Industrielle varmesystemer - hvor sikker er gasforsyningen?

Den forfærdelige stigning i energipriserne, frygten for, at Putin stopper forsyningerne, kravet om vedvarende energi for at bekæmpe klimaforandringerne - alt dette skaber i øjeblikket stor usikkerhed. Kan det stadig betale sig at investere i gasdrevne industrielle varmesystemer? Svaret på dette spørgsmål er vigtigt. For det afgør, hvor hurtigt erhvervslivet og industrien kan yde deres bidrag til energiomstillingen. Og hvor godt det vil være muligt at opfylde det fremtidige krav om klimabeskyttelse på en økonomisk fornuftig måde.

Forskellen mellem boliger og industribygninger er der, hvor misforståelserne begynder

Usikkerheden er stor. Er det overhovedet stadig værd at investere i gasdrevet halvarme? Tvivlen næres også af mediernes dækning. Forbundsøkonomiminister Robert Habeck ønsker f.eks. et forbud mod nye gasopvarmningssystemer ifølge en dristig erklæring¹⁾. Relevante detaljer bliver nogle gange overset. Det skyldes, at forbundsministeren også sagde, at "udfasningen" af gasopvarmningssystemer kun gælder for nye gasopvarmningssystemer til boliger (med en overgangsperiode på flere år), men udtrykkeligt ikke for gasdrevne industrielle opvarmningssystemer. På grund af deres drastiske energibesparelsespotentiale er infrarøde strålevarmere ofte den eneste fornuftige mulighed i produktions-, lager- og andre halbygninger for at opvarme de enorme rummængder fleksibelt, økonomisk og CO₂-besparende opvarmning.

Hvilke muligheder har industrien?

Hvis man nøje undersøger de muligheder, virksomhederne har, bliver det hurtigt klart: Ud over ideologiske overvejelser er der et klart billede, når det drejer sig om opvarmning af haller. Uanset om det er gas, elektricitet, olie eller brint: Alle energikilder er dyre. De højeste omkostninger er for elektricitet. Dette forværres af den til tider begrænsede tilgængelighed. Det gælder især for brint. Eksperter antager, at det vil tage yderligere omkring to årtier, før den grønne gas helt kan erstatte fossil metan.

Hvilke fakta sikrer en økonomisk beslutning

Virksomhedsledelse er af stor betydning, når man leder efter det rigtige industrielle varmesystem. Det skyldes, at alle kommercielle virksomheder er forpligtet til at tjene penge. Industrielle varmesystemer er langsigtede investeringer, hvis driftsomkostninger overstiger investeringen med en faktor på seks til 20 i løbet af livscyklussen, selv før eksplosionen i energiomkostningerne. En bæredygtig og økonomisk fornuftig beslutning til fordel for den ene eller den anden opvarmningsteknologi er derfor altid baseret på følgende spørgsmål:

• Hvordan adskiller de samlede omkostninger (forbrug, energi, investering) sig?
• Hvor fleksible er systemerne med hensyn til
  • Regulering,
  • Justeringer, f.eks. i tilfælde af ændret brug af haller,
  • Mulige anvendelser af forskellige energikilder (herunder vedvarende energi)?
• Hvordan passer opvarmningen præcist til hallens brugsprofil?

Når man besvarer disse spørgsmål, er det bedre ikke at lade sig lede af spekulationer. For det, industrien har brug for, er pålidelige økonomiske rammebetingelser og pålidelige fakta.

Hvorfor haller har brug for særlige varmesystemer

Haller er en bygningskategori i sig selv. De adskiller sig grundlæggende fra andre bygninger på grund af deres høje lofter, deres rumstørrelse og deres skiftende brugsprofiler. Kategoriseringen efter bygningstype bør derfor være som følger:

• Beboelsesbygning (= bygning i flere etager),
• Ikke-beboelsesbygninger i flere etager (f.eks. kontorbygninger, klinikker, børnehaver),
• Ikke-beboelsesbygninger i ikke-etagers konstruktion med rumhøjder > fire meter (= halbygninger).

Denne skelnen er relevant, når man skal vælge den rigtige opvarmningsteknologi og energikilde til haller. Etageejendomme som bolig- og kontorbygninger, børnehaver eller hospitaler med en frihøjde på omkring 2,50 meter er relativt nemme at opvarme. Haller med en loftshøjde på fire til 40 meter og et gulvareal på flere hundrede eller endda tusinde kvadratmeter er derimod en reel udfordring med hensyn til opvarmningsteknologi alene på grund af bygningsfysikken. Hvis du vil opvarme disse bygninger på en funktionel, økonomisk og økologisk fornuftig måde, skal du bruge Varmetyper specielt udviklet til haller.
Blandt de mest effektive af disse er moderne industrivarmere som infrarøde strålevarmere, der kører på naturgas, flydende gas eller biogas. Men disse moderne højeffektive teknologier har intet til fælles med gasvarmesystemer, der bruges i boliger eller på kontorer.

Hvor meget CO₂-reduktionspotentiale i industrielle varmesystemer

To procent af alle bygninger i Tyskland er ansvarlige for 15 procent af det bygningsrelaterede energiforbrug og den tilhørende udledning af drivhusgasser. Det er derfor værd at se nærmere på halbygninger. De spiller trods alt en nøglerolle for, om energiomstillingen bliver en succes. Her er fokus på at opgradere energieffektiviteten i eksisterende bygninger til de nuværende standarder for nybyggeri. De potentielle besparelser, der kan realiseres her, analyseres i den overordnede analyse af energieffektiviteten i halbygninger, forkortet GAEEH-undersøgelsen.³⁾ anslås til 59 til 89 milliarder kilowatttimer om året, omkring 6 til 14 procent af det samlede årlige energiforbrug Rumopvarmning! Besparelsespotentialet er fordelt nogenlunde 1:1 mellem system- og on-site-tiltag. I ét hug kunne omkring halvdelen af potentialet realiseres gennem (relativt billig) systemmodernisering alene - omkring 38 milliarder kWh energibesparelser p. a. (middelværdi). Det svarer til en årlig mængde på ca. otte millioner tons af drivhusgassen CO₂. De teknologier, hvormed disse besparelser kan opnås, har længe været tilgængelige og kan implementeres relativt nemt og omkostningseffektivt.

Hvilke varmesystemer industrien (ikke) har brug for

Varmepumper er i øjeblikket på mode i private husholdninger og andre bygninger i flere etager. I halbyggeriet giver deres anvendelse imidlertid mindre funktionel og økonomisk mening på grund af deres lave fleksibilitet og relativt høje investerings- og driftsomkostninger. I disse bygninger er decentrale, gasdrevne industrivarmere som f.eks. infrarøde mørkeradiatorer det nyeste inden for teknikken. Disse varmelegemer er moderne, højeffektive systemer og betragtes som den gyldne standard i industrielle, kommercielle og kommunale bygninger - både økonomisk og miljømæssigt. Det er der flere grunde til: Disse industrivarmere

• reducere energiforbruget med 30-70 procent på en bæredygtig måde⁴⁾
• giver hurtig afskrivning og store miljøfordele
• reagere hurtigt og præcist på skiftende varmebehov
• Kan tilpasses fleksibelt til ændringer i brugen
• kan drives variabelt med metan, grøn brint og/eller biogas
• skab et behageligt, jævnt og trækfrit arbejdsmiljø
• kan udvides med kondenserende kedelteknologi for at skabe hybridsystemer og endda digitale halvarmesystemer
• er ofte den eneste fornuftige løsning for eksisterende bygninger

Hvordan eksploderende energiomkostninger kan begrænses

Besparelsespotentialet for decentrale infrarøde mørke radiatorer i den industrielle opvarmningssektor ligger på mellem 30 og 70 procent. De er en meget effektiv løftestang til at reducere de stigende energiomkostninger. Rekordholderne i besparelsesdisciplinen omfatter digitaliserede infrarøde mørkeradiatorer, ideelt set i kombination med kondenserende kedelteknologi (hybridsystem). Disse systemer er specielt designet til de særlige rumdimensioner og anvendelsesforhold i haller. De kan implementeres meget enkelt, meget økonomisk og hurtigt. Det praktiske eksempel fra en maskinfabrik i Nordrhein-Westfalen viser, hvor interessant denne teknologi er for industri- og erhvervsvirksomheder.⁵⁾. Her kunne energiomkostningerne til opvarmning af de 6.300 kvadratmeter hal reduceres med omkring 65 procent: fra 71.500 euro om året til 25.000 euro. Baseret på de nuværende energipriser ville det betyde en omkostningsreduktion fra ca. 170.000 euro til ca. 83.300 euro - en besparelse på ca. 86.700 euro.⁶⁾.

Flydende, bio eller grøn - moderne industrielle varmesystemer kan bruge enhver gas

Decentrale infrarøde mørkeradiatorer har længe kunnet drives regenerativt, f.eks. med biogas. De nye generationer kan også køre på brint. Grøn gas gør det muligt at omstille økonomien på en klimavenlig måde og samtidig styrke Tyskland som teknologisk knudepunkt. Som "motoren i energiomstillingen" ses H2 i hele verden som en central byggesten til dekarbonisering af økonomien og dermed til opnåelse af klimamålene fra Paris. Grøn brint ses som den eneste måde at gøre visse industrielle processer klimavenlige på. Tyskland nyder godt af sit fremragende udviklede gasforsyningsnetværk og har sat sig ambitiøse mål som en del af sin nationale brintstrategi. Brint skal produceres af 100 procent vedvarende energi inden 2050.⁷⁾.
Det er dog klart, at omstillingen ikke vil ske fra den ene dag til den anden. Det vil tage noget tid, før grøn gas er tilgængelig i store nok mængder til fuldt ud at dække industriens efterspørgsel. Selv i overgangsperioden vil opvarmningsteknologier som infrarøde mørke radiatorer spille en vigtig rolle. De kan bruge brintblandinger med variable andele og dermed udligne den ustabile tilgængelighed af begge energikilder. Disse teknologier er allerede tilgængelige i dag, f.eks. KÜBLERs effektive infrarøde halopvarmningsteknologi.

Sådan sikrer Tyskland sin gasforsyning

Hvorfor der ikke er noget alternativ til gas til industrien

Tyskland er det fjerdestørste industricenter i verden efter USA, Kina og Japan. Med 31 procent er naturgas langt den vigtigste industrielle energikilde. Over syv millioner job i Tyskland afhænger af tilgængeligheden - og med over 30 procent af bruttonationalproduktet er det en meget vigtig del af vores velstand.⁸⁾.
Gas kan ikke erstattes på kort sigt uden at lamme vigtige produktionsprocesser, miste mange arbejdspladser, bringe den internationale konkurrenceevne i fare og risikere den sociale sikkerhed i landet. Der er ikke noget alternativ til naturgas til industrien på længere sigt. Det er politikere fra alle partier og lande enige om.

Sådan sikrer Tyskland sin gasforsyning

Gas er en alsidig og fleksibel energikilde, som ikke kun er vigtig for Tyskland som industricenter. Den høje effektivitet i gasanvendelser og den fremragende udviklede infrastruktur gør også denne kulstoffattige energikilde til en værdifuld vare. Derfor arbejder vi hårdt på at sikre gasforsyningen i Tyskland. Politikerne arbejder i flere retninger:

• Fremme energieffektivitet, dvs. bruge så lidt energi som muligt,
• Øg tilgængeligheden af LNG,
• Fyld gaslagertanke,
• Fremskynde grøn gas.

Disse tiltag bidrager til tre vigtige mål for BWMK. Politikerne ønsker at gøre Tyskland uafhængig af russiske energiforsyninger så hurtigt som muligt. Samtidig skal arbejdspladserne og vores teknologicenters internationale konkurrenceevne sikres. Og for det tredje skal dekarboniseringen af økonomien drives frem for at nå klimamålene fra Paris.

Betydelige fremskridt på vejen mod uafhængighed

Der er sket betydelige fremskridt på vejen mod et bredere grundlag for energiforsyningen i Tyskland. Afhængigheden af russisk gas og olie er faldet med omkring 20 procent i forhold til året før. For oliens vedkommende fra ca. 35 procent til 12 procent, og for gassens vedkommende fra ca. 55 procent til kun 35 procent. Endnu mere drastisk er importen af kul blevet reduceret fra 50 procent til 8 procent som følge af importforbuddet.⁹⁾.

Hvordan flydende gas giver stor forsyningssikkerhed

Planlægningen og realiseringen af nye LNG-terminaler boomer i hele Europa - både onshore og offshore. Lande som Frankrig, Italien og Spanien er langt foran os. Ud over mindre anlæg er der i øjeblikket 29 anlæg med relevant kapacitet i drift i Europa¹⁰⁾. Nu følger Tyskland trop på rekordtid. Pæleramningen til den første flydende LNG-terminal i Wilhelmshaven fandt sted i begyndelsen af maj. Tysklands "uafhængighedserklæring" fra Putins gas bliver bygget på rekordtid og skal efter planen tages i brug i slutningen af 2022. Flere terminaler vil følge hurtigt efter hinanden, f.eks. i Stade og Brunsbüttel, som følge af LNG-accelerationsloven, der blev vedtaget den 20. maj.

Hidtil er LNG blevet tilført det europæiske rørledningsnet ved terminalerne i Belgien og Holland og transporteret til Tyskland. LNG (flydende naturgas) er naturgas, der gøres flydende ved temperaturer på omkring -162 °C og derefter kun kræver en brøkdel af sin oprindelige volumen (1:600). Den store fordel ved LNG er, at den kan købes på stort set alle markeder i verden og transporteres med skib. LNG er den energikilde, der giver størst forsyningssikkerhed i overgangsperioden frem til storstilet brug af vedvarende energi.

Sådan fyldes gaslagertankene

Hvad angår gasforsyningssikkerheden, foretages der flere justeringer, herunder fyldningsgraden af de tyske gaslagre. De bliver i øjeblikket fyldt op trin for trin - til mindst 80 procent den 1. oktober og 90 procent den 1. november. Det svarer til en kapacitet på 229,5 terawatt-timer - nok til at dække omkring en fjerdedel af det årlige gasforbrug og få os gennem vinteren, selv hvis Rusland skulle lukke for gashanen.

Praktiske tips: Hvad eksperter anbefaler nu

Praktisk tip 1: Neutraliser hurtigt og effektivt prisstigninger på varmeenergi

Energipriserne er steget til nye højder i de seneste måneder. I maj kostede en megawatt-time (MWh) på den hollandske TTF-børs omkring ti til 20 gange så meget som for et år siden.¹¹⁾. Eksperter anbefaler at dæmpe disse enorme prisstigninger næste vinter:

• At lære at forstå opvarmningsteknologien i halbygninger med det formål at udnytte alle mulige håndtag til besparelser
• at reducere energiforbruget så hurtigt som muligt,
• at bruge økonomiske og fremtidssikrede teknologier,
• vedvarende energi.

Praktisk tip 2: Udnyt effektivitetspotentialet så hurtigt som muligt

På grund af deres størrelse og højt til loftet bruger halbygninger langt mere energi end f.eks. kontorbygninger eller andre etageejendomme, hvis de skal være varme om vinteren. Men alt for meget energi går ofte til spilde. Årsagerne til dette:

• forældet eller ineffektiv systemteknologi,
• Unøjagtig kontrol,
• Opvarmningen passer ikke til hallens brugsprofil,
• Andre vigtige potentielle besparelser, som f.eks. restvarme, bliver overset.

Specielle decentrale industriopvarmningssystemer med gasformige energikilder, der er udviklet til brug i halbygninger, giver ofte imponerende besparelser på 30-70 procent. Disse kan realiseres hurtigt, omkostningseffektivt og økonomisk.

Praktisk tip 3: Lad være med at jage vejret

Industrielle varmeapparater som infrarøde mørke radiatorer kan tilpasses meget fleksibelt til forskellige anvendelseskrav, uanset om de drives med fossile brændstoffer eller regenerativ energi. De opfylder derfor et andet vigtigt krav fra industrien, som kan have brug for at tilpasse sine processer spontant til dynamiske markedskrav. Infrarøde mørkeradiatorer har en hurtig opvarmningstid. Det betyder, at der kan køres ekstra skift med kort varsel, hvis det er nødvendigt. Desuden kan de enkelte zoner i hallen styres individuelt - der opvarmes kun i de områder, hvor der arbejdes.
Fleksibilitet er et af de vigtige punkter, hvor gasdrevne halvarmesystemer adskiller sig fra varmtvandsbaserede teknologier (f.eks. varmepumper). Varmepumper er nyttige i hjemmet eller på kontorer. Disse varmtvandsbaserede systemer kan næppe opfylde industriens dynamiske krav på grund af deres inerti. Derudover kræver de en enorm mængde plads enten under hallens loft eller i gulvet og begrænser også fleksibiliteten her. For eksempel når der skal opstilles maskiner eller ændres på brugen af hallen. Når først gulvvarmen er installeret, er det ikke længere muligt at bore i gulvet for at flytte eller geninstallere maskiner.

Praktisk tip 4: Optimer driften af dit industrielle varmesystem

Det mest økonomiske varmesystem er det, du ikke har brug for. Eksperter anbefaler derfor:

• Brug kun systemer med hurtig opvarmningstid og som er fleksible.
• Opvarm kun, hvor der virkelig er brug for højkvalitetsvarme til mennesker.
• Sænk i god tid temperaturen i de områder af hallen, hvor der ikke færdes folk.

I øvrigt: Intelligente varmestyringer med integrerede energistyringssystemer (f.eks. E.M.M.A. fra KÜBLER) skaber gennemsigtighed om de relevante parametre i din varmeproces og hjælper med automatisk at optimere varmedriften. Alene den optimerede drift af systemet giver potentielle besparelser på op til 20 procent.

Referencer

1) Kilde: https://www.report-k.de/wirtschaftsminister-habeck-will-verbot-neuer-gasheizungen/
2) Grundlag for prissammenligningen: Billigste tarif, løbetid 12 måneder.
Elektricitet, kommerciel gas: Verivox, mængde 100.000 kWh; fyringsolie: heizoel24.de, mængde 10.000 liter (ca. 10 kWh/l); træpiller: HeizPellets24.de, mængde: 20.000 kg (5 kWh/kg).
3) Undersøgelsen "Gesamtanalyse Energieeffizienz von Hallengebäuden" (ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden og University of Kassel, Department of Building Physics, 2009-2011) er baseret på følgende tal:

• Samlet energiforbrug til rumopvarmning i Tyskland: 625 milliarder kWh, heraf
• Andel af rumopvarmning i beboelsesejendomme (18 millioner): 428 milliarder kWh,
• Andel af rumopvarmning i indendørs bygninger (359.000 ud af 1,5 millioner erhvervsbygninger, bygget mellem 1960 og 2009): 116 milliarder kWh,
• Andel af rumopvarmning i andre bygninger end boliger (1,14 millioner): 81 milliarder kWh,

Renoveringspotentiale for halbygninger: 64 procent.
Dena Building Report 2022 beskæftiger sig ikke specifikt med halbygninger. Men både bygningsmassen og det klimakorrigerede varmeforbrug fortsatte med at stige i 2019.
4) Energibesparende halvarmesystemer fra KÜBLER sammenlignet med konventionelle enheder.
5) Energirenoveringsprojekt med H.Y.B.R.I.D. (mørke radiatorer, kondenserende kedelteknologi og digital styring fra KÜBLER GmbH Energiesparende Hallenheizungen, Ludwigshafen)
6) Beregningsgrundlag: oprindelig energipris i gas/olie-mix Ø ca. 0,05 Euro/kWh, aktuel energipris: Ø 0,13 Euro/kWh
7) https://www.pwc.de/de/energiewirtschaft/wasserstoff-ein-essentieller-baustein-der-energiewende/chance-zur-dekarbonisierung-gruener-wasserstoff-als-motor-der-energiewende.html?utm_source=google.com&utm_medium=cpc&utm_campaign=XM_trustintransformation_SV&utm_content=text&utm_term=gr%C3%BCner%20wasserstoff
8) https://www.zdf.de/nachrichten/wirtschaft/gasversorgung-energiesicherheit-deutschland-pipelines-russland-100.html
9) Handelsblatt 01/05/2022, https://www.handelsblatt.com/politik/international/import-deutschland-verringert-energieabhaengigkeit-von-russland/28293452.html
10) Kilde: Chemietechnik 25/02/2022, https://www.chemietechnik.de/energie-utilities/interaktive-karte-lng-terminals-in-europa-802.html
11) https://www.handelsblatt.com/politik/energiekrise-gaspreis-bricht-alle-rekorde-forderung-nach-preisdeckel/28139228.html

Download hele hvidbogen her: Industriel opvarmning - hvor sikker er gasforsyningen?