Passwort vergessen?  | 
 |  Passwort vergessen?  | 
Suche
  • Login
  • Login

Dienstag, 12. Dezember 2017

Metallurgie

Stromspeicher Alu-Hütte

Von Heinz Wraneschitz | 23. Februar 2017 | Ausgabe 08

Der Essener Aluminiumerzeuger Trimet hat einen kreativen Weg gefunden, Stromkosten zu senken. Er nutzt seine Öfen als Stromspeicher.

BU Trimet
Foto: dpa Picture-Alliance/Sven Simon

Am Portalkran: Schmelztiegel im Essener Werk des Aluminiumproduzenten Trimet.

Dietmar Tutsch ist Professor für Automatisierungstechnik. Über die Aluminiumindustrie sagt er Erstaunliches: „Wie man den Herstellvorgang in Gang hält, dazu gibt es noch sehr wenig Wissen.“

Der Satz ist einerseits bemerkenswert, weil Aluminium nicht erst seit gestern produziert wird. Andererseits ist er so bemerkenswert auch wieder nicht. Und das hängt mit der Prozesstechnik im Kernaggregat der Aluminiumproduktion zusammen, im Schmelzofen. Denn darin ist es so heiß, dass kein Sensor überdauern kann. Der Anlagenbetreiber weiß deshalb nicht genau, wie warm es im Innern ist. „Bislang wird Aluminium mit konstanter Stromstärke produziert“, erläutert Tutsch, der an der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) lehrt und forscht. Dadurch halten die Hersteller ihre Öfen auf vermeintlich konstanten Temperaturen.

Tutsch ist sich sicher, dass die Schmelze auch in einem Temperaturband von +/- 50 K um das Optimum problemlos funktioniert. Mit „Big Data, also einem Data Mining (aus Sensordaten Informationen Generieren) von Prozessdaten, Außentemperaturen, Bauxitmengen zum Beispiel, wird auf den tatsächlichen Zustand im Ofen geschlossen. Daraus soll eine Gesamtregelung entworfen werden“, erläutert der Forscher die Aufgabe. „Wenn man weiß, es lässt sich beispielsweise zwei Stunden ohne Stromzufuhr produzieren, kann man auf die Strombörse schauen und den Strom dann kaufen, wenn ein Überschuss aus Wind oder Sonne da ist“, sprich: der Strompreis ist sehr niedrig.

Das machen sich schon jetzt beispielsweise kommunale Wärmeversorger in Nürnberg und Heidelberg zunutze: Sie beheizen mit überschüssigem Ökostrom riesige Wassertanks ihrer Fernwärmenetze.

Die BUW und der Essener Aluminiumproduzent Trimet haben nun gemeinsam ein Forschungsprojekt gestartet: „Aluminiumproduktion mit regenerativen Energien“. Trimet will seine Öfen als Stromspeicher nutzen. Man habe „ein Verfahren entwickelt, das den Elektrolyseprozess durch eine flexible Lastverschiebung an schwankende Strommengen aus Wind- und Sonnenenergie anpasst“, sagt Trimet-Chef Martin Iffert. Bis Ende 2017 will sein Unternehmen sämtliche 120 Öfen seiner Essener Elektrolysehalle umrüsten. 36 Mio. € sind laut Iffert dafür eingeplant.

Die Liste der Modernisierungsarbeiten ist lang. Zu den Kernbestandteilen zählen laut dem Wissenschaftler Tutsch: „optimiertes Kathodendesign, das Abwärme-Management an der Ofenoberseite, die detaillierte Überwachung und Steuerung der Anodenstromverteilung, die Regelung der Badchemie sowie eine ganzheitliche Prozessoptimierung unter Einbettung aller Teilprozesse in eine prozessübergreifende, intelligente Regelung des Gesamtsystems“.

Trimet nehme „mit der Flexibilisierung der Aluminiumproduktion eine weltweite Vorreiterrolle ein“, sagt Trimet-Vorstandschef Iffert. Das Unternehmen wolle „den Nachweis erbringen, dass Industrieproduktion und klimaschonende Energieversorgung nicht nur im Einklang stehen, sondern sich sogar wechselseitig unterstützen können“. Für die BUW-Forscher hat das Projekt Modellcharakter – und einen handfesten Nutzen für die Umwelt. Deutschlandweit ließe sich der CO2-Ausstoß um jährlich 160 000 t mindern, wenn die Hütten flexibler betrieben werden könnten.

Interessant ist das Forschungsprojekt noch aus einem weiteren Grund. In Deutschland sind die Klagen der stromintensiven Industrien wegen der vermeintlich zu hohen Strompreise allgegenwärtig. Die Aluminiumindustrie mit ihrem Stromkostenanteil von rund 45 % bildet keine Ausnahme: Immer wieder kündigen hierzulande Produzenten die Verlagerung von Arbeitsplätzen ins Ausland an.

Für die mittelständische Trimet mit ihren 3000 Beschäftigten ist das offenbar keine Option. Mit der Idee, seine Aluminiumöfen als Speicher für überschüssigen Ökostrom zu nutzen, geht der Essener Familienbetrieb einen innovativen Weg.

Dass es der hiesigen Aluminiumbranche nicht so schlecht gehen kann, wie sie häufig vorgibt, zeigt diese Verbandsstatistik: Seit 2011 liegt die Zahl der Beschäftigten in der deutschen Aluminiumindustrie konstant bei 74 000. Der Umsatz der 600 Betriebe stieg seit 2013 sogar um 20 % an.

stellenangebote

mehr