Renewable Energy Generation and Consumption in the Aggregate Sector

Klimawandelbedingte Wetterextreme bedrohen zunehmend das menschliche Leben und tägliche Güter, was die Notwendigkeit eines Fortschrittsnachweises für wirksame Gegenmaßnahmen erfordert (Rummukainen, 2012). Der Energy Transition Outlook 2023 zeigt signifikante, jedoch geografisch konzentrierte Investitionen in erneuerbare Energien und hebt hervor, dass zur Erreichung des 1,5°C-Ziels und zur Erreichung der CO2-Neutralität bis 2050 jährliche Investitionen erhöht werden müssen (IRENA, 2023b). Die Bergbauindustrie, ein bedeutender Energieverbraucher, spielt eine entscheidende Rolle in diesem Übergang, indem sie erheblich zur globalen Energienachfrage und zu den CO2-Emissionen, insbesondere in den Sektoren Eisen, Stahl und nichtmetallische Mineralien, beiträgt. Zur Erreichung des 1,5°C-Ziels ist eine jährliche Verbesserung der globalen Energieeffizienz um 2,8% erforderlich (IRENA, 2023b). Die Produktion von erneuerbarer Energie vor Ort bietet sowohl Effizienzgewinne als auch Kostensenkungen (Maennling and Toledano 2018). Diese Masterarbeit zielt darauf ab, die Notwendigkeit der Eigenstromerzeugung aus erneuerbaren Quellen in obertägigen Gewinnungsbetrieben hervorzuheben und den Anteil der erneuerbaren Energien am Gesamtenergieverbrauch zu erhöhen. Eine narrative Literaturrecherche, eine Datenanalyse des Energieverbrauchsprofils und eine Umfrage an Pilotstandorten wurden durchgeführt, um dies zu erreichen. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehören die Identifizierung wesentlicher Treiber und Barrieren für die Implementierung erneuerbarer Energien, wie z.B. regulatorische Rahmenbedingungen, Kostenüberlegungen und Umweltwirkungen. Die Analyse der Pilotstandorte zeigte unterschiedliche Energieverbrauchsmuster und hob das Potenzial für erhebliche Energieeffizienzverbesserungen hervor. Ein Decision-Making-Tool wurde entwickelt, um Bergbauunternehmen bei der Auswahl geeigneter erneuerbarer Energiesysteme zu unterstützen. Das Tool, das mit Daten von Pilotstandorten validiert wurde, berücksichtigt Faktoren wie Verfügbarkeit von Energiequellen, Investitionskapazitäten, Lastprofile und Personalkapazitäten. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Solar-PV und Windenergie die vielversprechendsten Optionen für den Bau- Rohstoffsektor sind, wobei Stromabnahmeverträge Unternehmen mit begrenztem Kapital Flexibilität bieten. Die Studie kommt zu dem Schluss, dass die Integration erneuerbarer Energien im Bau- Rohstoffsektor machbar und vorteilhaft ist, jedoch weitere Forschung erforderlich ist, um das Entscheidungswerkzeug auf unabhängige Projekte anzuwenden. Die wirtschaftliche und ökologische Bewertung der Integration einer PV-Anlage in den Bergbaubetrieb bestätigt deren finanzielle Rentabilität und Attraktivität, mit positiven langfristigen Renditen, die durch Cashflow-Analyse, NPV, IRR und IVAN angezeigt werden. Die Sensitivitätsanalyse unterstützt weiterhin diese robusten wirtschaftlichen Ergebnisse trotz Variationen bei den Schlüsselvariablen. Darüber hinaus reduziert die PV-Anlage den Energieverbrauch erheblich und erzielt erhebliche jährliche CO2-Einsparungen. Dieser doppelte Ansatz bestätigt die PV-Anlage als nachhaltige und profitable Lösung für den Bergbaubetrieb.