Hybride Solarkonzepte in die industrielle Praxis umsetzen
Die Dekarbonisierung der Industriewärme stellt nach wie vor eine große Herausforderung für die Energiewende in Europa dar, insbesondere für Nieder- und Mitteltemperaturverfahren, die noch immer stark von fossilen Brennstoffen abhängig sind. Das EU-finanzierte Projekt INDHEAP(öffnet in neuem Fenster) wurde 2024 ins Leben gerufen, um diese Herausforderung anzugehen, wobei die Entwicklung integrierter solarthermischer und photovoltaischer Lösungen für die industrielle Wärme- und Stromerzeugung im Fokus steht. Zwei Jahre nach Projektbeginn hat sich gezeigt, dass die Kombination aus Energieeffizienz, Wärmerückgewinnung und hybriden Solartechnologien nicht nur technisch durchführbar, sondern auch wirtschaftlich sinnvoll ist und zu erheblichen Verbesserungen für die Energienutzung wie auch für die Emissionen in industriellen Umgebungen führen kann.
Von der Modellierung zur Konstruktion
Die Fortschritte von INDHEAP basieren auf gründlichen Analysen und standortspezifischer Technik. Das Konsortium hat validierte thermische Profile für seinen primären Demonstrationsstandort in Valdemoro, Spanien, sowie für Replikationsstandorte in Zypern und Portugal erstellt und damit die Grundlage für technisch-wirtschaftliche Bewertungen geschaffen, die das Potenzial für eine vollständige Dekarbonisierung des Industriesektors bis 2050 verdeutlichen. Die Ergebnisse zeigen, dass gezielte Energieeffizienzmaßnahmen wie die Wärmerückgewinnung den Wärmebedarf um bis zu 20 % senken können, während die Integration von Solartechnologien und elektrischer Heizung die Gesamtenergiekosten um bis zu 40 % senken kann. Ausgehend davon hat INDHEAP ein umfassendes Integrationskonzept für seinen Standort in Valdemoro entwickelt. Es fasst Sonnenkollektoren, Photovoltaikanlagen, eine neuartige elektrische Wärmespeichereinheit (electric Thermal Energy Storage, e-TES) und die bestehende Infrastruktur zu einem flexiblen, in sich geschlossenen System zusammen. Für die Replikationsstandorte werden parallele Konzepte entwickelt, was die erforderliche Anpassung von Lösungen an lokale industrielle Gegebenheiten untermauert. INDHEAP erzielt bei der Errichtung seiner Demonstrationsanlage am Industriestandort des spanischen Projektpartners TotalEnergies kontinuierliche Fortschritte. Infolge der Standortvorbereitung wurde nun mit den Bauarbeiten begonnen, einschließlich der detaillierten technischen Ausgestaltung aller wichtigen Komponenten – von Solaranlagen und -speichern bis hin zur Steuerungs- und Überwachungsinfrastruktur. „Das Projekt geht nun in seine wichtigste Phase: die Umsetzung der Demonstrationsanlage in einer eingeschränkten industriellen Umgebung mit dem Ziel, Anfang 2027 die Erprobung zu starten“, berichtet Valery Vuillerme, der beim französischen Kommissariat für Atomenergie und alternative Energien an der Koordinierung von Projekt INDHEAP mitwirkt, in einer Pressemitteilung(öffnet in neuem Fenster).
Technologieoptimierung und Wissensaustausch
Hinter den Kulissen widmet sich INDHEAP dem Feinschliff der Technologien, die diese Systeme skalierbar machen werden. Das Team hat die Konstruktion des e-TES-Systems abgeschlossen und raffiniertes Rapsöl als vielversprechendes Wärmeübertragungs- und Wärmespeichermedium identifiziert. Zudem werden verbesserte Sonnenkollektoren für den Betrieb bei höheren Temperaturen erprobt und fortgeschrittene Steuerungsstrategien validiert, um eine sichere, effiziente und erschwingliche Leistung zu gewährleisten. Das Bekenntnis zu Offenheit, Wissensaustausch und der weiten Verbreitung der Forschungsergebnisse ist ein zentraler Bestandteil der Projektstrategie. INDHEAP hat hierfür eine eigene Zenodo-Community(öffnet in neuem Fenster) ins Leben gerufen, die für Fachleute in der Forschung, Industrie und politischen Entscheidungsfindung als zentrale Anlaufstelle für wissenschaftliche Publikationen, Projektergebnisse und technische Erkenntnisse fungiert. Da sich INDHEAP (Optimal Solar Systems for Industrial Heat and Power) nun der Validierung unter realen industriellen Bedingungen nähert, bietet das Projekt ein bewährtes, flexibles Entwurfskonzept für Industriesektoren, die sich auf dem komplexen Netto-Null-Emissionsweg zurechtfinden möchten. Weitere Informationen: INDHEAP-Projektwebsite(öffnet in neuem Fenster)
