Antora Energy: Saubere Lösung zur Dekarbonisierung von Industrieabwärme

Cleantech-Unternehmen Antora Energy erhitzt Blöcke mit überschüssiger Energie auf 1.800 Grad Celsius.

Das Cleantech-Unternehmen Antora Energy hat eine bahnbrechende Technologie entwickelt, die sich ähnlich wie ein Toaster verhält – allerdings mit der Fähigkeit, Temperaturen von über 1.800 Grad Celsius zu erreichen und dabei riesige Blöcke statt Brot zu erwärmen. Diese thermische Batterie, wie sie von Antora Energy bezeichnet wird, befindet sich derzeit in einem Pilotprojekt. Das Cleantech-Startup hat das Ziel, den Industriebereich ohne erhöhte Kosten zu transformieren.

Ein Drittel der in den USA verbrauchten Energie wird für die Beheizung in Fabriken verwendet, sei es mit Erdgas für Kessel in Brauereien oder mit Kohle in Stahlöfen. Früher war eine problemlose Umstellung auf erneuerbare Energien in der Industrie schwierig, unter anderem weil Solar- und Windenergie nicht kontinuierlich verfügbar sind.

„Industrielle Prozesse müssen rund um die Uhr laufen“, erklärt Andrew Ponec, Mitbegründer und CEO von Antora Energy. „Dies liegt zum einen an den Prozessanforderungen – manche Prozesse können nicht einfach ein- und ausgeschaltet werden – und zum anderen an wirtschaftlichen Gründen. Der Bau einer riesigen Fabrikanlage ist sehr kostspielig, daher muss sie rund um die Uhr betrieben werden, um die Investition rentabel zu machen.“

Die thermische Batterie wurde entwickelt, um diese Energie kostengünstig zu speichern. Strom aus Solar- oder Windparks wird verwendet, um große Blöcke aus Kohlenstoff (auch bekannt als Graphit, das gleiche Material wie in Bleistiften) zu erhitzen. Da diese Blöcke bereits in der Industrie für andere Zwecke weit verbreitet und günstig sind, stellt ihre Verwendung eine kostengünstige Lösung dar.

Die Blöcke werden in einem isolierten Behälter aufbewahrt und erreichen dabei extrem hohe Temperaturen. Bei Bedarf wird die Wärme an die industrielle Ausrüstung abgegeben. Eine Anlage kann zwischen 10 und 100 Einheiten umfassen, die jeweils so groß wie ein Seecontainer sind und Blöcke mit etwa einem Meter Länge enthalten.

Antora Energy nutzt überschüssige Solarenergie

Durch den Einsatz an Standorten, an denen bereits überschüssige erneuerbare Elektrizität vorhanden ist, kann Antora Energy diese Energie nutzen, wenn sie am kostengünstigsten ist. In Kalifornien beispielsweise wird tagsüber oft so viel Solarenergie erzeugt, dass die Netzbetreiber sie häufig drosseln müssen. Im Mittleren Westen gibt es oft verfügbare Windenergie. Durch die Kombination von günstigen Materialien und dem richtigen Timing ist das System wettbewerbsfähig gegenüber den günstigen fossilen Brennstoffen, die derzeit von der Industrie verwendet werden.

„In Bereichen, in denen kostengünstige erneuerbare Energien verfügbar sind, konkurrieren wir direkt mit fossilen Brennstoffen. Unsere Kunden entscheiden sich nicht nur aus ökologischen Gründen für uns – obwohl dies oft der Fall ist – sondern vor allem, weil es für sie wirtschaftlich vorteilhaft ist“, erklärt Ponec. Das Wegfallen des „grünen Premiums“, der oft mit neuen Klimaschutztechnologien verbunden ist, war ein zentrales Anliegen bei der Entwicklung des Systems.

Den Gründern des Cleantech-Unternehmens war bewusst, dass die Fabriken einen finanziellen Anreiz benötigen, um schnell auf die neue Technologie umzusteigen und das System rasch skalieren zu können.

Test in einem Heizkraftwerk

Derzeit wird die Batterie in einem Heizkraftwerk im Central Valley in Kalifornien getestet. Der Pilotversuch hat gezeigt, dass die Blöcke Temperaturen von über 1.800 Grad Celsius erreichen können. Diese hohe Temperatur ermöglicht die Anwendung in nahezu allen industriellen Prozessen. „Etwa 99% der industriellen Wärmebedarfe lassen sich mit einem System, das solche hohen Temperaturen erreicht, abdecken“, so Ponec.

Die Produktion der thermischen Batterien soll im nächsten Jahr beginnen, und das Unternehmen plant eine breite Markteinführung ab 2025. In Europa gibt es mit EnergyNest ein Cleantech-Unternehmen, das eine ähnliche Technologie hat – und bereits kommerzielle Projekte realisiert.

Parallel dazu arbeitet Antora Energy an einer weiteren Version der Technologie, die die Wärme wieder in Strom umwandeln kann, um andere industrielle Prozesse anzutreiben. Dieses Design verwendet photovoltaische Panele, ähnlich wie Solarmodule, aber anstatt Sonnenlicht nutzt es das intensive Leuchten der erhitzten Blöcke.

Neben Antora Energy entwickeln auch andere Start-ups thermische Batterien für die Industrie, darunter auch Rondo Energy, das die weltweit größte Batteriefabrik für diesen Zweck hochskalieren möchte. Eine sinnvolle Politikgestaltung könnte dazu beitragen, dass diese Technologie schneller wächst.

„Ohne eine kluge Politik wird dies nicht in angemessener Zeit von selbst geschehen“, betont Jeffrey Rissman, Senior Director bei Energy Innovation, einer Denkfabrik für Energie und Klima. Der Inflation Reduction Act bietet Steuergutschriften für die Technologie an und Regierungen können in vielerlei Hinsicht unterstützen, einschließlich Beschaffungsprogrammen, die Lieferanten (wie Unternehmen, die Zement für Straßen oder Gebäude bereitstellen) zum Einsatz dieser Technologie verpflichten.

Lösungen zur Bewältigung des Klimawandels wie Elektrofahrzeuge oder Solarmodule haben viel Aufmerksamkeit erhalten, aber es ist genauso wichtig, sich mit der Abwärme in Fabriken auseinanderzusetzen, betont Rissman. „Wir können kein stabiles Klima erreichen, ohne die Emissionen aus der Industrie zu reduzieren“, so seine Schlussfolgerung.