Die Transformation der energieintensiven Ernährungsindustrie hin zur Klimaneutralität wird derzeit noch durch infrastrukturelle und regulatorische Rahmenbedingungen gebremst. Der Austausch der in der Branche weit verbreiteten gasbetriebenen Kraft-Wärme-Kopplungsanlagen (KWK) gegen klimafreundlichere Energietechnologien ist wirtschaftlich bislang kaum attraktiv. Und das, obwohl Lösungen wie Wärmepumpen oder Elektrodenkessel über ein großes technisches und ökonomisches Potenzial verfügen.
Dies zeigt eine neue Studie des Fraunhofer-Instituts für System- und Innovationsforschung (ISI), die im Auftrag des Verbands der ölsaatenverarbeitenden Industrie in Deutschland (Ovid) und des Verbands der Getreide-, Mühlen- und Stärkewirtschaft (VGMS) erstellt wurde. Unterstützt wurde die Studie zudem von der Verbändeallianz energieintensive Ernährungsindustrie. „Die Zahlen zeigen schwarz auf weiß: Energiekosten, Bürokratie und Netz-Infrastrukturlücken behindern massiv unsere internationale Wettbewerbsfähigkeit und Klimaziele“, kommentierte die Ovid-Präsidentin Jaana Kleinschmit von Lengefeld die Studienergebnisse. Die Regierung müsse nun handeln. Es brauche einen Industriestrompreis, praxistaugliche Netzentgelte und eine Nachfolgeregelung für den Spitzenausgleich Gas.
Nach Ansicht von Julia Laudenbach, Vorständin im VGMS, ist nicht alles, was technisch möglich ist, auch wirtschaftlich sinnvoll. „Gerade die Kraft-Wärme-Kopplung mit 92 bis 95 Prozent Wirkungsgrad ist nach wie vor das Maß der Dinge – und wird es auf absehbare Zeit bleiben“, erklärte sie.
Kosten machen Grüne Technik unattraktiv
Laut der Analyse des ISI setzen Betriebe der Ernährungsindustrie derzeit überwiegend KWK-Anlagen mit Gesamtwirkungsgraden von teils über 90 % ein. Diese benötigten einen durchgehenden Betrieb, einerseits aufgrund eng aufeinander abgestimmter Produktionsschritte, andererseits um konstante Produktqualität zu gewährleisten. Daher könne der Betrieb auch nur begrenzt flexibilisiert werden. Eine hohe Auslastung sei zwingend notwendig.
Potenzial bei Prozesswärme
Potenzial für Flexibilität sieht die Studie dagegen bei der Bereitstellung von Prozesswärme, vor allem für elektrifizierte Anlagentechnik. In Kombination mit hybriden Systemen und Speichern könnten technisch hohe Flexibilitäten erschlossen werden, die allerdings derzeit ebenfalls noch nicht wirtschaftlich seien. Unter den aktuellen Energiepreisen bleibe daher die Erdgas-KWK meist die günstigste Option.
Wärmepumpen verursachen gemäß der Studie derzeit Mehrkosten von 56 bis 80 % im Vergleich zu fossilen Systemen, Wasserstoffdampfkessel sind sogar 175 bis 270 % teurer. „Diese erhebliche Kostenlücke macht Investitionen in Grüne Technologien wie Wärmepumpen unrentabel“, so die Einschätzung von Ovid und VGMS. Erst in einem Szenario, in dem ein Strompreis von 60 €/MWh inklusive aller Steuern und Umlage, also etwa ein Drittel des heutigen Preises, sowie eine vollständige Kompensation der CO2-Kosten angenommen worden seien, könnten Wärmepumpen und Elektrodenkessel laut ISI Kostenvorteile von dann immerhin bis zu 39 % erzielen.
Eine Flexibilisierung des Energiebezugs könnte in einem zukünftigen dekarbonisierten Energiesystem zusätzliche Einsparungen von 6 bis 12 % ermöglichen, sofern die Produktion an Strompreisschwankungen angepasst werde. Wirtschaftliche Vorteile seien dabei vor allem für Wärmepumpen realistisch. Die Bereitstellung höher temperierter Prozesswärme über Elektrodenkessel dürfte hingegen auch künftig herausfordernd bleiben, so die Studienautoren.
Grundlegende Reformen unausweichlich
Trotz des Potenzials bremsen derzeit laut Studie vor allem Netzinfrastruktur und Regulierung den Wandel. Netzanschlüsse für Großwärmepumpen oder Elektrodenkessel müssten um das Zwei- bis Fünffache ausgebaut werden, würden von überlasteten Netzbetreibern aber oft jahrelang verzögert. Netzentgelte orientierten sich zudem bislang an Anschlusskapazitäten statt am tatsächlichen Verbrauchsprofil. In der Folge werde Flexibilität nicht belohnt, sondern verteuert, heißt es in der Studie.
„Ohne grundlegende Reformen bei Strompreis, Netzausbau und Anreizstrukturen werden die notwendigen privaten Investitionen in klimafreundliche Prozesse ausbleiben“, sagte der Studienleiter beim Fraunhofer ISI, Michael Haendel. Für einen erfolgreichen Transformationspfad brauche es beschleunigte Netzanschlüsse mit Priorität für emissionsarme Technologien, neue Netzentgeltstrukturen, die Flexibilität honorierten, sowie Gesamtstrompreise auf dem Niveau von Erdgas. Bestehende KWK-Anlagen stufenweise zu hybriden Systemen umzubauen und Speicher gezielt zu nutzen, könnten Haendel zufolge die nächsten Schritte zur Dekarbonisierung der Ernährungsindustrie sein und dabei die Wettbewerbsfähigkeit der Branche sichern.
