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28.03.2022 | Erdgas | Kompakt erklärt | Online-Artikel

Wofür die Industrie Erdgas braucht

verfasst von: Thomas Siebel

3:30 Min. Lesedauer

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Der größter Verbraucher von Erdgas in Deutschland ist die Industrie, für die Erdgas wiederum der wichtigste Energieträger ist. Genutzt wird das Gas vor allem für Prozesswärme, in eigenen Kraftwerken und als Grundstoff.

Die Industrie ist der bedeutendste Abnehmer für Erdgas in Deutschland. Nach Angaben des Bundesverbands der Energie- und Wasserwirtschaft (BDEW) entfielen im Jahr 2020 36 % des gesamten Erdgasabsatzes auf die Industrie, die damit mehr Erdgas verbrauchte als die privaten Haushalte mit 31 %. Die Stromversorgung mit Erdgas machte dagegen nur 14 % des Absatzes aus.

Erdgas ist zugleich der wichtigste Energieträger für die Industrie in Deutschland. Circa 31 % des gesamten Energieverbrauchs der Industrie im Jahr 2020 entfielen laut Statistischem Bundesamt auf Erdgas beziehungsweise Erdölgas. Strom als zweitwichtigste Energieform kam nur auf knapp 21 %.

Nach Darstellung des Gas- und Wärmeinstituts in Essen gibt es mehrere Gründe, warum sich Erdgas für industrielle Anwendungen zum wichtigsten Energieträger entwickelt hat:

  • Bislang war Erdgas auch in größeren Mengen leicht zugänglich, nicht zuletzt aufgrund der hochentwickelten Transport- und Verteilnetzstruktur in Deutschland und in der EU.
  • Die Versorgungssicherheit in Deutschland war bislang hoch.
  • Erdgas lässt sich sehr gut dosieren, wodurch sich Verbrennungsprozesse gut regeln lassen.
  • Die Verbrennung von Erdgas ist gegenüber anderen fossilen Brennstoffen vergleichsweise sauber, da sie unter anderem weniger CO2 und nur geringe Mengen an Stickoxiden erzeugt.

Prozesse bei über 500 °C mit größtem Erdgasverbrauch

Die wichtigste Anwendungen von Erdgas in der Industrie ist die Erzeugung von Prozesswärme, auf die nach Angaben des Verbands Zukunft Gas 55 % des eingesetzten Erdgases entfällt. Heizöl, Koks und elektrische Energie sind in der industriellen Wärmeerzeugung vergleichsweise weniger bedeutend. 20 % des Erdgas‘ in der Industrie werden in der Eigenstromerzeugung in den Unternehmen verbraucht; die Industrie erzeugt etwa die Hälfte des eigenen Strombedarfs in produktionsnahen Kraftwerken. 11 % des Erdgases werden stofflich genutzt, vor allem für die Herstellung von Ammoniak, Wasserstoff oder Methanol, die wiederum wichtige Grundstoffe für die Produktion von Dünger, Diesel oder diverser Kunststoffe sind. Die Erzeugung von Raumwärme (7 %), mechanischer Energie (2 %) und Warmwasser (1 %) spielt dagegen eine kleinere Rolle.

Insgesamt verbrauchte die Industrie nach Angaben des Bundesverbands der Deutschen Industrie (BDI) im Jahr 2019 519 TWh an Wärmeenergie. Mit 303 TWh der entfiel der größte Teil auf Prozesse im Hochtemperaturbereich von mehr als 500 °C, wie sie allen voran in Metallerzeugung, bei der Verarbeitung von Steinen und Erden und in der Grundstoffchemie benötigt werden. Geringer waren die Wärmebedarfe im Mitteltemperaturbereich zwischen 130 und 500 °C (169 TWh) und im Niedertemperaturbereich unter 130 °C (46 TWh).

Großverbraucher Grundstoffchemie, Metall-, Glas- und Keramikindustrie

Die Sektoren mit dem höchsten Erdgasverbrauch sind die Grundstoffchemie, die Roheisen-, Stahl und NE-Metallerzeugung, die Nahrungsmittel- und Tabakherstellung, die Papierindustrie und die Glas- und Keramikindustrie.

Die wichtigsten Techniken zur Erzeugung von Prozesswärme beschreibt Martin Dehli im Kapitel Energieeffizienter Einsatz industrieller und gewerblicher Wärmeversorgungssysteme des Buchs Energieeffizienz in Industrie, Dienstleistung und Gewerbe. Kesselanlagen zur Dampf- und Heißwassererzeugung decken dabei etwa 40 % des industriellen Bedarfs an Prozess-, Raum- und Wasserwärme. Brennöfen und Schmelzöfen werden dagegen für thermische Prozesse wie das Brennen, Schmelzen und Erwärmen, aber auch für Guss- und Verformungsverfahren, für die Wärmebehandlung und bei Sinter- und Kalzinierungsprozessen gebraucht.

20 % der Prozesswärme durch Effizienzmaßnahmen einsparbar

Nach Einschätzung Dehlis lässt sich die Energieeffizienz in der Bereitstellung und Anwendung von Wärme in vielen Betrieben erheblich steigern. 70 bis 80 % der feuerungstechnischen Anlagen in Deutschland seien älter als zehn Jahre und entsprächen nicht mehr in jeder Hinsicht dem heutigen Stand der Technik. Über alle industrielle Anwendungsfelder in Deutschland hinweg sieht er ein Gesamteinsparpotenzial von jährlich fast 360 PJ beziehungsweise fast 100 TWh, was knapp 20 % des derzeitigen Verbrauchs entspricht.

Als Maßnahmen zur Erhöhung der Energieeffizienz nennt Dehli im Fall von Kesselanlagen Wärmerückgewinnungstechniken, optimierte Brenner- und Kesseltechnik, die bedarfsgerechte Steuerung und Regelung der Verbrennungsprozesse sowie eine verbesserte Wärmedämmung. Für Brennöfen schlägt er den Einbau energieeffizienter Brenner, Verbrennungsverfahren mit Sauerstoff, eine optimierte Steuerung, bessere Wärmedämmung und die Nutzung von Abwärme vor.

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