Hybride Dampferzeugung: eine intelligente Investition für eine dekarbonisierende Industrie

Weltweit beschleunigen Unternehmen ihre Bemühungen, Produktionsprozesse zu dekarbonisieren und ehrgeizige Net-Zero-Ziele zu erreichen. Industrielle Wärme, die zu einem großen Teil durch Dampferzeugung bereitgestellt wird, macht einen erheblichen Anteil des globalen Energieverbrauchs und der Emissionen aus. Mit zunehmendem politischen Druck und konkreteren Nachhaltigkeitsverpflichtungen der Unternehmen wird die Neugestaltung der Dampferzeugung zu einem wesentlichen Bestandteil industrieller Transformationsstrategien. Elektrifizierung auf Basis erneuerbarer Energien gilt häufig als der direkteste Weg zur Dekarbonisierung, doch praktische Rahmenbedingungen erschweren für viele Anlagen eine vollständige Umstellung. Genau hier setzt die hybride Dampferzeugung an.

Eine hybride Dampferzeugung, die typischerweise einen Elektrokessel mit einem gasbefeuerten Kessel kombiniert, bietet einen strategischen und flexiblen Weg nach vorne. Anstatt eine starre Entscheidung zwischen Elektrifizierung und fossilen Systemen zu erzwingen, erlaubt der hybride Ansatz ein intelligentes Umschalten je nach wirtschaftlichen und betrieblichen Rahmenbedingungen.

Die wichtigsten Vorteile einer hybriden Lösung sind:

• Kostenoptimierung durch Brennstoffflexibilität
• Schrittweise Dekarbonisierung ohne Produktionsunterbrechungen
• Vermeidung kostspieliger Netzerweiterungen
• Höhere Resilienz und Betriebssicherheit
• Eine zukunftssichere Investition

Die Stärke eines hybriden Dampferzeugungssystems liegt nicht nur in der Hardware, sondern vor allem in der intelligenten Regelung der beiden Einheiten. In Kombination mit modernen Energiemanagementsystemen und Echtzeit-Preisdaten von Energieversorgern erreichen hybride Systeme eine hohe Flexibilität und Kosteneffizienz.

Die meisten industriellen Energieversorger stellen heute detaillierte Preisschemata für Strom und Gas zur Verfügung, abgestimmt auf die jeweilige Vertragsstruktur. Diese Preissignale werden häufig bereitgestellt als:

• Tägliche Preise (Day-Ahead-Preise)
• Stündliche Preise (Spotmarkt oder dynamische Tarife)
• Viertelstündliche Preise (üblich in Märkten mit hohem Anteil erneuerbarer Energien)

Durch die Integration dieser Preise in die Anlagenregelung können Betreiber automatisch die jeweils wirtschaftlichste Dampferzeugungsstrategie bestimmen.

Ein weit verbreiteter Ansatz ist eine Master-Slave-Regelarchitektur, bei der ein zentraler Regler die Lastverteilung zwischen dem Elektrokessel und dem gasbefeuerten Kessel steuert. Der Regler bewertet kontinuierlich:

• Aktuelle und prognostizierte Strompreise
• Aktuelle Gaspreise
• Dampfnachfrage
• Einschränkungen der Netzkapazität
• Betriebliche Prioritäten wie Kosten, Emissionen oder Versorgungssicherheit

Auf dieser Basis entscheidet das System jederzeit, welcher Kessel als Master und welcher als Slave betrieben wird.