Solarstrom für die Industrie: Fraunhofer IOSB-AST bewertet Wirtschaftlichkeit für Stahlwerk Thüringen GmbH

Ilmenau/Unterwellenborn, 16.06.2026: Das Fraunhofer IOSB-AST hat für die Stahlwerk Thüringen GmbH (SWT) die Wirtschaftlichkeit eines langfristigen Strombezugs aus einem Solarpark analysiert. Im Fokus stand die Frage, ab welchem Grenzpreis sich der langfristige Bezug von PV-Strom über ein Pay-as-produced Power Purchase Agreement (PPA) für das energieintensive Unternehmen wirtschaftlich rechnet. Die Analyse liefert dem Stahlwerk eine fundierte Grundlage für die weiteren Verhandlungen und macht deutlich, welchen Beitrag erneuerbare Energien an einer kostengünstigen Energieversorgung von Industrieunternehmen leisten können.

Langfristige Preisstabilität als Wettbewerbsfaktor

Für energieintensive Industrien wie die Stahlproduktion sind Energiebezugskosten ein entscheidender Wettbewerbsfaktor. Volatile Spotmarktpreise, geopolitische Unsicherheiten und regulatorische Veränderungen erschweren die langfristige Kostenplanung erheblich. Power Purchase Agreements (PPA) – langfristige Stromlieferverträge direkt mit Erzeugern erneuerbarer Energien – bieten hier einen vielversprechenden Ansatz: Sie ermöglichen planbare Bezugskosten über Laufzeiten von 15 Jahren oder mehr und entkoppeln Industrieunternehmen teilweise von kurzfristigen Marktpreisschwankungen.  

Besondere Herausforderungen im Industrieumfeld

Die Bewertung eines PPA für ein Stahlwerk stellt besondere Anforderungen an die Analyse. Der Lastgang des Stahlwerk Thüringen ist hochvolatil und kann im Minutenbereich um bis zu 60 MW schwanken. Innerhalb eines 15-minütigen Abrechnungsintervalls kann es daher sowohl zu Strombezug als auch zu Rückspeisung kommen. Gleichzeitig ist die Marktentwicklung über eine langjährige Vertragslaufzeit mit erheblichen Unsicherheiten behaftet. „Die Kombination aus hochvolatilen Lastgängen eines Elektrostahlwerks und der Langfristigkeit eines PPA erfordert eine Analysemethodik, die sowohl zeitlich hochaufgelöst als auch Szenarien basiert arbeitet. Nur so lässt sich ein belastbarer Grenzpreis ermitteln", sagt Steffi Naumann, Gruppenleiterin am Fraunhofer IOSB-AST.  

Innovative Simulationsmethodik für minutengenaue PV-Erzeugung

Eine methodische Herausforderung bestand darin, die PV-Erzeugung in minütlicher Auflösung zu simulieren. Nur so lässt sich die Wechselwirkung mit dem volatilen Lastgang des Stahlwerks realistisch abbilden. Da Globalstrahlungsdaten in der Regel nur in 10-minütiger Auflösung vorliegen, entwickelte das Fraunhofer IOSB-AST ein neuartiges Verfahren: Auf Basis eines entfernten Strahlungsobservatoriums wird die minütliche Stochastik hinter den 10-Minuten-Messwerten ermittelt und auf die lokalen Witterungsbedingungen übertragen. So entsteht eine realitätsnahe Interpolation und belastbare Simulation der tatsächlichen Einspeisecharakteristik.  

Szenarienbasierte Bewertung und robuste Empfehlung

In enger Zusammenarbeit mit dem Stahlwerk Thüringen hat das Fraunhofer IOSB-AST verschiedene Zukunftsszenarien entwickelt und in einer umfassenden Sensitivitätsanalyse untersucht. Diese wurden in einem interaktiven Dashboard für alle Szenarien und Sensitivitäten aufbereitet. Im Fokus stand dabei der Grenzkostenpreis, ab dem sich das PPA für das Stahlwerk wirtschaftlich lohnt. Über eine gemeinsam erarbeitete Bewertungsmatrix wurden die Eintrittswahrscheinlichkeiten der verschiedenen Szenarien gewichtet, um einen finalen und robusten Grenzpreis zu bestimmen. Die Analyse ergab je nach Szenario Grenzkostenpreise zwischen 20 und 70 €/MWh. Durch die Gewichtung der Szenarien konnte schließlich ein finaler Grenzkostenpreis für das Stahlwerk Thüringen ermittelt werden.  

„Die Analyse bietet eine fundierte Entscheidungsgrundlage für die zukünftige Energiebeschaffung am Standort. PPAs bieten zwar Planungssicherheit, zeigen aber gleichzeitig auch ein Risiko aufgrund der sehr unvorhersehbaren Entwicklung der Energiepreise über die lange Laufzeit.  Durch die wissenschaftliche Betrachtungsweise konnten solide Ergebnisse für die zukünftige Entwicklung am extrem volatilen Energiemarkt gefunden werden“, so Frank Wagner, Leiter Produktion im Stahlwerk Thüringen.  

Risikomanagement und Batteriespeicher

Als größtes wirtschaftliches Risiko für das Stahlwerk identifizierte die Analyse negative Strompreise. Eine vertragliche Klausel zur Abschaltung und Nicht-Vergütung des PV-Stroms in Zeiten negativer Preise würde dem Stahlwerk Thüringen erhebliches Risiko nehmen. Darüber hinaus wurde die Wirtschaftlichkeit eines Batteriespeichers untersucht. Das Ergebnis: Unter der Annahme einer mindestens gleichbleibenden Volatilität am Spotmarkt lohnt sich ein Batteriespeicher – allerdings nicht primär durch Eigenverbrauchserhöhung des PV-Stroms, sondern auch durch Arbitragegeschäfte am Spotmarkt. Ein Speicher wäre damit auch unabhängig vom PPA wirtschaftlich sinnvoll.  

Lösungen rund um Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen im Energiemarkt zeigt das Fraunhofer IOSB-AST auch auf der Leitmesse „The smarter E 2026“ vom 23.06. – 25.06.2026 auf dem Thüringer Gemeinschaftsstand der LEG Thüringen in Halle B2, Stand 260 auf der Messe München.  

Kontakt: Fraunhofer IOSB-AST: Presse und Kommunikation, Martin Käßler,
Telefon: +49 3677 461-128, E-Mail: martin.kaessler@iosb-ast.fraunhofer.de  

Über das Stahlwerk Thüringen GmbH
Die Stahlwerk Thüringen GmbH produziert Profilstahl diverser Stahlsorten nach europäischen und internationalen Normen (HE-, IPE, UPE-, UPN-Profile sowie Stahlschwellen). Aus Stahlschrott werden über die Elektrolichtbogenroute endabmessungsnahe Halbzeuge vergossen und anschließend in einem angeschlossenen Warmwalzwerk zu Profilen ausgewalzt. Die Produkte werden weltweit verkauft.
Das Stahlwerk Thüringen hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2040 klimaneutral Stahl herzustellen und setzt daher auf ein umfangreiches Portfolio an innovativen Maßnahmen, um erneuerbare Energien in seinen Prozessen möglichst effizient einsetzen zu können. Mehr Informationen zum Unternehmen und seinen Produkten finden Sie unter
https://www.stahlwerk-thueringen.de/  

Über das Fraunhofer IOSB-AST
Das Fraunhofer IOSB-AST ist Teil der Fraunhofer-Gesellschaft, der weltweit führenden Organisation für angewandte Forschung. Mit dem Fokus Angewandte Systemtechnik (AST) werden Lösungen entwickelt, die kritische cyber-physische Infrastrukturen effizient, resilient und nachhaltig machen. Forschungsschwerpunkte sind Kognitive Energiesysteme und Energiemanagement, Eingebettete Intelligente Systeme und Unterwasserrobotik.
Das Institut arbeitet anwendungsnah in den Ingenieurwissenschaften – insbesondere Elektrotechnik, Informations- und Kommunikationstechnologie sowie technischer Kybernetik – und überführt seine Ergebnisse in marktreife Systemlösungen für Wirtschaft und öffentliche Hand.