Energiedatenmanagement in der Aluminiumindustrie

14.500 Kilowattstunden pro Tonne: Wo liegt in der Aluminiumproduktion noch Spielraum?

Wenn sich der Energiebedarf kaum noch senken lässt, entscheidet die Planung über Kosten und Wettbewerbsfähigkeit.

Rund 14.500 Kilowattstunden Strom stecken in einer einzigen Tonne Primäraluminium. Das entspricht dem Jahresverbrauch von mehr als drei Vier-Personen-Haushalten.

Und dieser Bedarf lässt sich nicht beliebig senken. Primäraluminium, also Aluminium, das direkt aus dem Rohstoff Bauxit gewonnen wird und nicht aus Schrott, entsteht durch Schmelzflusselektrolyse: Unter hohem Stromeinsatz wird Aluminiumoxid in metallisches Aluminium umgewandelt – rund um die Uhr. Das International Aluminium Institute zählt die Stromversorgung entsprechend zu den zentralen Größen der Primärproduktion. Auch Umschmelzen, Gießen und Walzen brauchen hohe Temperaturen und stabile Prozesse.

Gleichzeitig wächst der Druck von außen: hohe Energie- und Rohstoffkosten, internationaler Wettbewerb und steigende Anforderungen an Dekarbonisierung, Kreislaufwirtschaft und CO₂-Transparenz.

Die entscheidende Frage lautet deshalb: Wie lässt sich die Energie, die die Produktion zwingend braucht, so gezielt einsetzen, dass Verbrauch und Kosten sinken?

Eine Branche unter Druck

Effizienz ist in der Aluminiumindustrie schon lange ein bedeutendes Thema. Laut Umweltbundesamt ist der Energieverbrauch der Nichteisenmetallindustrie seit Mitte der 1990er-Jahre durch Prozessoptimierungen und Wärmenutzung bereits deutlich gesunken. Die leicht zu realisierenden Potenziale wurden vielerorts bereits gehoben.

Gleichzeitig bleibt das wirtschaftliche Umfeld angespannt. Nach dem aktuellen Konjunkturbericht von Aluminium Deutschland sank die Herstellung von Aluminiumhalbzeugen im ersten Halbjahr 2026 um zwei Prozent auf knapp 1,15 Millionen Tonnen. Auch das Recycling ging insgesamt um zwei Prozent auf rund 1,36 Millionen Tonnen zurück. Schwache Nachfrage, hohe Standort- und Inputkosten sowie angespannte Rohstoffmärkte prägen das Bild.

Wenn Absatz und Margen unter Druck stehen, wird jede Kilowattstunde zur Kostenfrage – im Walzwerk ebenso wie in der Gießerei oder beim Recycler.

Recycling und Technik: wichtige Hebel mit Grenzen

Der größte Hebel für einen geringeren Energiebedarf liegt im Recycling. Aluminium lässt sich immer wieder einschmelzen. Gegenüber der Primärproduktion spart die Herstellung aus Sekundärrohstoffen laut Umweltbundesamt rund 95 Prozent Energie – mit direkter Wirkung auf die CO₂-Bilanz.

Doch Recycling kann die Primärproduktion nicht vollständig ersetzen. Die Verfügbarkeit geeigneter Schrotte, unterschiedliche Legierungen und hohe Qualitätsanforderungen setzen Grenzen.

Auch technisch wird weiter optimiert: Effizientere Anlagen und Verfahren, eine bessere Wärmenutzung und geringere Verluste bei der Stromübertragung senken den Energiebedarf einzelner Prozesse.

Selbst mit solchen Maßnahmen bleibt der Energiebedarf hoch. Damit rückt eine zweite Ebene in den Fokus: der vorausschauende Umgang mit der Energie, die weiterhin benötigt wird.

Effizienz heißt auch: zur richtigen Zeit am richtigen Ort

Ein Gesamtwert zeigt, wie viel Energie ein Standort verbraucht. Er zeigt nicht, welche Anlagen den Verbrauch verursachen, wann Lastspitzen entstehen und welche Prozesse überhaupt Spielraum bieten.

Dazu kommt die zeitliche Dimension. Strompreise schwanken im Tagesverlauf, Eigenerzeugung aus erneuerbaren Energien steht nicht jederzeit zur Verfügung. Während die Elektrolyse kontinuierlich laufen muss, lassen sich etwa Warmhalteöfen, Druckluft, Kühlung oder Speicher innerhalb betrieblicher Grenzen anders fahren oder zeitlich verschieben.

Um diese Spielräume zu nutzen, müssen Unternehmen ihren Energieeinsatz genauer kennen als bisher. Dazu gehört zu wissen, welche Anlagen den größten Anteil am Verbrauch haben und wann und wodurch Lastspitzen entstehen. Ebenso wichtig ist die Unterscheidung, welche Prozesse kontinuierlich laufen müssen und welche sich zeitlich verschieben lassen. Und schließlich stellt sich die Frage: Wie wirken sich schwankende Strompreise auf Ihre Kosten pro Tonne aus?

Energieeffizienz bedeutet, den Energieeinsatz besser auf Produktion, Verfügbarkeit und Kosten abzustimmen.

Die Daten sind da, nur der Zusammenhang fehlt

In einem Aluminiumwerk entstehen bereits zahlreiche Daten. Energiezähler liefern Verbrauchswerte, Maschinen erfassen Betriebszustände, ERP- und MES-Systeme enthalten Produktionspläne, Aufträge und Mengen. Hinzu kommen Energiepreise, Wetterdaten und Informationen zu Eigenerzeugung und Speichern.

In den meisten Werken sind die nötigen Daten bereits vorhanden. Der entscheidende Schritt liegt darin, sie miteinander zu verknüpfen (mehr dazu im Beitrag „Energiedaten: Warum ‚erfasst‘ noch lange nicht ‚verfügbar‘ bedeutet“).

Ein Energiezähler zeigt, dass der Verbrauch gestiegen ist. Erst mit Produktionsdaten wird erkennbar, welcher Prozess dafür verantwortlich war. Erst mit Preisdaten wird sichtbar, was es gekostet hat. Und erst der Vergleich über längere Zeiträume zeigt, ob es sich um ein normales Muster handelt oder um einen Ansatzpunkt für Optimierung.

Wie empAI ansetzt

empAI ist eine KI-Plattform für energieintensive Produktionen. Sie führt Energie-, Produktions-, Markt- und Umgebungsdaten aus Sensorik, Smart Metern, ERP, MES, Wetterdiensten und Energiemärkten in digitalen Zwillingen zusammen. Auf dieser Grundlage lassen sich Zusammenhänge analysieren, Entwicklungen prognostizieren und Szenarien vergleichen.

Für die Aluminiumindustrie ergeben sich daraus fünf Anwendungsfelder:

1. Energieverbrauch bis auf Anlagenebene verstehen
Statt nur den Gesamtverbrauch eines Standorts zu betrachten, verknüpft empAI Energie- und Produktionsdaten. So sehen Sie, welche Bereiche, Anlagen oder Prozesse wann welchen Anteil am Energiebedarf haben, und können Effizienzmaßnahmen gezielt ansetzen und ihre Wirkung überprüfen.

2. Verbrauch und Energiepreise vorausschauen
Die KI-Prognoseschicht von empAI betrachtet Verbrauch, Eigenerzeugung und Marktdaten gemeinsam. So schätzen Sie Ihren Energiebedarf früher ein und verbinden ihn mit der Entwicklung am Energiemarkt. Bei einem hohen Grundbedarf ist schon eine bessere Planbarkeit wirtschaftlich relevant.

3. Lastspitzen und Flexibilität realistisch bewerten
empAI wertet Energie- und Produktionsdaten gemeinsam aus, macht kritische Verbraucher sichtbar und erkennt Lastspitzen frühzeitig. Dabei geht es nicht darum, möglichst viele Prozesse zu verschieben, sondern die tatsächlich vorhandene Flexibilität zu finden, etwa bei Öfen oder Speichern.

4. Maßnahmen vor der Umsetzung durchspielen
Was passiert mit Verbrauch und Kosten, wenn ein Produktionszeitraum verschoben wird? Was bringt ein zusätzlicher Speicher? Wie verändert sich der Eigenverbrauch bei einer anderen Fahrweise? Mit Was-wäre-wenn-Szenarien bewerten Sie Optionen zuerst im digitalen Modell, bevor Sie in sensible Produktionsprozesse eingreifen.

5. Energie und CO₂ gemeinsam betrachten
In der Aluminiumindustrie hängen Energiequelle und CO₂-Bilanz eng zusammen: Wie klimafreundlich Primäraluminium ist, hängt wesentlich davon ab, wie der eingesetzte Strom erzeugt wird. Entsprechend gehören Energieversorgung und Dekarbonisierung zu den zentralen Themen der Branche. empAI führt Energie- und CO₂-Daten auf Produkt-, Prozess- und Standortebene zusammen und macht sie für Analysen und Reporting verfügbar.

Fazit: Planen statt nur sparen

Die Aluminiumindustrie wird auch künftig große Mengen Energie benötigen. Die physikalischen Anforderungen der Produktion lassen sich nicht durch Software aufheben. Genau deshalb kommt es darauf an, die vorhandenen Stellschrauben genau zu kennen.

Recycling senkt den Energiebedarf erheblich, technische Innovationen reduzieren Verluste, erneuerbare Energie verbessert die CO₂-Bilanz. Und ein intelligentes Energiedatenmanagement schafft die Transparenz, um den verbleibenden Bedarf besser mit Produktion, Markt und vorhandener Flexibilität abzustimmen.

Mit empAI erhalten Unternehmen dafür die Grundlage: vorhandene Daten zusammenführen, Zusammenhänge sichtbar machen, Entwicklungen vorausschauend bewerten und Handlungsoptionen vergleichen. So wird der Energieverbrauch transparenter, planbarer und innerhalb der betrieblichen Möglichkeiten besser steuerbar.