Einsatz von Batteriespeichern

Die Rohmahlung dient dazu, die wichtigsten Zementrohstoffe Kalkstein und Ton (bzw. ihr natürliches Gemisch Kalksteinmergel) zu zerkleinern. Das dabei entstandene Rohmehl wird anschließend in einem Ofen bei Temperaturen um 1.450°C zu so genanntem Zementklinker gebrannt. Dieser wiederum wird, nach Abkühlung und Lagerung in Silos, in Zementmühlen feingemahlen.⁷

Im Jahr 2020 waren in Deutschland 33 integrierte Zementwerke mit Rohmahlung und Klinkerbrennprozess sowie 21 Zementmahlwerke ohne eigene Klinkerproduktion in Betrieb.¹⁰ Ein integriertes Zementwerk verfügt über durchschnittlich 3,8 Zementmühlen sowie eine Rohmühle, ein Zementmahlwerk lediglich über 2,4 Zementmühlen. Dabei weist jede einzelne Mühle eine Leistungsaufnahme von rund 3 MW (Rohmühle) bzw. 2 MW (Zementmühle) auf. Rechnet man den Stromverbrauch für Ofen, Transport und sonstiges hinzu, ergibt sich ein mittlerer Jahresstromverbrauch von 90,7 GWh für ein integriertes Zementwerk bzw. 42,4 GWh für ein Zementmahlwerk (eigene Berechnung nach ⁹).

Zementwerke zählen damit zu den industriellen Großverbrauchern von elektrischem Strom, die das Stromnetz vor allem bei schwankendem Verbrauch in hohem Maße beanspruchen. Angesichts dessen hat der Gesetzgeber in der Stromnetzentgeltverordnung (StromNEV) Anreize für einen netzdienlichen Anlagenbetrieb geschaffen. Zu den hier geregelten Fällen zählt unter anderem die „intensive Netznutzung": Weist ein Großverbraucher einen jährlichen Strombedarf von über 10 GWh bei zugleich mindestens 7.000 Jahresbenutzungsstunden auf, so kann er sich demnach von bis zu 80 % der Netzentgelte befreien lassen, da das Stromnetz durch den gleichmäßigeren Verbrauch weniger belastet wird.^11,12

Die erste Bedingung für reduzierte Netzentgelte – einen Strombedarf von über 10 GWh – erfüllen Zementwerke mit Leichtigkeit, die zweite Bedingung allerdings nicht. Die mittlere Jahresbenutzung beläuft sich vielmehr auf rund 5.000 Stunden (eigene Berechnung sowie Abschätzung aus ⁹). Hier kommen Batteriespeicher ins Spiel. Mit ihrer Hilfe kann der Stromverbrauch des Zementwerks netzdienlich auf 7.000 Stunden oder mehr „verteilt" werden: Während der laufenden Produktion wird ein Teil des Strombedarfs auf dem Akku gedeckt, der in den Produktionspausen wieder neu aufgeladen wird.

Performance-Anforderungen

Der energieintensiven Zementindustrie kommt eine besondere Rolle bei der Verbesserung der Integrationsfähigkeit erneuerbarer Energien zu. Bis dato dominieren in der Diskussion technische Flexibilitätspotenziale, bei denen es darum geht, durch Abschaltung von Produktionsanlagen eine zeitliche Verlagerung der Energienachfrage zu erreichen.^9,13 Batteriespeicher haben das Potenzial, diese Flexibilitätsoptionen erheblich zu erweitern. Um Investitionssicherheit zu gewährleisten, müssen sie über eine ausgeprägte Langlebigkeit verfügen, die sich an der Laufzeit der Produktionsanlagen orientierten sollte.

Durch die schiere Größe der erforderlichen Speicher werden auch Anwendungsfälle einer Mehrfachnutzung ökonomisch interessant, die nur dann erschlossen werden können, wenn der Batteriespeicher gleichzeitig über eine hinreichende Schnellladefähigkeit verfügt.

Grundsätzlich sollten die verwendeten Energiespeicher auch hohen Nachhaltigkeitsstandards genügen – nicht zuletzt deshalb, weil dies in der politischen und öffentlichen Diskussion über die Energiewende zurecht eingefordert wird.