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Das Stromnetz der Zukunft wird zunehmend auf ein Maß an Flexibilität angewiesen sein, das es erlaubt, den Stromverbrauch stärker an Zeiten mit hoher Erzeugung aus Wind- und Solarenergie anzupassen. Neue Forschungsergebnisse zeigen, dass Luxemburger Industrieunternehmen ihre Energiekosten durch einen hybriden Ansatz bei der Elektrifizierung senken könnten. Durch die Kombination bestehender Industrieanlagen mit neuen elektrischen Technologien und die Teilnahme an Strommärkten mit flexiblen Preismodellen könnten Unternehmen ihre Energiekosten um bis zu sechs Prozent reduzieren.
Während Unternehmen in ganz Europa mit schwankenden Energiepreisen und den Anforderungen der EU-Klimaziele für 2030 konfrontiert sind, haben Creos, das Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) der Universität Luxemburg und das Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) im Jahr 2022 das Forschungsprojekt gestartet. Ziel des Projekts war es, das Flexibilitätspotenzial des luxemburgischen Energiesystems zu untersuchen.
Das Projekt brachte 15 Forschende und Expertinnen und Experten der drei Partnerorganisationen zusammen, um zu untersuchen, wie Haushalte und Industrie gemeinsam zu einem intelligenteren und widerstandsfähigeren Stromsystem beitragen können.
Die nun veröffentlichten Ergebnisse zeigen, dass industrielle Flexibilität eine konkrete wirtschaftliche Chance darstellt. Unternehmen, die geeignete Produktionsprozesse schrittweise elektrifizieren und gleichzeitig an Regelenergiemärkten teilnehmen, könnten ihre Energiekosten um bis zu sechs Prozent senken und gleichzeitig ein widerstandsfähigeres Stromnetzes unterstützen.
Unternehmen, die ihren Stromverbrauch lediglich an den schwankenden Preisen des Day-Ahead-Marktes anpassen, ohne Flexibilität für Übertragungsnetzbetreiber bereitzustellen, würden hingegen lediglich Einsparungen von rund 0,3 Prozent erzielen. Das zeigt, wie wichtig es ist, vorhandene Flexibilität maximal zu nutzen. Der Zeitpunkt ist hier von besonderer Bedeutung. Regelenergiemärkte sind der Schlüssel zu diesen möglichen Energieeinsparungen. Seit Januar 2025 können qualifizierte Industrieunternehmen in Luxemburg über Amprion an diesen Märkten teilnehmen. Zu den nun zugänglichen Märkten gehört auch der Markt für automatische Frequenzwiederherstellungsreserve (aFRR), den die FlexBeAn-Forschung als das wirtschaftlich attraktivste Marktsegment für industrielle Flexibilität identifiziert hat.
Erst hybrid dann vollständig elektrisch
Als praxisnahes Anwendungsbeispiel konzentrierte sich das Forschungsteam auf Industrieunternehmen, die derzeit Dampfkessel mit Erdgas zur Dampferzeugung einsetzen und künftig auf elektrische Kessel umsteigen könnten.
Da dieser Übergang erhebliche Investitionen in neue Anlagen erfordert, untersuchten die Forschenden einen hybriden Betriebsansatz, bei dem Gas- und Elektrokessel je nach Strompreis flexibel eingesetzt und gleichzeitig Regelenergiemärkte genutzt werden.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Industrieunternehmen mit diesem Ansatz bis zu sechs Prozent Energiekosten einsparen könnten, während sie ihre Anlagen schrittweise elektrifizieren, anstatt bestehende Systeme auf einmal ersetzen zu müssen.
Ausblick
„Unsere Forschung hat gezeigt, dass die Teilnahme an Flexibilitätsmärkten ebenso wichtig ist wie die Elektrifizierung der Anlagen selbst. Dadurch wird aus einer notwendigen Investition kein wirtschaftliches Risiko mehr, sondern eine Chance für Luxemburger Industrieunternehmen, ihre Wettbewerbsfähigkeit zu stärken und ihre Produktion langfristig am Standort Luxemburg zu sichern“, sagt Prof. Gilbert Fridgen, PayPal-FNR-PEARL-Lehrstuhlinhaber und wissenschaftlicher Leiter des Projekts am SnT.
„Für unsere Untersuchung haben wir Dampfkessel als konkretes Anwendungsbeispiel gewählt. Wir sind jedoch überzeugt, dass sich die Ergebnisse auf viele weitere industrielle Prozesse übertragen lassen – etwa auf Heiz- und Kühlsysteme. Deshalb empfehlen wir Unternehmen aller Branchen, frühzeitig zu prüfen, welche Chancen diese Ergebnisse für ihren eigenen Betrieb bieten.“
„Unsere Zusammenarbeit hat es ermöglicht, das Energiesystem der Zukunft sowohl aus technischer als auch aus menschlicher Perspektive zu betrachten“, sagt , Leitender Ingenieur am LIST, dessen Forschung sich auf die Rolle der Haushalte im zukünftigen flexiblen Stromnetz konzentrierte. „Technologie allein wird die Energiewende nicht ermöglichen. Entscheidend ist auch, wie Menschen und Organisationen diese neuen Möglichkeiten verstehen, annehmen und nutzen.“
Nach Einschätzung von Creos wird Flexibilität eine zentrale Voraussetzung für das Stromsystem der Zukunft sein. Diese Ergebnisse zeigen, dass die luxemburgische Industrie bei diesem Wandel eine wichtige Rolle spielt.
