Hybrid beheizte Öfen als Beitrag zur Energiewende

Die Energiewende und die „Zero Emission“-Ziele für CO2 stellen die Thermoprozesstechnik vor große Herausforderungen. Für die Anlagen, die einen Leistungsbereich von wenigen Kilowatt bis zu mehreren hundert Megawatt abdecken, sind brennstoffbeheizte (direkte CO2-Emission) sowie elektrische Verfahren (indirekte CO2-Emission) vorhanden. Vor dem Hintergrund der sich wandelnden Stromwirtschaft sind hybride Systeme, die flexibel auf den aktuellen Energiemix reagieren können, wünschenswert. Ein Überblick über Anlagen mit hybrider Beheizung (gas und elektrisch) zeigt, dass sie ausschließlich zur Prozessoptimierung und Produktionssteigerung konzipiert sind. Die vollständige Elektrifizierung leistungsstarker Industrieöfen für Prozesstemperaturen größer 1.000 °C stößt nach den bisherigen Auslegungen platzmäßig an Grenzen, da die maximale spezifische Belastung elektrischer Heizleiter mit der Temperatur abnimmt. Für den Temperaturbereich kleiner 1.000 °C sind Öfen mit elektrischer Widerstandsheizung realisierbar. Die Wirtschaftlichkeit dieser Anlagen wird kritisch gesehen. Für hybride Anlagen mit variabler Verteilung der Leistung auf die verschiedenen Energieträger sind Fragen wie z. B. die Steuerung der Lastverteilung, der Regelung und die Haltbarkeit der Komponenten zu untersuchen.