Eigenstromerzeugung in der Industrie

Eigenstromerzeugung in unternehmenseigenen Anlagen

Der produzierende Bereich der österreichischen Wirtschaft benötigte in den letzten Jahren etwa 40 bis 45 % des in Österreich genutzten Stroms. Durch Effizienzsteigerung der Produktion sinkt der spezifische Stromverbrauch der Industrie bezogen auf den Produktionsindex kontinuierlich.

Ein Teil des benötigten Stroms wird zudem in unternehmenseigenen Kraftwerken selbst erzeugt und direkt am Standort genutzt. Die Grafik zeigt die Entwicklung der in unternehmenseigenen Anlagen erzeugten Strommenge und die dafür eingesetzten Primärenergieträger.

Die produzierende Industrie Österreichs kann sich zu etwa 30 % selbst mit Strom versorgen, der Rest wird aus dem öffentlichen Stromnetz bezogen. Der Eigenversorgungsgrad ist je nach Branche stark unterschiedlich, bilanziell konnte sich die Papierindustrie 2022 zu etwa 65 % selbst mit Strom versorgen (Branchenbericht Austropapier 2022), die Voest Alpine AG am Standort Linz zu etwa 70 % (Umwelterklärung VOESTAlpine AG 2021).

Durch die Eigenstromproduktion werden das österreichische Stromnetz und die Kraftwerke im öffentlichen Stromnetz wesentlich entlastet. Durch die Schaffung entsprechender Rahmenbedingungen (z.B. vereinfachte Genehmigungsverfahren, wirtschaftliche Anreize) sollte die Eigenstromerzeugung forciert werden.

Die Industrie hat aufgrund des hohen spezifischen Stromverbrauchs und der unternehmenseigenen Kraftwerke ein hohes Flexibilitätspotenzial um die Stabilität des österreichischen Stromnetzes zu unterstützen, z.B. durch die Bereitstellung von Ausgleichsenergie und Regelreserve. Um dieses Potenzial zu heben, müssen einerseits die gesetzlichen Rahmenbedingungen angepasst, andererseits mit den Reservemärkten individuelle produktionsprozessbezogene Lösungen entwickelt werden.

Welche Primärenergieträger werden in unternehmenseigenen Anlagen zur Stromproduktion eingesetzt?

Der Anteil des fossil erzeugten Eigenstroms sinkt kontinuierlich, liegt aber immer noch etwas über 50 %. Während der Erdgaseinsatz aus wirtschaftlichen Gründen reduziert wurde, blieb der Einsatz von Kohle(-gasen) und Öl(-derivaten) im Wesentlichen gleich. Dies kommt daher, dass z.B. Voest Alpine AG und OMV AG im Produktionsprozess entstehende Begleitprodukte aus der Stahl- und Mineralölproduktion zur Stromerzeugung nutzen.

Die Verwendung von biogenen Rohstoffen und biogenen Nebenprodukten aus der Produktion (z.B. Rinde, Biolauge) zur Eigenstromerzeugung, überwiegend in der Papier- und Zellstoffindustrie und Holzindustrie, ist in den letzten Jahren um etwa 15 % gestiegen.

Während die Gesamterzeugung von Strom aus Wasserkraft mit witterungsbedingten Schwankungen in den letzten 10 Jahren etwa gleichgeblieben ist, ist die Eigenstromerzeugung aus Wasserkraft gegenüber 2010 um fast 50 % zurückgegangen. Die gesetzlich verordnete Umsetzung der Wasserrahmenrichtlinie, mangelnde Wirtschaftlichkeit von Revitalisierungen und langwierige Genehmigungsverfahren dürften die wesentlichen Faktoren für diesen Rückgang im Bereich der unternehmenseigenen Anlagen sein.

Die Eigenstromerzeugung aus Windkraft- und Photovoltaikanlagen nimmt in der Industrie rasant zu, derzeit sind die erzeugten Strommengen absolut gesehen jedoch noch gering und werden in den Energiebilanzen der Statistik Austria im Bereich von unternehmenseigenen Anlagen noch nicht erfasst.

Kraftwerke im produzierenden Bereich

Der Eigenstrom wird im produzierenden Bereich zu etwa 90 % in thermischen Kraftwerken erzeugt, davon wieder mehr als 60 % in Kraft-Wärmekopplungsanlagen. Thermische Kraftwerke ohne Wärmeauskopplung werden überwiegend in der Stahlindustrie und der Petrochemie eingesetzt. Kraft-Wärmekopplungsanlagen in der Holz-, Papier- und Zellstoffindustrie liefern 2020 auch überschüssige Wärme in Fernwärmenetze (2022 etwa 1.900 GWh laut Branchenbericht Austropapier 2023) und tragen so zur Dekarbonisierung der lokalen Raumwärmeversorgung bei.

Primärenergie Wärmekraftwerke zur Stromproduktion

Primärenergie Kraft-Wärmekopplungsanlagen

Dekarbonisierung des Stromverbrauchs im produzierenden Bereich

Im Jahr 2019 erreichte der Strombedarf mit etwa 28,2 TWh den bisher höchsten Wert. 2022 betrug der Strombedarf des produzierenden Bereichs etwa 27,2 TWh was etwa 43 % des gesamten in Österreich benötigten Stroms ausmachte.

Etwa 65 % dieses Stroms werden für Standmotoren benötigt, gefolgt von Beleuchtung/EDV und Prozesswärme mit Temperaturen höher als 200°C. 

Potenziale:

• Aus technologischer Sicht ist der Ersatz von Strom bei Standmotoren, Beleuchtung und EDV realistisch nicht durchführbar, die Verringerung des Strombedarfs ohne Reduktion der geforderten Qualitäten ist der Ansatz zur Reduktion des CO₂-Ausstoßes in diesem Bereich.
• Potenzial zur Reduktion des Strombedarfs bei Standmotoren haben u.a. weiter der Ersatz durch effizientere Motoren und die Optimierung des Betriebs von Antriebssystemen.
• Auch in den Bereichen Beleuchtung und EDV wird eine weitere Reduktion des Strombedarfs durch effiziente Technik und steuerungstechnische Optimierung im Vordergrund stehen.
• Bei Stromanwendungen zur Erzeugung von Raumklima und Warmwasser bieten sich als Alternativen Wärmepumpen (Nutzung eigener Niedertemperatur-Abwärme) und, wo möglich, Fernwärme an.
• Bei Prozesswärme unter 200°C (z.B. für Trocknung) werden am Markt Hochtemperatur-Wärmepumpen mit Austrittstemperaturen bis 150 °C angeboten.
• Der Ersatz von Strom zur Erzeugung von Prozesstemperaturen über 200°C wird technologisch die größte Herausforderung.

Einsatz elektrischer Energie im produzierenden Bereich

Die Statistik Austria fasst unter „produzierender Bereich“ folgende Branchen zusammen:

• Eisen- und Stahlerzeugung
• Chemie und  Petrochemie
• Nicht Eisen Metalle
• Steine und Erden, Glas
• Fahrzeugbau
• Maschinenbau
• Bergbau
• Nahrungs- und Genussmittel, Tabak
• Papier und Druck
• Holzverarbeitung