Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Bewertung von Elektrifizierungstechnologien in der Grundstoff-Industrie
In Kürze
Im Projekt für TotalEnergies analysierte das Fraunhofer IPA, wie die Prozesswärmeerzeugung in Prozessanlagen elektrifiziert und dekarbonisiert werden kann. Dazu wurden Elektrifizierungsoptionen bewertet, technische Restriktionen identifiziert und Forschungsansätze zur Erweiterung der Einsatzbereiche entwickelt.
Für TotalEnergies, ein multinationales Unternehmen in der Energiebranche mit Aktivitäten in den Bereichen Öl, Gas und erneuerbare Energien, wurde untersucht, wie die Prozesswärmeerzeugung in Prozessanlagen elektrifiziert werden kann. Ziel der Untersuchung war es, den Stand der Technik zu ermitteln und anschließend die Elektrifizierungsoptionen anwendungsspezifisch zu bewerten, die optimale Option auszuwählen und Potenziale zur Erweiterung der Einsatzgrenzen aufzuzeigen.
Das Fraunhofer IPA führte eine umfassende Bewertung des Standes der Technik ausgewählter Elektrifizierungsoptionen für den Einsatz in der Industrie durch. Diese umfasste Literaturrecherchen, Patentanalysen und Unternehmensbefragungen. Dabei wurde der aktuelle Stand der Technik identifiziert, einschließlich technischer Restriktionen wie maximal bereitstellbarer Leistungen oder Temperaturniveaus, sowie deren Ursachen, beispielsweise Materialrestriktionen, die den Einsatz in den geplanten Anwendungsfällen einschränken. Darüber hinaus wurden potenzielle Forschungsfelder und Möglichkeiten ermittelt, mit denen sich die Einsatzbereiche der Elektrifizierungsoptionen über den aktuellen Stand der Technik hinaus erweitern lassen.
Eine Elektrifizierung und damit eine Dekarbonisierung ist mit den betrachteten Technologien für bestimmte Anwendungsfälle möglich. Mit steigender Prozessanforderung besteht weiterer Forschungs- bzw. Entwicklungsbedarf, um die kundenseitigen Anforderungen zu erfüllen. Insbesondere müssen hierfür Leistungsgrenzen angehoben und höhere Temperaturanforderungen bewältigt werden. Hierbei sind innovative Ansätze, beispielsweise aus der Materialwissenschaft von entscheidender Bedeutung, um eine breitere Anwendung in der petrochemischen Industrie zu ermöglichen.
Zitat des Kunden
„TotalEnergies betrachtet die Elektrifizierung als zentrales Element um sein Netto-Null-Emissionsziels bis 2050 zu erreichen. Es gibt jedoch noch erhebliche Herausforderungen. Das Fraunhofer IPA hat uns mit seiner Expertise bei der Technologiebewertung von Power-to-Heat-Lösungen unterstützt.“
— Julien Grand, R&D Engineer, TotalEnergies OneTech