In der Industrie entfällt der Großteil des Energieverbrauchs auf die Bereitstellung von Prozesswärme. Während die Raumwärme oft einfacher zu dekarbonisieren ist, erfordern industrielle Hochtemperaturprozesse spezialisierte nachhaltige Energielösungen. Eine klimaneutrale Wärmeversorgung Strategie kombiniert hier hocheffiziente Technik mit der Substitution fossiler Brennstoffe.
1. Schlüsseltechnologien für industrielle Wärme
Die Wahl der Technologie hängt maßgeblich vom benötigten Temperaturniveau ab.
Industrielle Großwärmepumpen
Moderne Hochtemperatur-Wärmepumpen können mittlerweile Vorlauftemperaturen von über 150°C erreichen.
-
Quelle: Nutzung von Abwasser, Flusswasser oder Niedertemperatur-Abwärme aus Kühlprozessen.
-
Effizienz: Durch die Nutzung vorhandener Wärmequellen wird ein Vielfaches der eingesetzten elektrischen Energie als Nutzwärme gewonnen.
Elektrifizierung (Power-to-Heat)
-
Elektrodenkessel: Direkte Umwandlung von (Überschuss-)Strom in Dampf oder Heißwasser.
-
Widerstandsheizungen: Ideal für präzise steuerbare Hochtemperaturprozesse in der Chemie- oder Metallverarbeitung.
Grüner Wasserstoff und Biomasse
-
Wasserstoff: Als Ersatz für Erdgas in Prozessen, die eine Flamme oder sehr hohe Temperaturen benötigen (z. B. Glas- oder Stahlindustrie).
-
Biomasse/Altholz: CO2-neutrale Verbrennung in spezialisierten Kesselanlagen für konstante Grundlastwärme.
2. Abwärmenutzung: Die effizienteste Energiequelle
Bevor neue Energie erzeugt wird, muss die vorhandene im Sinne eines nachhaltigen Energiemanagements maximal genutzt werden.
-
Wärmerückgewinnung (WRG): Einsatz von Rekuperatoren oder Wärmetauschern, um Energie aus Abgasen oder Prozessmedien zurückzugewinnen.
-
Pufferspeicherung: Thermische Hochtemperaturspeicher (z. B. Flüssigsalz- oder Feststoffspeicher) entkoppeln die Wärmeerzeugung vom Verbrauch und gleichen Lastspitzen aus.
3. Transformationsplan und Gesetzgebung
Das Energieeffizienzgesetz (EnEfG) verpflichtet Unternehmen mit hohem Energieverbrauch (ab 7,5 GWh/a) zur Erstellung von Umsetzungsplänen für wirtschaftliche Endenergieeinsparmaßnahmen.
| Maßnahme | Wirkung | Amortisation |
| Abwärmekaskadierung | Mehrfache Nutzung der Wärme auf sinkendem Temperaturniveau. | Kurz bis Mittel |
| Sektorenkopplung | Nutzung von eigenem PV-Strom für Wärmepumpen. | Mittel |
| Digitales Monitoring | Identifikation von Ineffizienzen in Echtzeit. | Sofort |
4. Wirtschaftlichkeit und Förderung
Die Transformation zu einer klimaneutralen Industrie wird durch das BAFA und die KfW massiv unterstützt:
-
BAFA Modul 2 & 4: Förderung von Prozesswärme aus erneuerbaren Energien und hocheffizienten Anlagen mit bis zu 40 % Zuschuss (für KMU sogar mehr).
-
KfW (Programm 295): Zinsgünstige Kredite für die Dekarbonisierung industrieller Prozesse.
-
Vermeidung der CO2-Bepreisung: Einsparung der steigenden Kosten für Emissionszertifikate (nEHS/ETS).
Strategische Handlungsempfehlung
Eine professionelle Planungsgesellschaft für Energie- und Gebäudetechnik führt zunächst eine thermische Lastganganalyse durch. Darauf basierend wird ein Transformationspfad entwickelt, der technisch machbare Lösungen mit maximaler Förderfähigkeit kombiniert.
20