Aktuelles Förderprojekt

Solar getriebene Energieversorgungskonzepte für die Keramikindustrie (SolEnKe)

Motivation

Gasbefeuerter Tunnelofen
Ausgang eines gasbefeuerten Tunnelofens zur Produktion von Sanitärkeramiken

Die Dekarbonisierung industrieller Produktion mit großen Strom- und Wärmebedarfen kann nur unter Nutzung erneuerbarer Energien gelingen. Da der Energiebedarf in der Industrie kontinuierlich vorhanden ist, das Angebot an Erneuerbaren jedoch zeitlich stark fluktuiert, ist die Transformation nur in Verbindung mit großen Energiespeichern sinnvoll möglich und erfolgversprechend. Eine vielversprechende Option ist eine Kombination aus günstiger lokaler Erzeugung (Solarthermie, PV) und verlässlicher Versorgung (z. B. über Wasserstoff), um gleichzeitig eine hohe Versorgungssicherheit, langfristige Planungssicherheit und Wirtschaftlichkeit zu erreichen. Allerdings existieren hierzu keine branchenspezifischen Versorgungskonzepte für die Strom- und Wärmebereitstellung aus erneuerbaren Energien, die ein gesamtheitliches techno-ökonomisches Optimum für die Energiebereitstellung (Erneuerbare), den Energietransport und die Energienutzung – z. B. in Keramiköfen – darstellen.

Zielsetzung

Solar getriebene Hochtemperatur-Wärmeversorgung
Übersicht über die möglichen Technologien für eine solar getriebene Hochtemperatur-Wärmeversorgung für die Keramikproduktion (Abkürzungen: CST/CSP = concentrated solar thermal/concentrated solar power; PV = photovoltaics; P2H(2P) = power to heat (to power)

Ziel des Gesamtvorhabens SOLENKE ist die Entwicklung und Demonstration einer lokalen, CO2-neutralen, auf Erneuerbaren basierenden 24/7-Versorgung mit Strom und Wärme für die Keramikindustrie, die eine 100% Versorgungssicherheit bei bester Wirtschaftlichkeit ermöglicht. In dieser ersten, zweijährigen Projektphase sollen die Möglichkeiten der Integration eines solar getriebenen Energieversorgungskonzepts in die existierenden Keramiköfen von Villeroy&Boch analysiert, mit anderen innovativen Technologien verglichen und die Kosten für den Bau und Betrieb einer Pilotanlage ermittelt werden. Im Erfolgsfall sollen in einer anschließenden zweiten Projektphase eine Pilotanlage aufgebaut und die Machbarkeit im industriellen Maßstab im realen Produktionsbetrieb (bei Villeroy&Boch) demonstriert werden.

Lösungsweg

Energieversorgung mit thermischen Speichern
© DLR e.V.
Vision einer rein regenerativen Energieversorgung mit thermischen Speichern (orange)

Hauptaufgabe des Fraunhofer-Zentrums HTL im Projekt ist die Entwicklung eines Ofenkonzeptes für die Keramikindustrie. Die Aufgaben gliedern sich in vier Arbeitspakete:

  • Untersuchungen zum Einfluss der Ofenatmosphäre
  • Untersuchungen zu aktiver Heißgasumwälzung
  • Ofenbetrieb mit externer Zufuhr von Hochtemperaturwärme
  • Vergleichende Bewertung der möglichen Ofenkonzepte

Projektdaten

Projektlaufzeit 1.1.2024 bis 31.12.2025
Förderung Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz
Fördersumme HTL 183.000 Euro
Organisation
Verbundprojekt (7. Energieforschungsprogramm des Bundes)
Projektpartner Fraunhofer-Zentrum HTL, Villeroy & Boch AG, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR e.V.)
Projektkoordination Villeroy & Boch AG
Projektleitung am HTL PD Dr. Gerhard Seifert