Knappe Ressourcen und der steigende Bedarf zur Senkung des Energieverbrauchs prägen zunehmend die Herausforderungen, vor denen die Feuerfestforschung steht. Am 20. März 2025 wurde ein neuer Meilenstein in der Entwicklung umweltfreundlicher Brenntechnologien erreicht: ein Mikrowellenplasmabrenner-Hybrid-Ofen mit einer thermischen Leistung von 100 Kilowatt wurde in Betrieb genommen. Diese Innovation wird im Rahmen des Projekts Hybrid-FIRE gefördert, das mit rund 2,2 Millionen Euro vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) unterstützt wird.
Professor Christos Aneziris von der TU Bergakademie Freiberg hebt die Notwendigkeit hervor, leistungsfähigere, material- und energieeffizientere Werkstoffe zu entwickeln. Die Forschung konzentriert sich darauf, elektrische Energie für innovative Mikrowellenplasmabrennertechnologien zu nutzen. Diese können sowohl allein als auch in Kombination mit anderen Hochtemperatur-Heizsystemen verwendet werden, um die umweltfreundlichen Brenntechnologien voranzutreiben.
Nachhaltige Energiestrategien in der Industrie
Die Industrie benötigt etwa 70% ihrer Energie in Form von Wärme, von der jedoch nur etwa 15% aus „grünen“ Technologien erzeugt werden. Der Großteil des Wärmebedarfs wird aktuell durch fossile Brennstoffe gedeckt, was erhebliche Mengen an Treibhausgasen, insbesondere CO2, verursacht. Der Fokus des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) liegt auf der Erforschung von Dekarbonisierungsoptionen, um CO2-Emissionen in verschiedenen Industriezweigen, wie der Papier- und Lebensmittelherstellung sowie der Aluminiumproduktion, zu reduzieren.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Forschung ist die Umwandlung bestehender Kohlekraftwerke in CO2-arme Energielieferanten, um die Klimaziele zu erreichen. Der Bedarf an neuen Technologien zur regenerativen Wärmebereitstellung für Industrieprozesse über 150 Grad Celsius wird zunehmend dringlich.
Ökonomische und soziale Herausforderungen
Die Herausforderungen der Industrie, insbesondere der mittelständischen Unternehmen, sind erheblich. Die gesetzlich geforderte Nachhaltigkeitsberichterstattung ist oft eine zusätzliche Belastung. Äußere Faktoren wie die Corona-Krise und geopolitische Spannungen, etwa durch den Ukraine-Krieg, haben die globalen Lieferketten stark beeinträchtigt. Im September 2024 sank die Industrieproduktion um 2,5% im Vergleich zum Vormonat und um 4,6% im Vergleich zum Vorjahresmonat.
Besonders betroffen sind energieintensive Branchen, die für 77% des industriellen Energieverbrauchs verantwortlich sind, jedoch nur 17% zur Bruttowertschöpfung beitragen. Die Automobilindustrie verzeichnete einen Rückgang von 7,8%, während der Maschinenbau sogar einen leichten Anstieg von 1,7% verzeichnen konnte. Der Druck auf Unternehmen, ihre Produktionsmethoden nachhaltiger zu gestalten, wächst.
Best Practices für nachhaltige Produktion
Um diesen Herausforderungen zu begegnen, müssen Unternehmen ihre Emissionen reduzieren und Ressourcen effizienter nutzen. Best Practices zur nachhaltigen Produktion umfassen:
- Energieeffizienz durch moderne Technologien.
- Kreislaufwirtschaft: Recycling und Wiederverwendung von Materialien.
- Verantwortungsvolle Lieferketten und nachhaltige Beschaffung.
- Technologische Innovation durch Industrie 4.0-Technologien.
- Mitarbeitereinbindung in Nachhaltigkeitsinitiativen.
Unternehmen, die diese nachhaltigen Praktiken umsetzen, können nicht nur ihre Wettbewerbsfähigkeit steigern, sondern auch langfristigen Erfolg sichern. Die Fortschritte im Bereich der Hochtemperaturtechnologien und die Integration erneuerbarer Energien in die Industrie sind entscheidende Schritte in eine nachhaltige Zukunft.
