immer noch große Stahlwerke, die Hochöfen (BFs) nutzen, und sind in hohem Maße von fossilen Brennstoffen abhängig.

3. Hoher Energiebedarf und Spitzenlasten:
● Bei der Stahlproduktion kommt es häufig zu Stromspitzen, insbesondere wenn große Öfen oder andere energiereiche Maschinen im Einsatz sind. Dies führt zu Herausforderungen bei der Kostenverwaltung und der Vermeidung von Produktionsunterbrechungen, wenn der Energiebedarf steigt.

● Der Bedarf an konstanter Energie während langer Betriebsstunden und hochintensiver Prozesse (wie Schmelzen und Schmieden) macht die Energiespeicherung für einen reibungslosen Betrieb, die Reduzierung der Abhängigkeit von teurem Netzstrom und die Gewährleistung einer unterbrechungsfreien Versorgung von entscheidender Bedeutung.

4. Umweltauswirkungen:
● Die Stahlproduktion ist aufgrund ihrer Abhängigkeit von kohlenstoffintensiven Brennstoffquellen für etwa 7 % der weltweiten CO2-Emissionen verantwortlich. Die Branche steht zunehmend unter Druck, Emissionen zu reduzieren und die Nachhaltigkeit zu verbessern.

● Die Integration erneuerbarer Energien in Stahlwerken wird untersucht, aber ohne zuverlässige Speicherlösungen können intermittierende Energiequellen wie Wind und Sonne außerhalb der Spitzenzeiten nicht vollständig genutzt werden. BESS kann eine entscheidende Rolle spielen, indem es überschüssige erneuerbare Energie speichert, wenn sie verfügbar ist, und sie dann bereitstellt, wenn die Produktionsnachfrage hoch ist.

Energiespeicherung als Lösung? Wie funktioniert es?

1. Glättung des Stromversorgungsprozesses
● Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) können die Energieherausforderungen der Stahlindustrie bewältigen, indem sie die Stromversorgung glätten und in Zeiten der Spitzennachfrage einen Puffer bereitstellen, wodurch die Abhängigkeit von externen Netzversorgungen verringert wird.

● BESS ermöglicht außerdem das Peak-Shaving, bei dem gespeicherte Energie während der Spitzenzeiten genutzt wird, um Stromkosten zu senken und hohe Zölle zu vermeiden, insbesondere wenn die Stahlproduktion auf Hochtouren läuft.

● Ein typisches Stahlwerk kann erhebliche Energiekosten einsparen, indem es Energiespeicher für Nachfragesteuerungsprogramme (Umstellung des Energieverbrauchs während Spitzenzeiten), Lastausgleich und Eigenverbrauch erneuerbarer Energien nutzt. Studien deuten beispielsweise darauf hin, dass Industrieunternehmen, auch in der Stahlproduktion, ihre Stromkosten durch den strategischen Einsatz von Energiespeichersystemen abhängig von ihrem Energieverbrauch und den lokalen Strompreisstrukturen um 10–30 % senken können.

2. Unterstützung der Elektrifizierung von Hochtemperaturprozessen
● Die Stahlherstellung erforscht zunehmend den Ersatz fossiler Brennstoffe in Hochwärmeanwendungen durch Elektrizität. BESS kann erneuerbare Energie speichern, um solche Systeme dauerhaft mit Strom zu versorgen, und stellt so sicher, dass die Elektrifizierung effizient und zuverlässig bleibt.

3. Verbesserung des Ofenlastmanagements
● Lichtbogenöfen (EAFs) und andere stark beanspruchte Geräte verursachen plötzliche Energiespitzen. BESS glättet diese Schwankungen, verbessert die Netzstabilität und reduziert die Strafen der Energieversorger für Nachfragespitzen.

4. Maximierung der Nutzung erneuerbarer Energien vor Ort
● Viele Stahlwerke setzen Solar- oder Windkraftanlagen ein, um die betrieblichen Emissionen zu senken. BESS stellt sicher, dass diese intermittierenden Energiequellen optimal genutzt werden, und speichert überschüssigen Strom für die spätere Nutzung während Ausfallzeiten.

5. Erschließung dynamischer Preisstrategien
● Unterstützung der Elektrifizierung von Hochwärmeprozessen: BESS ermöglicht es Stahlwerken, Strom in Zeiten außerhalb der Spitzenzeiten der Preisgestaltung strategisch zu verbrauchen und für Phasen mit hoher Nachfrage zu speichern, wodurch die Energiekosten in Regionen mit dynamischen Preisstrukturen erheblich gesenkt werden.

6. Verbesserung der Widerstandsfähigkeit der Lieferkette
● Energiespeicherung ermöglicht es Stahlwerken, auch bei Stromausfällen oder instabilen Netzbedingungen zu arbeiten, die Produktivität aufrechtzuerhalten und die Kundenanforderungen auch in Krisenzeiten zu erfüllen.

7. Ermöglichung dezentraler Energieökosysteme
● Mit einem BESS können sich Stahlwerke in lokale Systeme zur Energieteilung integrieren, überschüssige gespeicherte Energie an das Netz zurückverkaufen oder mit nahe gelegenen Industrien zusammenarbeiten und so die regionale Energieunabhängigkeit fördern.

8. Reduzierung der Transformatorbelastung
● Hoher Energieverbrauch bei der Stahlherstellung kann Transformatoren überlasten, was zu kostspieligen Reparaturen und Ausfallzeiten führt. BESS mildert diesen Stress, indem es als Puffer fungiert und die Lebensdauer des Transformators verlängert.

9. Einhaltung neuer Energievorschriften
● Regierungen verlangen zunehmend von energieintensiven Industrien, dass sie strenge CO2- und Effizienzziele einhalten. BESS erleichtert die Einhaltung, indem es die nötige Flexibilität bietet, um diese Standards kosteneffizient zu erfüllen.

10. Verbesserung der betrieblichen Vorhersehbarkeit
● Stahlwerke sind häufig mit volatilen Energiepreisen und Produktionsplänen konfrontiert. BESS ermöglicht Betreibern eine bessere Planung des Energieverbrauchs, sorgt für mehr Vorhersehbarkeit im Betrieb und reduziert finanzielle Risiken.

11. Erleichterung der Integration der Abwärmerückgewinnung
● Stahlwerke erforschen Abwärmerückgewinnungssysteme, um die Effizienz zu verbessern. BESS kann nahtlos in diese Systeme integriert werden und den aus der Rückgewinnungswärme erzeugten Strom für andere Anlagenbetriebe speichern.
● Durch die Hervorhebung dieser Vorteile kann Ihr Artikel eine neue Perspektive darauf bieten, wie BESS-Lösungen über das typische Narrativ von Kosteneinsparungen und Emissionsreduzierungen hinausgehen und ihre strategische Bedeutung für die Stahlindustrie hervorheben.