Time Shift am Elektrolichtbogenofen

Zum Schutz der Stromnetze werden in Norddeutschland Windräder stillgelegt. Eine Lösung für dieses Problem ist, Verbräuche von Industrieprozessen in Peak-Zeiten zu verlagern. Das Flexibilisieren der el. Last eines Elektrolichtbogenofens ist aber aufgrund seines stochastischen Lastgangs komplex.

Die Schmelzleistung am Elektrolichtbogenofen im Stahlwerk der ArcelorMittal in Hamburg wurde mit Blick auf die stärker werdenden Schwankungen des Strommarkts flexibilisiert, sodass zukünftig eine Reaktion auf externe Signale umgesetzt werden kann.

Zukünftig, mit dem weiter sinkenden Anteil der thermischen Großkraftwerke an der Gesamtstromerzeugung wird ein Eingriff auf der Bedarfsseite immer wichtiger. Neben Speichern ist ein wesentlicher Baustein die Flexibilisierung von Verbrauchern.

Um die optimalen Arbeitspunkte für den lastflexiblen Betrieb des Elektrolichtbogenofens definieren zu können, wurden Berechnungen, umfassende Versuchskampagnen und anschließende Auswertungen vorgenommen. Diese unterschiedlichen Arbeitspunkte wurden in die Prozessautomatisierung implementiert, was den Einsatz der neuen Lastflexibilitäten als Reaktion auf externe Signale möglich macht.

Ausführender Partner ist die ArcelorMittal Hamburg GmbH.

Bei der Entwicklung neuer Produkte oder Anpassungen am regulatorischen Rahmen ist Teamwork verschiedenster Disziplinen gefragt. Dabei konnten mit dem Netzwerk aus dem Gesamtprojekt verschiedene Ansätze entwickelt werden, um diese Flexibilität bestmöglich in die Use Cases mit einzubringen.

Neue Arbeitspunkte wurden entwickelt sowie im Rahmen von Versuchskampagnen erprobt, sodass der lastflexible Betrieb des Elektrolichtbogenofens bestmöglich vorbereitet ist, um eine zeitweise Variation der Last von +/- 10 MW zu gewährleisten. Es wurde sich in verschiedenen Use Cases engagiert, um die Möglichkeiten dieser Flexibilität bestmöglich zu demonstrieren.

Perspektivisch wäre ein Einsatz dieser Lastflexibilisierung zur Bereitstellung von Regelenergie als Vermarktungsmöglichkeit wünschenswert, um u.a. Wirkungsgradverluste auszugleichen. Der derzeitige regulatorische Rahmen lässt einen solchen Anreiz jedoch nicht zu.

Diese Art der Flexibilisierung kann prinzipiell an allen Elektrolichtbogenöfen in der Stahlindustrie gehoben werden und bietet dadurch ein hohes Maß an Übertragbarkeit und damit volkswirtschaftliches Potential zur Stabilisierung des Stromsystems.