Byt till framtidens energikällor med KÜBLER

Problemet är att förnybara energikällor hittills har spelat en mycket mindre roll inom värmesektorn än inom elsektorn. Enligt det federala ekonomiministeriet står de för närvarande bara för knappt 14 procent av värmetillförseln. Alldeles för lite för den energihungriga industrin, som förbrukar nästan 530 TWh Energi för uppvärmning och kylning - som jämförelse: alla privathushåll i Tyskland tillsammans är bara något högre, 629 TWh.

Men en sak är klar: energiomställningen kommer bara att lyckas om industrin också går över till förnybar energi för värmeproduktion. Detta kräver framtidens energikällor. Men vad exakt innebär detta? Vilka värmesystem är kompatibla med industribyggnadernas arkitektur och storlek och är dessutom framtidens energikällor? Ta reda på allt du behöver veta om det här ämnet i den här artikeln!

Vilka framtida tekniker och energikällor kan användas för att åstadkomma energiomställningen inom industrin?

Värmebehovet inom industrin är mer differentierat än i bostadshus. Å ena sidan behöver företag lågtemperaturvärme på upp till 100 °C - till exempel för uppvärmning, torkning, matlagning eller tvättprocesser. Å andra sidan krävs högtempererad värme på upp till 500 °C för industriella processer utöver uppvärmning. Denna distinktion är det första stora steget när det gäller att diskutera teknik som fungerar med framtidens förnybara energikällor.

Värmepumpar och solvärme är t.ex. mycket väl lämpade för låga temperaturer, t.ex. för att generera varmvatten eller ånga. Experter förutspår att värmepumpar kommer att kunna täcka en stor del av den lågtempererade värme som krävs inom industrin. I scenarier från det federala ekonomiministeriet kommer dessa enheter att leverera upp till 60 TWh fram till 2045, medan solvärmesystem kommer att komplettera detta med upp till 12 TWh. För högtemperaturområdet kan dock andra metoder för klimatneutral värmeproduktion övervägas - inklusive direktelektriska processer, biomassaprocesser och Power-to-X (PtX).

Värme från biomassa: en energikälla som kommer att visa sitt värde i framtiden.äkan leda?

Enligt det federala ministeriet för ekonomi och energi genereras för närvarande merparten av den förnybara värmen genom förbränning av biomassa i fast, gasformig eller flytande form. År 2019 producerades 152 TWh värme på detta sätt - cirka 86 procent av den värme som levererades av förnybara energikällor. Mer än hälften av detta, knappt 80 TWh, användes för att värma upp byggnader. Främst i privathushåll. Inom industrin används däremot biomassa som energikälla främst för att generera värme till processer med höga temperaturer.

Men är biomassa en framtida energikälla för industrin? Här råder det delade meningar. På grund av den stora sektorsövergripande efterfrågan antas i många scenarier att priserna på biomassa sannolikt kommer att stiga kraftigt. En sådan prisexplosion skulle tydligt tala emot framtidsfaktorn, vilket innebär att biomassa inte skulle betraktas som en effektiv energikälla i framtiden.

Storskalig solvärmeenergi: en viktig energikälla i framtiden - men med måtta

Solvärmesystem är ett intressant sätt för industrin att generera värme från förnybara energikällor. Enligt byrån för förnybar energi genereras i genomsnitt 1125 kWh solenergi per kvadratmeter varje år i Tyskland. Solfångare, som är idealiska för installation på taket till stora hallar, gör det möjligt att omvandla denna solstrålning till värmeenergi. Solfångarna överför vanligtvis solenergin till en frostsäker värmeöverföringsvätska, som överför energin till lagringsvatten via en värmeväxlare. Värmen kan användas för uppvärmning och dricksvatten. Ett system som är så effektivt att solvärmesystem enligt förbundsministeriet för ekonomi och energi kommer att tillhandahålla upp till 40 TWh värme år 2045 - det motsvarar upp till tio procent av det totala uppvärmningsbehovet i byggnader. Som jämförelse: år 2019 var det bara 8 TWh. Solvärme är definitivt en framtida energikälla med stor potential.

Men lönar sig solvärmeenergi också för industrin? Även här går åsikterna isär. Många företag föredrar att använda sina takytor för att generera solcellsmoduler för produktion av grön el. Solvärme används i allt större utsträckning i en- och tvåfamiljshus, men andelen storskalig solvärme är för närvarande fortfarande låg. Trots detta kan man se en betydande expansionsdynamik. Användarna kombinerar ofta solvärmen med en andra värmegenerator, t.ex. en värmepump, vars effektivitet kan ökas genom att solvärmesystemet höjer temperaturnivån.

Geotermisk energi: Kommer vi att utvinna energikällor från jordens inre i framtiden - eller inte?

Både energin från solens strålar och värmen i jordens inre kan användas för att ge klimatvänlig uppvärmning och ses som energikällor som kommer att bli allt viktigare i framtiden. Det är här den geotermiska energin kommer in i bilden. Man borrar efter varmt djupvatten på upp till 4500 meters djup för att använda det i värmenätverk eller kraftvärmeverk. Hur effektiv denna metod är beror i hög grad på regionen. Investeringen är särskilt lönsam i områden där det finns en stor efterfrågan på värme och gynnsamma geologiska förhållanden. Det finns dock alltid en risk att man inte hittar värmelagrande lager när man borrar. Det är därför möjligt att kostnaderna och ansträngningarna i sökandet efter framtidens energikälla kommer att vara förgäves.

Naturgas: fortfarande den dominerande energikällan - även i framtiden?

Gas kommer att spela en nyckelroll i framtiden för förnybar energi. Eftersom Tyskland under de senaste åren har byggt ut ett stort naturgasnät är denna miljövänliga energikälla för närvarande det dominerande bränslet för värmeförsörjning. Och trenden är fortfarande stigande. Detta beror på att många aktörer för närvarande byter från koleldad kraftvärmeproduktion till gaseldad kraftvärmeproduktion till följd av utfasningen av kol. Experter antar att naturgasen fortfarande kommer att spela en viktig roll i uppvärmningssektorn 2030. Mediet kommer att följa med i energiomställningen. Och efter det? Naturgas ses inte på något sätt som framtidens energikälla, men gasnätet kan fortfarande användas - till exempel för biogas eller, med små tekniska modifieringar, för grön vätgas.

Grön vätgas: en viktig aktör när det gäller framtidens energikällor

Det finns ytterligare en energikälla som kan spela en viktig roll i den klimatneutrala framtiden: Väte. Det produceras genom elektrolys av vatten när vatten (H₂O) till syre (O₂) och väte (H₂). Om el från förnybara energikällor används i denna energiintensiva process kallas den grön vätgas. Motsvarande process går under benämningen power-to-gas. I likhet med biogas kan denna gröna vätgas brännas för att generera miljövänlig värme. Infraröda värmare från KÜBLER kan till exempel omvandla upp till 20 procent vätgas till värme. I kombination med ett värmeväxlingssystem kan spillvärmen från värmarna också matas in i värmekretsens retur i ett pumpat varmvattenvärmesystem. På så sätt kan användarna återvinna upp till 15 procent av den energi som tidigare gick förlorad till miljön. Att använda grön vätgas som energikälla är ett utmärkt sätt att spara kostnader och skydda miljön i framtiden.

Slutsats: Vår syn på framtidens energikällor

Och vilka energikällor kommer framtiden att tillhöra? Det finns ingen enskild energiform som kan täcka hela industrins uppvärmningsbehov på ett klimatneutralt sätt. Blandade former kommer att råda. Direkta termiska processer kommer att spela en roll här - dvs. solvärme, djup geotermisk energi och spillvärme. Detsamma gäller för teknik som värmepumpar eller kraftvärmeprocesser som kräver el från förnybara energikällor för att fungera. Men oavsett process och energikälla kommer energiomställningen i framtiden bara att lyckas om energieffektiviteten i industribyggnader samtidigt förbättras. Och Hall värmesystem från KÜBLER.